JP5933308B2 - Chemically amplified resist composition, resist film using the same, resist-coated mask blanks, resist pattern forming method, and electronic device manufacturing method - Google Patents

Chemically amplified resist composition, resist film using the same, resist-coated mask blanks, resist pattern forming method, and electronic device manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のファブリケーションプロセスに好適に用いられる、電子線や極紫外線を使用して高精細化したパターンを形成しうる化学増幅型レジスト組成物、それを用いたレジスト膜、レジスト塗布マスクブランクス、レジストパターン形成方法、及びフォトマスクに関するものである。特に特定の下地膜を有する基板を使用するプロセスに用いられる化学増幅型レジスト組成物、それを用いたレジスト膜、レジスト塗布マスクブランクス、レジストパターン形成方法、及びフォトマスクに関する。   The present invention is a chemical that can form a highly refined pattern using an electron beam or extreme ultraviolet rays, which is suitably used in an ultramicrolithography process such as the manufacture of VLSI and high-capacity microchips and other fabrication processes. The present invention relates to an amplification resist composition, a resist film using the same, a resist coating mask blank, a resist pattern forming method, and a photomask. In particular, the present invention relates to a chemically amplified resist composition used in a process using a substrate having a specific base film, a resist film using the same, a resist-coated mask blank, a resist pattern forming method, and a photomask.

化学増幅型レジスト組成物は、遠紫外光等の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射部との現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。   The chemically amplified resist composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far-ultraviolet light, and the acid-catalyzed reaction causes the solubility of the active radiation irradiated area and non-irradiated area in the developer. This is a pattern forming material for changing the pattern to form a pattern on the substrate.

KrFエキシマレーザーを露光光源とする場合には、主として248nm領域での吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とする樹脂を主成分に使用するため、高感度、高解像度で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノンジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となっている。   When a KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin having a basic skeleton of poly (hydroxystyrene) having a small absorption mainly in the 248 nm region is used as a main component. A pattern is formed, which is a better system than the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.

一方、更なる短波長の光源、例えばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源として使用する場合は、芳香族基を有する化合物が本質的に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増幅系でも十分ではなかった。
このため、脂環炭化水素構造を有する樹脂を含有するArFエキシマレーザー用レジストが開発されてきている。
On the other hand, when a further short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as an exposure light source, the compound having an aromatic group exhibits a large absorption in the 193 nm region. It wasn't.
For this reason, an ArF excimer laser resist containing a resin having an alicyclic hydrocarbon structure has been developed.

化学増幅型レジストの主要構成成分である酸発生剤については、トリフェニルスルホニウム塩が一般的に知られている。
また光化学反応を増幅させて感光速度を著しく向上させた化学増幅型レジスト組成物を提供するために、上記のような酸発生剤と共に、該酸発生剤より発生した酸により新たに酸を発生する酸増殖剤を使用することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
酸増殖剤として、スルホニルオキシ基とヒドロキシ基とが3つの炭素原子を介して連結した構造を有する酸増殖剤が知られている。例えば特許文献2及び非特許文献1には、そのような特定の構造を有する酸増殖剤をポジ型の化学増幅型レジスト組成物中で使用することが開示されている。また特許文献3には、そのような特定の構造を備えた樹脂を含有するポジ型の化学増幅型レジスト組成物が開示されている。
A triphenylsulfonium salt is generally known as an acid generator that is a main constituent of a chemically amplified resist.
In addition, in order to provide a chemically amplified resist composition in which the photochemical reaction is amplified and the photosensitive speed is remarkably improved, an acid is newly generated by the acid generated from the acid generator together with the acid generator as described above. It is known to use an acid proliferating agent (see, for example, Patent Document 1).
As an acid proliferating agent, an acid proliferating agent having a structure in which a sulfonyloxy group and a hydroxy group are linked via three carbon atoms is known. For example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 1 disclose the use of an acid growth agent having such a specific structure in a positive chemically amplified resist composition. Patent Document 3 discloses a positive chemically amplified resist composition containing a resin having such a specific structure.

また、レジスト組成物による微細加工は、直接に集積回路の製造に用いられるだけでなく、近年ではいわゆるインプリント用モールド構造体の作製等にも適用されている(例えば、特許文献4及び非特許文献2)。そのため、高感度、高解像性(例えば、高い解像力、優れたパターン形状、小さいラインエッジラフネス(LER))、良好なドライエッチング耐性、優れたスカム特性、及び、優れた経時安定性を同時に満足させることが重要な課題となっている。   In addition, microfabrication using a resist composition is not only directly used for the production of integrated circuits, but also has recently been applied to the production of so-called imprint mold structures (for example, Patent Document 4 and non-patent documents). Reference 2). Therefore, high sensitivity and high resolution (for example, high resolution, excellent pattern shape, small line edge roughness (LER)), good dry etching resistance, excellent scum characteristics, and excellent stability over time are satisfied at the same time. It is an important issue.

特開平8−248561号公報JP-A-8-248561 特開2011−33729号公報JP 2011-33729 A 特開2011−53624号公報JP 2011-53624 A 特開2008−162101号公報JP 2008-162101 A

J.Am.Chem.Soc.2009, 131(29)、9862−9863J. et al. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (29), 9862-9863 ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開−ナノインプリントの基盤技術と最新の技術展開―編集:平井義彦 フロンティア出版(2006年6月発行)Nanoimprint Basics and Technology Development / Application Development-Nanoimprint Fundamental Technologies and Latest Technology Deployment-Editing: Yoshihiko Hirai Frontier Publishing (issued in June 2006)

本発明の目的は、高感度、高解像性(例えば、高い解像力、優れたパターン形状、小さいラインエッジラフネス(LER))、高い経時安定性、スカムの発生が少なく及び良好なドライエッチング耐性を同時に満足するパターンを形成できる化学増幅型レジスト組成物を提供することにある。特に、一般式(I)で表される酸増殖剤がエステル基を有することにより、感度と経時安定性のバランスがよく、かつ前記酸増殖剤が酸分解したとき、カルボン酸を発生することで感度の向上に特に優れる化学増幅型レジスト組成物を提供することにある。
本発明の別の目的は、上記化学増幅型レジスト組成物を用いたレジスト膜、レジスト塗布マスクブランクス、レジストパターン形成方法、及び、フォトマスクを提供することにある。
The object of the present invention is to provide high sensitivity, high resolution (for example, high resolution, excellent pattern shape, small line edge roughness (LER)), high aging stability, low occurrence of scum and good dry etching resistance. Another object is to provide a chemically amplified resist composition capable of forming a satisfactory pattern at the same time. In particular, since the acid proliferating agent represented by the general formula (I) has an ester group, the balance between sensitivity and stability over time is good, and when the acid proliferating agent is acid-decomposed, carboxylic acid is generated. An object of the present invention is to provide a chemically amplified resist composition that is particularly excellent in improving sensitivity.
Another object of the present invention is to provide a resist film, a resist-coated mask blank, a resist pattern forming method, and a photomask using the chemically amplified resist composition.

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定構造の酸増殖剤を含有する化学増幅型レジスト組成物によって上記目的を達成し得ることを見出した。本発明はこの知見に基づきなされるに至ったものである。
即ち、本発明は以下の通りである。
<1>
(A)下記一般式(I)で表される化合物、及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有する化学増幅型レジスト組成物であって、前記化合物(A)が、体積200Å 以上の大きさの酸を発生する化合物である、化学増幅型レジスト組成物。

Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R 〜R の各々は、水素原子又は置換基を表す。R 〜R は、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。R は、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
<2>
(A)下記一般式(I)で表される化合物、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、(C)酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基を有する樹脂を含有する、ポジ型のパターン形成用である、化学増幅型レジスト組成物であって、前記樹脂(C)が下記式(a)に示す繰り返し単位を有する樹脂である、化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R 〜R の各々は、水素原子又は置換基を表す。R 〜R は、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。R は、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
Figure 0005933308


記樹脂(C)における酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基が、前記アルカリ可溶性基の水素原子をアセタール基で置換した基である、上記<2>に記載の化学増幅型レジスト組成物
<4
記樹脂(C)が、下記一般式(A)で表される繰り返し単位を有する樹脂である、上記<2>に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

式中、R01、R02及びR03は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Arはアルキレン基又は芳香環基を表す。R03がアルキレン基であり、芳香環基としてのArと結合することにより、−C−C−鎖と共に、環を形成していてもよい。
n個のYは、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの
少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。

前記一般式(A)におけるYとしての酸の作用により脱離する基が、下記一般式(B)で表される構造である、上記<>に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

式中、L及びLは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、アルキル基、シクロアルキル基、環状脂肪族基、芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。なお、これら環状脂肪族基及び芳香環基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
なお、Q、M、Lの少なくとも2つが互いに結合して、5員又は6員環を形成していてもよい
6>
前記酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基を有する樹脂(C)が下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する樹脂である、上記<〜<5>のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
<7>
(A)下記一般式(I)で表される化合物、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、(D)架橋剤を含有する、ネガ型のパターン形成用である、化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。Rは、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
<8>
前記架橋剤(D)が、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を分子内に2個以上有する化合物である、上記<7>に記載の化学増幅型レジスト組成物。
<9>
(E)フェノール性水酸基を有する化合物を更に含有する、上記<7>又は<8>に記載の化学増幅型レジスト組成物。
<10>
前記フェノール性水酸基を有する化合物(E)が、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物である、上記<9>に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
<11>
電子線又は極紫外線露光用である、上記<1>〜<10>のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
<12>
前記化合物(B)が、活性光線又は放射線の照射により、体積200Å以上の大きさの酸を発生する化合物である、上記<1>〜<11>のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
<13>
上記<1>〜<12>のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物により形成されたレジスト膜。
<14>
上記<13>に記載のレジスト膜を塗布した、レジスト塗布マスクブランクス。
<15>
上記<13>に記載のレジスト膜を露光すること、及び、前記露光された膜を現像することを含む、レジストパターン形成方法。
<16>
上記<14>に記載のレジスト塗布マスクブランクスを露光すること、及び、前記露光されたマスクブランクスを現像することを含む、レジストパターン形成方法。
<17>
上記<15>に記載のレジストパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
尚、本発明は、上記<1>〜<17>に係る発明であるが、以下、その他についても参考のため記載した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by a chemically amplified resist composition containing an acid proliferating agent having a specific structure. The present invention has been made based on this finding.
That is, the present invention is as follows.
<1>
(A) A chemically amplified resist composition comprising a compound represented by the following general formula (I), and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, wherein the compound (A) is A chemically amplified resist composition that is a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more.
Figure 0005933308

In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
<2>
(A) a compound represented by the following general formula (I), (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (C) a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group. A chemically amplified resist composition for forming a positive pattern containing a resin having a resin, wherein the resin (C) is a resin having a repeating unit represented by the following formula (a) Composition.
Figure 0005933308

In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
Figure 0005933308

< 3 >
Decomposing by the action of an acid before Symbol resin (C), a group generate an alkali-soluble group, the alkali hydrogen atom soluble group is a group obtained by substituting an acetal group, the chemically amplified resist described in <2> Composition .
<4 >
Before SL resin (C) is a resin having a repeating unit represented by the following general formula (A), a chemical amplification type resist composition according to <2>.
Figure 0005933308

In the formula, R 01 , R 02 and R 03 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. Ar 1 represents an alkylene group or an aromatic ring group. R 03 is an alkylene group, and may combine with the Ar 1 as an aromatic ring group to form a ring together with the —C—C— chain.
n Y's each independently represent a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
n represents an integer of 1 to 4.
< 5 >
The chemically amplified resist composition according to < 4 >, wherein the group capable of leaving by the action of an acid as Y in the general formula (A) has a structure represented by the following general formula (B).
Figure 0005933308

In the formula, L 1 and L 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloaliphatic group, an aromatic ring group, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group, or an aldehyde group. In addition, these cycloaliphatic groups and aromatic ring groups may contain a hetero atom.
In addition, at least two of Q, M, and L 1 may be bonded to each other to form a 5-membered or 6-membered ring .
< 6>
Any of the above < 2 > to < 5>, wherein the resin (C) having a group capable of decomposing by the action of an acid to generate an alkali-soluble group has a repeating unit represented by the following general formula (2) 2. The chemically amplified resist composition according to item 1.
Figure 0005933308

In the general formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.
<7>
(A) A compound represented by the following general formula (I), (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (D) a negative pattern forming material containing a crosslinking agent. Chemically amplified resist composition.
Figure 0005933308

In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
<8>
The chemical amplification resist composition according to <7>, wherein the crosslinking agent (D) is a compound having two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups in the molecule.
<9>
(E) The chemically amplified resist composition according to <7> or <8>, further containing a compound having a phenolic hydroxyl group.
<10>
The chemical amplification resist composition according to <9>, wherein the compound (E) having the phenolic hydroxyl group is a polymer compound having a repeating unit represented by the following general formula (2).
Figure 0005933308

In the general formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.
<11>
The chemically amplified resist composition according to any one of the above items <1> to <10>, which is for electron beam or extreme ultraviolet exposure.
<12>
The chemical amplification type according to any one of <1> to <11>, wherein the compound (B) is a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more upon irradiation with actinic rays or radiation. Resist composition.
<13>
A resist film formed from the chemically amplified resist composition according to any one of <1> to <12> above.
<14>
Resist-coated mask blanks coated with the resist film according to <13> above.
<15>
A method for forming a resist pattern, comprising exposing the resist film according to <13> and developing the exposed film.
<16>
The resist pattern formation method including exposing the resist application mask blank as described in said <14>, and developing the said exposed mask blank.
<17>
The manufacturing method of an electronic device containing the resist pattern formation method as described in said <15>.
In addition, although this invention is invention which concerns on said <1>-<17>, below, it described for reference also.

〔1〕
(A)下記一般式(I)で表される化合物、及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有する化学増幅型レジスト組成物。
[1]
(A) A chemically amplified resist composition containing a compound represented by the following general formula (I) and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。Rは、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
〔2〕
(C)酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基を有する樹脂を更に含有し、ポジ型のパターン形成用である、〔1〕に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔3〕
前記酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基を有する樹脂(C)が下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する樹脂である、〔2〕に記載の化学増幅型レジスト組成物。
In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
[2]
(C) The chemically amplified resist composition according to [1], further containing a resin having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group, and is for forming a positive type pattern.
[3]
The chemically amplified resist composition according to [2], wherein the resin (C) having a group capable of decomposing by the action of an acid to generate an alkali-soluble group has a repeating unit represented by the following general formula (2): object.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
〔4〕
(D)架橋剤を更に含有し、ネガ型のパターン形成用である、〔1〕に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔5〕
前記架橋剤(D)が、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を分子内に2個以上有する化合物である、〔4〕に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔6〕
(E)フェノール性水酸基を有する化合物を更に含有し、ネガ型のパターン形成用である、〔1〕、〔4〕又は〔5〕に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔7〕
前記フェノール性水酸基を有する化合物(E)が、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物である、〔6〕に記載の化学増幅型レジスト組成物。
In the general formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.
[4]
(D) The chemically amplified resist composition according to [1], which further contains a crosslinking agent and is for forming a negative pattern.
[5]
The chemically amplified resist composition according to [4], wherein the crosslinking agent (D) is a compound having two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups in the molecule.
[6]
(E) The chemically amplified resist composition according to [1], [4] or [5], which further contains a compound having a phenolic hydroxyl group and is for forming a negative pattern.
[7]
The chemically amplified resist composition according to [6], wherein the compound (E) having a phenolic hydroxyl group is a polymer compound having a repeating unit represented by the following general formula (2).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
〔8〕
前記化合物(A)が、体積200Å以上の大きさの酸を発生する化合物である、〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔9〕
電子線又は極紫外線露光用である、〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔10〕
前記化合物(B)が、活性光線又は放射線の照射により、体積200Å以上の大きさの酸を発生する化合物である、〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔11〕
〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物により形成されたレジスト膜。
〔12〕
〔11〕に記載のレジスト膜を塗布した、レジスト塗布マスクブランクス。
〔13〕
〔11〕に記載のレジスト膜を露光すること、及び、前記露光された膜を現像することを含む、レジストパターン形成方法。
〔14〕
〔12〕に記載のレジスト塗布マスクブランクスを露光すること、及び、前記露光されたマスクブランクスを現像することを含む、レジストパターン形成方法。
〔15〕
〔12〕に記載のレジスト塗布マスクブランクスを、露光及び現像して得られるフォトマスク。
〔16〕
下記一般式(IV)で表される化合物。
In the general formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.
[8]
The chemical amplification resist composition according to any one of [1] to [7], wherein the compound (A) is a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more.
[9]
The chemically amplified resist composition according to any one of [1] to [8], which is for electron beam or extreme ultraviolet exposure.
[10]
The chemical amplification resist according to any one of [1] to [9], wherein the compound (B) is a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more upon irradiation with actinic rays or radiation. Composition.
[11]
A resist film formed from the chemically amplified resist composition according to any one of [1] to [10].
[12]
[11] Resist-coated mask blanks coated with the resist film according to [11].
[13]
[11] A method for forming a resist pattern, comprising exposing the resist film according to [11] and developing the exposed film.
[14]
[12] A resist pattern forming method comprising exposing the resist-coated mask blank according to [12] and developing the exposed mask blank.
[15]
[12] A photomask obtained by exposing and developing the resist-coated mask blank according to [12].
[16]
The compound represented by the following general formula (IV).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式中、R〜Rの各々は、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。
Xは、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、アリール基又はアシル基を表す。mは0〜5の整数を表す。
〔17〕
〔13〕に記載のレジストパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
〔18〕
〔17〕に記載の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイス。
In the general formula, each of R 4 to R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
X represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, an aryl group, or an acyl group. m represents an integer of 0 to 5.
[17]
The manufacturing method of an electronic device containing the resist pattern formation method as described in [13].
[18]
[17] An electronic device manufactured by the method for manufacturing an electronic device according to [17].

本発明は、更に、下記の構成であることが好ましい。
〔19〕
前記一般式(I)におけるR及びRが、水素原子である、〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔20〕
前記一般式(I)におけるR〜Rの各々が、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基である、〔1〕〜〔10〕及び〔19〕のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
〔21〕
前記一般式(I)における1価の有機基Aは式A−SOHで表されるスルホン酸の残基であり、前記スルホン酸が、下記一般式(II)により表される化合物である、〔1〕〜〔10〕、〔19〕及び〔20〕のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
The present invention preferably further has the following configuration.
[19]
The chemically amplified resist composition according to any one of [1] to [10], wherein R 1 and R 2 in the general formula (I) are hydrogen atoms.
[20]
The chemical amplification type according to any one of [1] to [10] and [19], wherein each of R 4 to R 6 in the general formula (I) is an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Resist composition.
[21]
The monovalent organic group A in the general formula (I) is a residue of a sulfonic acid represented by the formula A-SO 3 H, and the sulfonic acid is a compound represented by the following general formula (II). [1] to [10], [19] and [20].

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式(II)中、
Arは、芳香族環を表し、スルホン酸基及び−(D−B)基以外に更に置換基を有していてもよい。
nは、0以上の整数を表す。
Dは、単結合又は2価の連結基を表す。
Bは、炭化水素基を表す。
nが2以上のとき、複数の−(D−B)基は同一でも異なっていてもよい。
〔22〕
前記酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基を有する樹脂(C)が下記一般式(A)で表される繰り返し単位を有する樹脂である、〔2〕又は〔3〕に記載の化学増幅型レジスト組成物。
In the general formula (II),
Ar 2 represents an aromatic ring, and may further have a substituent in addition to the sulfonic acid group and the — (D—B) group.
n represents an integer of 0 or more.
D represents a single bond or a divalent linking group.
B represents a hydrocarbon group.
When n is 2 or more, a plurality of — (D—B) groups may be the same or different.
[22]
The chemistry according to [2] or [3], wherein the resin (C) having a group capable of decomposing by the action of an acid to generate an alkali-soluble group is a resin having a repeating unit represented by the following general formula (A): Amplified resist composition.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

式中、R01、R02及びR03は、各々独立に、例えば、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
Arはアルキレン基又は芳香環基を表す。なお、R03がアルキレン基であり、芳香環基としてのArと結合することにより、−C−C−鎖と共に、環を形成していてもよい。また、R03とArとがアルキレン基であり、両者が互いに結合することにより、−C−C−鎖と共に、例えば5員又は6員環を形成していてもよい。
n個のYは、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
〔23〕
前記露光が、電子線又は極紫外線を用いて行われる、〔13〕又は〔14〕に記載のレジストパターン形成方法。
In the formula, R 01 , R 02 and R 03 each independently represent, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
Ar 1 represents an alkylene group or an aromatic ring group. Note that R 03 is an alkylene group, and may combine with the Ar 1 as an aromatic ring group to form a ring together with the —C—C— chain. R 03 and Ar 1 are alkylene groups, and they may be bonded to each other to form, for example, a 5-membered or 6-membered ring together with the —C—C— chain.
n Y's each independently represent a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
n represents an integer of 1 to 4.
[23]
The resist pattern forming method according to [13] or [14], wherein the exposure is performed using an electron beam or extreme ultraviolet rays.

本発明により、高感度、高解像性(例えば、高い解像力、優れたパターン形状、小さいラインエッジラフネス(LER))、高い経時安定性、スカムの発生が少なく及び良好なドライエッチング耐性を同時に満足するパターンを形成できる化学増幅型レジスト組成物を提供することができる。特に、一般式(I)で表される酸増殖剤がエステル基を有することにより、感度と経時安定性のバランスがよく、かつ前記酸増殖剤が酸分解したとき、カルボン酸を発生することで感度の向上に特に優れる化学増幅型レジスト組成物を提供することができる。
また本発明により、上記化学増幅型レジスト組成物を用いたレジスト膜、レジスト塗布マスクブランクス、レジストパターン形成方法、及びフォトマスクを提供することができる。
According to the present invention, high sensitivity and high resolution (for example, high resolution, excellent pattern shape, small line edge roughness (LER)), high aging stability, low occurrence of scum and good dry etching resistance are satisfied at the same time. It is possible to provide a chemically amplified resist composition capable of forming a pattern to be formed. In particular, since the acid proliferating agent represented by the general formula (I) has an ester group, the balance between sensitivity and stability over time is good, and when the acid proliferating agent undergoes acid decomposition, carboxylic acid is generated A chemically amplified resist composition that is particularly excellent in improving sensitivity can be provided.
Further, according to the present invention, a resist film, a resist coating mask blank, a resist pattern forming method, and a photomask using the chemically amplified resist composition can be provided.

本明細書に於ける基(原子団)の表記において、置換又は無置換を記していない表記は、置換基を有していないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本発明において「酸の体積」とは、酸を構成する原子のファンデルワールス半径に基づいたファンデルワールス球により占有される領域の体積を意味している。具体的には、「酸の体積」とは、以下のようにして計算される体積である。即ち、まず、MM3法を用いた分子力場計算により、酸の最安定立体配座を決定する。その後、この最安定立体配座に対して、PM3法を用いた分子軌道計算により、ファンデルワールス体積を計算する。そして、このファンデルワールス体積を、「酸の体積」とする。
本発明において「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等を意味する。また、本発明において「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光等による露光のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
In the description of a group (atomic group) in this specification, the description that does not indicate substitution or non-substitution includes not only a substituent but also a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In the present invention, “the volume of the acid” means the volume of the region occupied by the van der Waals sphere based on the van der Waals radius of the atoms constituting the acid. Specifically, the “acid volume” is a volume calculated as follows. That is, first, the most stable conformation of the acid is determined by molecular force field calculation using the MM3 method. Thereafter, the van der Waals volume is calculated for this most stable conformation by molecular orbital calculation using the PM3 method. The van der Waals volume is defined as “acid volume”.
In the present invention, “active light” or “radiation” means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, and the like. In the present invention, “light” means actinic rays or radiation. Unless otherwise specified, “exposure” in this specification is not only exposure with far ultraviolet rays such as mercury lamps and excimer lasers, X-rays and EUV light, but also drawing with electron beams and ion beams. Are also included in the exposure.

本発明の化学増幅型レジスト組成物は、(A)下記一般式(I)で表される化合物、及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有する。   The chemically amplified resist composition of the present invention contains (A) a compound represented by the following general formula (I) and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。Rは、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.

一般式(I)により表される1,3−ジオール誘導体の構造(すなわち、スルホニルオキシ基とアシルオキシ基とが3つの炭素原子を介して連結した構造を有する化合物)は、酸の作用によりスルホン酸を発生し得る(以下、酸増殖剤とも言う)。その機構は必ずしも明らかではないが、本発明者らは、下記1、又は、下記2のスキームに従って反応が進行していると考えている。   The structure of the 1,3-diol derivative represented by the general formula (I) (that is, a compound having a structure in which a sulfonyloxy group and an acyloxy group are linked via three carbon atoms) is a sulfonic acid by the action of an acid. (Hereinafter also referred to as an acid proliferating agent). Although the mechanism is not necessarily clear, the present inventors believe that the reaction proceeds according to the following scheme 1 or 2.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記スキーム中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。Rは、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
上記のスキームに示すように、一般式(I)により表される構造は、酸を触媒とする脱水反応により、炭素−炭素二重結合を生じる。次いで、アルケン、又は、ジアルケンを生じながらスルホン酸を生成する。
In the above scheme, each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
As shown in the above scheme, the structure represented by the general formula (I) generates a carbon-carbon double bond by an acid-catalyzed dehydration reaction. Next, a sulfonic acid is produced while producing an alkene or dialkene.

一方、従来から知られている1,2−ジオール誘導体の酸増殖剤(すなわち、スルホニルオキシ基とアシルオキシ基とが2つの炭素原子を介して連結した構造を有する酸増殖剤)は下記のような推定機構で分解することが知られているが、反応性に関してはやや不十分であり、化学増幅型レジスト組成物中に使用しても、感度向上効果が小さい。なお以下のスキーム中、Raは水素原子又は置換基を表し、Rbは置換基を表し、Aは1価の有機基を表す。   On the other hand, conventionally known acid proliferators of 1,2-diol derivatives (that is, acid proliferators having a structure in which a sulfonyloxy group and an acyloxy group are linked via two carbon atoms) are as follows: Although it is known to be decomposed by an estimation mechanism, the reactivity is somewhat insufficient, and the effect of improving the sensitivity is small even when used in a chemically amplified resist composition. In the following scheme, Ra represents a hydrogen atom or a substituent, Rb represents a substituent, and A represents a monovalent organic group.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

また、1,4−ジオール誘導体(すなわち、スルホニルオキシ基とアシルオキシ基とが4つの炭素原子を介して連結した構造を有する化合物)は、以下のスキームに示すように酸増殖剤としては機能しない。なお以下のスキーム中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表し、R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよく、Rは、置換基を表し、Aは1価の有機基を表す。 Moreover, a 1,4-diol derivative (that is, a compound having a structure in which a sulfonyloxy group and an acyloxy group are linked via four carbon atoms) does not function as an acid proliferating agent as shown in the following scheme. Note in the following schemes, each of R 1 to R 7 represents a hydrogen atom or a substituent, R 1 to R 7 are linked to two or more of them together, they may form a ring, R 8 represents a substituent, and A represents a monovalent organic group.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

本発明者らは、一般式(I)により表される構造を備えた酸増殖剤は、従来の酸増殖剤と比較して、酸増殖能及び経時安定性がより高いことを見出している。その理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは、以下のように推測している。即ち、優れた酸増殖能は、上述した脱離反応のし易さに起因していると推定している。また、優れた経時安定性は、アシルオキシ基を含んだ構造の熱安定性の高さに起因していると推定している。   The present inventors have found that an acid proliferating agent having a structure represented by the general formula (I) has higher acid proliferating ability and stability over time than a conventional acid proliferating agent. The reason for this is not always clear, but the present inventors speculate as follows. That is, it is presumed that the excellent acid growth ability is caused by the ease of the elimination reaction described above. Moreover, it is estimated that the excellent stability over time is due to the high thermal stability of the structure containing an acyloxy group.

従って、この酸増殖剤を化学増幅型レジスト組成物に用いると、感度と経時安定性との双方に優れた組成物を得ることが可能となる。また、この酸増殖剤を用いると酸発生のコントラストが高くなるため、LER等の解像性が向上する。更に、酸発生のコントラストが高くなるため、露光部におけるレジスト膜の硬化性が向上し、結果としてドライエッチング耐性が向上する。また、未露光部分と露光部分の酸発生のコントラストの高さに起因して、未露光部分と露光部分の現像液に対する溶解速度のコントラスト差も大きくなり、スカムの低減も良好となる。   Therefore, when this acid proliferating agent is used for a chemically amplified resist composition, a composition excellent in both sensitivity and stability over time can be obtained. In addition, when this acid proliferating agent is used, the acid generation contrast is increased, so that the resolution such as LER is improved. Further, since the acid generation contrast is increased, the curability of the resist film in the exposed portion is improved, and as a result, the dry etching resistance is improved. Further, due to the high acid generation contrast between the unexposed portion and the exposed portion, the difference in the contrast between the dissolution rate of the unexposed portion and the exposed portion with respect to the developer increases, and the scum is also reduced.

本発明に係る化学増幅型レジスト組成物は、電子線又は極紫外線露光用であることが好ましい。
本発明に係る化学増幅型レジスト組成物は、ネガ型のパターン形成用の化学増幅型レジスト組成物であってもよく、ポジ型のパターン形成用の化学増幅型レジスト組成物であってもよい。
以下、本発明の化学増幅型レジスト組成物の各成分について詳細に説明する。
The chemically amplified resist composition according to the present invention is preferably for electron beam or extreme ultraviolet exposure.
The chemically amplified resist composition according to the present invention may be a negative type chemically amplified resist composition for pattern formation or a positive type chemically amplified resist composition for pattern formation.
Hereinafter, each component of the chemically amplified resist composition of the present invention will be described in detail.

〔1〕(A)一般式(I)で表される化合物
本発明に係る化学増幅型レジスト組成物は、(A)下記一般式(I)で表される化合物を含有している。
[1] (A) Compound Represented by General Formula (I) The chemically amplified resist composition according to the present invention contains (A) a compound represented by the following general formula (I).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。Rは、置換基を表す。
Aは、1価の有機基を表す。
In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.

上述したように、本発明に係る組成物は、上記一般式(I)で表される化合物(A)と光酸発生剤(B)とを含有している。それゆえ、本発明に係る組成物を活性光線又は放射線で照射すると、光酸発生剤(B)が、酸を発生する。そして、上記の組成物に含まれている上記一般式(I)で表される化合物(A)の少なくとも一部は、光酸発生剤(B)から発生した酸の作用により分解し、スルホン酸を発生する。更に、発生したスルホン酸の作用により、上記組成物に含まれている他の上記一般式(I)で表される化合物(A)が分解する。これにより、当該他の上記一般式(I)で表される化合物(A)は、スルホン酸を更に発生する。
このように、本発明に係る一般式(I)で表される化合物(A)は、連鎖的に酸を発生し得る酸増殖剤としての機能を有している。
以下、一般式(I)により表される構造について、詳しく説明する。
As described above, the composition according to the present invention contains the compound (A) represented by the general formula (I) and the photoacid generator (B). Therefore, when the composition according to the present invention is irradiated with actinic rays or radiation, the photoacid generator (B) generates an acid. And at least a part of the compound (A) represented by the above general formula (I) contained in the above composition is decomposed by the action of the acid generated from the photoacid generator (B), and sulfonic acid Is generated. Furthermore, the other compound (A) represented by the general formula (I) contained in the composition is decomposed by the action of the generated sulfonic acid. Thereby, the other compound (A) represented by the general formula (I) further generates sulfonic acid.
Thus, the compound (A) represented by the general formula (I) according to the present invention has a function as an acid proliferating agent capable of generating an acid in a chain manner.
Hereinafter, the structure represented by the general formula (I) will be described in detail.

〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。Rは、置換基を表す。
〜Rについての置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルカノイル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基及び複素環基が挙げられる。
Each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. R 6 represents a substituent.
Examples of the substituent for R 1 to R 6 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group, Examples include aryloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylsulfonyloxy group, arylsulfonyloxy group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, cyano group, alkylthio group, arylthio group and heterocyclic group.

及びRの各々は、水素原子、アルキル基又はアルコキシ基であることが好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
は、水素原子、アルキル基又はアルコキシ基であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
及びRの各々は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はシアノ基であることが好ましく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であることがより好ましく、水素原子、アルキル基又はアリール基であることが更に好ましく、アルキル基又はアリール基であることが最も好ましい。RとRは互いに結合して、環を形成していることも好ましく、炭素数5〜7の脂肪族炭化水素環を形成していることがより好ましい。
は、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基であることが好ましい。
Each of R 1 and R 2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and most preferably a hydrogen atom.
R 3 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and most preferably a hydrogen atom.
Each of R 4 and R 5 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a cyano group, more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, It is more preferably an atom, an alkyl group or an aryl group, and most preferably an alkyl group or an aryl group. R 4 and R 5 are preferably bonded to each other to form a ring, and more preferably an aliphatic hydrocarbon ring having 5 to 7 carbon atoms.
R 6 is preferably an alkyl group, aryl group, alkenyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkylamino group, arylamino group, alkylthio group or arylthio group.

アルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクダデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、トリフルオロメチル基、2−エチルヘキシル基、フェナシル基、1−ナフトイルメチル基、2−ナフトイルメチル基、4−メチルスルファニルフェナシル基、4−フェニルスルファニルフェナシル基、4−ジメチルアミノフェナシル基、4−シアノフェナシル基、4−メチルフェナシル基、2−メチルフェナシル基、3−フルオロフェナシル基、3−トリフルオロメチルフェナシル基及び3−ニトロフェナシル基が挙げられる。   As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferable. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, an ocdadecyl group, an isopropyl group, and an isobutyl group. , Sec-butyl group, t-butyl group, 1-ethylpentyl group, trifluoromethyl group, 2-ethylhexyl group, phenacyl group, 1-naphthoylmethyl group, 2-naphthoylmethyl group, 4-methylsulfanylphenacyl Group, 4-phenylsulfanylphenacyl group, 4-dimethylaminophenacyl group, 4-cyanophenacyl group, 4-methylphenacyl group, 2-methylphenacyl group, 3-fluorophenacyl group, 3-trifluoromethylphena A sil group and a 3-nitrophenacyl group are mentioned.

シクロアルキル基は、単環を有していてもよく、多環を有していてもよい。単環を有したシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びシクロオクチル基等が好ましい。多環を有したシクロアルキル基としては、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基及びアダマンチル基等が好ましい。炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基がより好ましい。   The cycloalkyl group may have a single ring or may have multiple rings. As the cycloalkyl group having a single ring, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, and the like are preferable. As the polycyclic cycloalkyl group, a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, an adamantyl group, and the like are preferable. A cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferred, and for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group are more preferred.

アルケニル基としては、炭素数2〜10のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基及びスチリル基等が挙げられる。   As an alkenyl group, a C2-C10 alkenyl group is preferable, for example, a vinyl group, an allyl group, a styryl group, etc. are mentioned.

アルキニル基としては、炭素数2〜10のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、プロピニル基及びプロパルギル基等が挙げられる。   The alkynyl group is preferably an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group, a propynyl group, and a propargyl group.

アリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、9−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o−、m−及びp−トリル基、キシリル基、o−、m−及びp−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、並びにオバレニル基が挙げられる。   The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, for example, a phenyl group, a biphenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 9-anthryl group, a 9-phenanthryl group, a 1-pyrenyl group, 5 -Naphthacenyl group, 1-indenyl group, 2-azurenyl group, 9-fluorenyl group, terphenyl group, quarterphenyl group, o-, m- and p-tolyl group, xylyl group, o-, m- and p-cumenyl Group, mesityl group, pentarenyl group, binaphthalenyl group, turnaphthalenyl group, quarternaphthalenyl group, heptaenyl group, biphenylenyl group, indacenyl group, fluoranthenyl group, acenaphthylenyl group, aceanthrylenyl group, phenalenyl group, fluorenyl group, anthryl group , Biantracenyl group, teranthracenyl group, quarter N-thracenyl group, anthraquinolyl group, phenanthryl group, triphenylenyl group, pyrenyl group, chrycenyl group, naphthacenyl group, preadenyl group, picenyl group, perylenyl group, pentaphenyl group, pentacenyl group, tetraphenylenyl group, hexaphenyl group, hexacenyl group , Rubicenyl group, coronenyl group, trinaphthylenyl group, heptaphenyl group, heptacenyl group, pyrantrenyl group, and oberenyl group.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、n−ブトキシ基、トリフルオロメトキシ基、ヘキシロキシ基、t−ブトキシ基、2−エチルヘキシロキシ基、シクロヘキシロキシ基、デシロキシ基及びドデシロキシ基が挙げられる。   Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, a trifluoromethoxy group, a hexyloxy group, a t-butoxy group, a 2-ethylhexyloxy group, a cyclohexyloxy group, a decyloxy group, and a dodecyloxy group. Is mentioned.

アリールオキシ基としては、例えば、フェニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、トリルオキシ基、メトキシフェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、クロロフェニルオキシ基、トリフルオロメチルフェニルオキシ基、シアノフェニルオキシ基及びニトロフェニルオキシ基が挙げられる。   Examples of the aryloxy group include phenyloxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, tolyloxy group, methoxyphenyloxy group, naphthyloxy group, chlorophenyloxy group, trifluoromethylphenyloxy group, and cyanophenyloxy. Groups and nitrophenyloxy groups.

アルカノイル基としては、炭素数2〜20のアルカノイル基が好ましく、例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、トリフルオロメチルカルボニル基、ペンタノイル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基、4−メチルスルファニルベンゾイル基、4−フェニルスルファニルベンゾイル基、4−ジメチルアミノベンゾイル基、4−ジエチルアミノベンゾイル基、2−クロロベンゾイル基、2−メチルベンゾイル基、2−メトキシベンゾイル基、2−ブトキシベンゾイル基、3−クロロベンゾイル基、3−トリフルオロメチルベンゾイル基、3−シアノベンゾイル基、3−ニトロベンゾイル基、4−フルオロベンゾイル基、4−シアノベンゾイル基及び4−メトキシベンゾイル基が挙げられる。   The alkanoyl group is preferably an alkanoyl group having 2 to 20 carbon atoms. For example, acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, trifluoromethylcarbonyl group, pentanoyl group, benzoyl group, 1-naphthoyl group, 2-naphthoyl group, 4 -Methylsulfanylbenzoyl group, 4-phenylsulfanylbenzoyl group, 4-dimethylaminobenzoyl group, 4-diethylaminobenzoyl group, 2-chlorobenzoyl group, 2-methylbenzoyl group, 2-methoxybenzoyl group, 2-butoxybenzoyl group, Examples include 3-chlorobenzoyl group, 3-trifluoromethylbenzoyl group, 3-cyanobenzoyl group, 3-nitrobenzoyl group, 4-fluorobenzoyl group, 4-cyanobenzoyl group and 4-methoxybenzoyl group.

アルコキシカルボニル基としては、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基が好ましく、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、オクタデシルオキシカルボニル基及びトリフルオロメチルオキシカルボニル基が挙げられる。   The alkoxycarbonyl group is preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, for example, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, a hexyloxycarbonyl group, an octyloxycarbonyl group, a decyloxycarbonyl group. , Octadecyloxycarbonyl group and trifluoromethyloxycarbonyl group.

アリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェノキシカルボニル基、1−ナフチルオキシカルボニル基、2−ナフチルオキシカルボニル基、4−メチルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−フェニルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−ジメチルアミノフェニルオキシカルボニル基、4−ジエチルアミノフェニルオキシカルボニル基、2−クロロフェニルオキシカルボニル基、2−メチルフェニルオキシカルボニル基、2−メトキシフェニルオキシカルボニル基、2−ブトキシフェニルオキシカルボニル基、3−クロロフェニルオキシカルボニル基、3−トリフルオロメチルフェニルオキシカルボニル基、3−シアノフェニルオキシカルボニル基、3−ニトロフェニルオキシカルボニル基、4−フルオロフェニルオキシカルボニル基、4−シアノフェニルオキシカルボニル基及び4−メトキシフェニルオキシカルボニル基が挙げられる。   Examples of the aryloxycarbonyl group include phenoxycarbonyl group, 1-naphthyloxycarbonyl group, 2-naphthyloxycarbonyl group, 4-methylsulfanylphenyloxycarbonyl group, 4-phenylsulfanylphenyloxycarbonyl group, 4-dimethylaminophenyl. Oxycarbonyl group, 4-diethylaminophenyloxycarbonyl group, 2-chlorophenyloxycarbonyl group, 2-methylphenyloxycarbonyl group, 2-methoxyphenyloxycarbonyl group, 2-butoxyphenyloxycarbonyl group, 3-chlorophenyloxycarbonyl group, 3-trifluoromethylphenyloxycarbonyl group, 3-cyanophenyloxycarbonyl group, 3-nitrophenyloxycarbonyl group, 4-fluorophenyl Alkoxycarbonyl group, 4-cyanophenyl oxycarbonyl group and a 4-methoxyphenyl oxycarbonyl group.

アルキルカルボニルオキシ基としては、例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、プロピルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、デシルカルボニルオキシ基、オクタデシルカルボニルオキシ基及びトリフルオロメチルカルボニルオキシ基が挙げられる。   Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, a propylcarbonyloxy group, a butylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, a decylcarbonyloxy group, an octadecylcarbonyloxy group, and a tricarbonyl group. A fluoromethylcarbonyloxy group is mentioned.

アリールカルボニルオキシ基としては、例えば、フェニルカルボニルオキシ基、1−ナフチルカルボニルオキシ基、2−ナフチルカルボニルオキシ基、4−メチルスルファニルフェニルカルボニルオキシ基、4−フェニルスルファニルフェニルカルボニルオキシ基、4−ジメチルアミノフェニルカルボニルオキシ基、4−ジエチルアミノフェニルカルボニルオキシ基、2−クロロフェニルカルボニルオキシ基、2−メチルフェニルカルボニルオキシ基、2−メトキシフェニルカルボニルオキシ基、2−ブトキシフェニルカルボニルオキシ基、3−クロロフェニルカルボニルオキシ基、3−トリフルオロメチルフェニルカルボニルオキシ基、3−シアノフェニルカルボニルオキシ基、3−ニトロフェニルカルボニルオキシ基、4−フルオロフェニルカルボニルオキシ基、4−シアノフェニルカルボニルオキシ基及び4−メトキシフェニルカルボニルオキシ基が挙げられる。   Examples of the arylcarbonyloxy group include a phenylcarbonyloxy group, a 1-naphthylcarbonyloxy group, a 2-naphthylcarbonyloxy group, a 4-methylsulfanylphenylcarbonyloxy group, a 4-phenylsulfanylphenylcarbonyloxy group, and 4-dimethylamino. Phenylcarbonyloxy group, 4-diethylaminophenylcarbonyloxy group, 2-chlorophenylcarbonyloxy group, 2-methylphenylcarbonyloxy group, 2-methoxyphenylcarbonyloxy group, 2-butoxyphenylcarbonyloxy group, 3-chlorophenylcarbonyloxy group 3-trifluoromethylphenylcarbonyloxy group, 3-cyanophenylcarbonyloxy group, 3-nitrophenylcarbonyloxy group, 4-fluorophenyl Ylcarbonyl group, 4-cyanophenyl carbonyl group and a 4-methoxyphenyl carbonyloxy group.

アルキルスルホニルオキシ基としては、炭素数1〜20のアルキルスルホニルオキシ基が好ましく、例えば、メチルスルホニルオキシ基、エチルスルホニルオキシ基、プロピルスルホニルオキシ基、イソプロピルスルホニルオキシ基、ブチルスルホニルオキシ基、ヘキシルスルホニルオキシ基、シクロヘキシルスルホニルオキシ基、オクチルスルホニルオキシ基、2−エチルヘキシルスルホニルオキシ基、デカノイルスルホニルオキシ基、ドデカノイルスルホニルオキシ基、オクタデカノイルスルホニルオキシ基、シアノメチルスルホニルオキシ基、メトキシメチルスルホニルオキシ基及びパーフルオロアルキルスルホニルオキシ基が挙げられる。   As the alkylsulfonyloxy group, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 20 carbon atoms is preferable. For example, a methylsulfonyloxy group, an ethylsulfonyloxy group, a propylsulfonyloxy group, an isopropylsulfonyloxy group, a butylsulfonyloxy group, a hexylsulfonyloxy group. Group, cyclohexylsulfonyloxy group, octylsulfonyloxy group, 2-ethylhexylsulfonyloxy group, decanoylsulfonyloxy group, dodecanoylsulfonyloxy group, octadecanoylsulfonyloxy group, cyanomethylsulfonyloxy group, methoxymethylsulfonyloxy group and A perfluoroalkylsulfonyloxy group may be mentioned.

アリールスルホニルオキシ基としては、炭素数6〜30のアリールスルホニルオキシ基が好ましく、例えば、フェニルスルホニルオキシ基、1−ナフチルスルホニルオキシ基、2−ナフチルスルホニルオキシ基、2−クロロフェニルスルホニルオキシ基、2−メチルフェニルスルホニルオキシ基、2−メトキシフェニルスルホニルオキシ基、2−ブトキシフェニルスルホニルオキシ基、3−クロロフェニルスルホニルオキシ基、3−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ基、3−シアノフェニルスルホニルオキシ基、3−ニトロフェニルスルホニルオキシ基、4−フルオロフェニルスルホニルオキシ基、4−シアノフェニルスルホニルオキシ基、4−メトキシフェニルスルホニルオキシ基、4−メチルスルファニルフェニルスルホニルオキシ基、4−フェニルスルファニルフェニルスルホニルオキシ基及び4−ジメチルアミノフェニルスルホニルオキシ基が挙げられる。   The arylsulfonyloxy group is preferably an arylsulfonyloxy group having 6 to 30 carbon atoms. For example, a phenylsulfonyloxy group, a 1-naphthylsulfonyloxy group, a 2-naphthylsulfonyloxy group, a 2-chlorophenylsulfonyloxy group, 2- Methylphenylsulfonyloxy group, 2-methoxyphenylsulfonyloxy group, 2-butoxyphenylsulfonyloxy group, 3-chlorophenylsulfonyloxy group, 3-trifluoromethylphenylsulfonyloxy group, 3-cyanophenylsulfonyloxy group, 3-nitro Phenylsulfonyloxy group, 4-fluorophenylsulfonyloxy group, 4-cyanophenylsulfonyloxy group, 4-methoxyphenylsulfonyloxy group, 4-methylsulfanylphenylsulfonate Oxy group, and a 4-phenylsulfanyl-phenyl sulfonyloxy group and a 4-dimethylaminophenyl sulfonyloxy group.

アルキルスルホニル基としては、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基が好ましく、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、オクチルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、デカノイルスルホニル基、ドデカノイルスルホニル基、オクタデカノイルスルホニル基、シアノメチルスルホニル基、メトキシメチルスルホニル基及びパーフルオロアルキルスルホニル基が挙げられる。   As the alkylsulfonyl group, an alkylsulfonyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable. For example, a methylsulfonyl group, an ethylsulfonyl group, a propylsulfonyl group, an isopropylsulfonyl group, a butylsulfonyl group, a hexylsulfonyl group, a cyclohexylsulfonyl group, an octylsulfonyl group. Group, 2-ethylhexylsulfonyl group, decanoylsulfonyl group, dodecanoylsulfonyl group, octadecanoylsulfonyl group, cyanomethylsulfonyl group, methoxymethylsulfonyl group and perfluoroalkylsulfonyl group.

アリールスルホニル基としては、炭素数6〜30のアリールスルホニル基が好ましく、例えば、フェニルスルホニル基、1−ナフチルスルホニル基、2−ナフチルスルホニル基、2−クロロフェニルスルホニル基、2−メチルフェニルスルホニル基、2−メトキシフェニルスルホニル基、2−ブトキシフェニルスルホニル基、3−クロロフェニルスルホニル基、3−トリフルオロメチルフェニルスルホニル基、3−シアノフェニルスルホニル基、3−ニトロフェニルスルホニル基、4−フルオロフェニルスルホニル基、4−シアノフェニルスルホニル基、4−メトキシフェニルスルホニル基、4−メチルスルファニルフェニルスルホニル基、4−フェニルスルファニルフェニルスルホニル基及び4−ジメチルアミノフェニルスルホニル基が挙げられる。   The arylsulfonyl group is preferably an arylsulfonyl group having 6 to 30 carbon atoms, such as a phenylsulfonyl group, 1-naphthylsulfonyl group, 2-naphthylsulfonyl group, 2-chlorophenylsulfonyl group, 2-methylphenylsulfonyl group, 2 -Methoxyphenylsulfonyl group, 2-butoxyphenylsulfonyl group, 3-chlorophenylsulfonyl group, 3-trifluoromethylphenylsulfonyl group, 3-cyanophenylsulfonyl group, 3-nitrophenylsulfonyl group, 4-fluorophenylsulfonyl group, 4 -Cyanophenylsulfonyl group, 4-methoxyphenylsulfonyl group, 4-methylsulfanylphenylsulfonyl group, 4-phenylsulfanylphenylsulfonyl group and 4-dimethylaminophenylsulfonyl group It is.

アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基、ヘキシルチオ基、t−ブチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、デシルチオ基及びドデシルチオ基が挙げられる。   Examples of the alkylthio group include methylthio group, ethylthio group, propylthio group, n-butylthio group, trifluoromethylthio group, hexylthio group, t-butylthio group, 2-ethylhexylthio group, cyclohexylthio group, decylthio group, and dodecylthio group. Can be mentioned.

アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、1−ナフチルチオ基、2−ナフチルチオ基、トリルチオ基、メトキシフェニルチオ基、ナフチルチオ基、クロロフェニルチオ基、トリフルオロメチルフェニルチオ基、シアノフェニルチオ基及びニトロフェニルチオ基が挙げられる。   Examples of the arylthio group include phenylthio group, 1-naphthylthio group, 2-naphthylthio group, tolylthio group, methoxyphenylthio group, naphthylthio group, chlorophenylthio group, trifluoromethylphenylthio group, cyanophenylthio group, and nitrophenylthio group. Groups.

複素環基としては、好ましくは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はリン原子を含んだ芳香族又は脂肪族の複素環基が挙げられる。この複素環基としては、例えば、チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、ナフト[2,3−b] チエニル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、2H−ピロリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、3H−インドリル基、インドリル基、1H−インダゾリル基、プリニル基、4H−キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサニリル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、4aH−カルバゾリル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、フェノチアジニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基及びチオキサントリル基が挙げられる。   The heterocyclic group is preferably an aromatic or aliphatic heterocyclic group containing a nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom or phosphorus atom. Examples of this heterocyclic group include a thienyl group, a benzo [b] thienyl group, a naphtho [2,3-b] thienyl group, a thiantenyl group, a furyl group, a pyranyl group, an isobenzofuranyl group, a chromenyl group, and a xanthenyl group. Phenoxathiinyl group, 2H-pyrrolyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, indolizinyl group, isoindolyl group, 3H-indolyl group, indolyl group, 1H-indazolyl Group, prynyl group, 4H-quinolidinyl group, isoquinolyl group, quinolyl group, phthalazinyl group, naphthyridinyl group, quinoxanilyl group, quinazolinyl group, cinnolinyl group, pteridinyl group, 4aH-carbazolyl group, carbazolyl group, β-carbolinyl group, phenanthridine Le group, Acridinyl, perimidinyl, phenanthrolinyl, phenazinyl, phenalsadinyl, isothiazolyl, phenothiazinyl, isoxazolyl, furazanyl, phenoxazinyl, isochromanyl, chromanyl, pyrrolidinyl, pyrrolinyl, imidazolidinyl, imidazolidinyl Group, pyrazolidinyl group, pyrazolinyl group, piperidyl group, piperazinyl group, indolinyl group, isoindolinyl group, quinuclidinyl group, morpholinyl group and thioxanthryl group.

〜Rの上記基は更に置換基を有していてもよく、上記基が有し得る置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;メチルアミノ基及びシクロヘキシルアミノ基等のアルキルアミノ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基及びピペリジノ基等のジアルキルアミノ基;フェニルアミノ基及びp−トリルアミノ基等のアリールアミノ基;メチル基、エチル基、tert−ブチル基及びドデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基及びフェナントリル基等のアリール基;ヒドロキシ基;カルボキシ基;ホルミル基;メルカプト基;スルホ基;メシル基;p−トルエンスルホニル基;アミノ基;ニトロ基;シアノ基;トリフルオロメチル基;トリクロロメチル基;トリメチルシリル基;ホスフィニコ基;ホスホノ基;トリメチルアンモニウミル基;ジメチルスルホニウミル基、並びにトリフェニルフェナシルホスホニウミル基が挙げられる。 The group of R 1 to R 5 may further have a substituent. Examples of the substituent that the group may have include, for example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom; Group, ethoxy group and alkoxy group such as tert-butoxy group; aryloxy group such as phenoxy group and p-tolyloxy group; alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group and phenoxycarbonyl group; acetoxy group, propionyloxy group And acyloxy groups such as benzoyloxy group; acyl groups such as acetyl group, benzoyl group, isobutyryl group, acryloyl group, methacryloyl group and methoxalyl group; alkylsulfanyl groups such as methylsulfanyl group and tert-butylsulfanyl group; phenylsulfanyl group and p-to Arylsulfanyl groups such as sulfanyl group; alkylamino groups such as methylamino group and cyclohexylamino group; dialkylamino groups such as dimethylamino group, diethylamino group, morpholino group and piperidino group; phenylamino group and p-tolylamino group Arylamino group; alkyl group such as methyl group, ethyl group, tert-butyl group and dodecyl group; cycloalkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group and cycloheptyl group; phenyl group, p-tolyl group, xylyl group, cumenyl group , Naphthyl group, anthryl group and phenanthryl group; hydroxyl group; carboxy group; formyl group; mercapto group; sulfo group; mesyl group; p-toluenesulfonyl group; amino group; nitro group; cyano group; Group; Romechiru group; a trimethylsilyl group; phosphinico group; phosphono group; trimethyl ammonium Niu mill group; dimethylsulfoxide Niu mill group, as well as triphenyl phenacyl phosphonium Niu mill group.

上述したように、R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。この環は、脂肪族若しくは芳香族の炭化水素環であってもよく、へテロ原子を含んだ複素環であってもよい。また、これらR〜Rは、縮合環を形成していてもよい。 As described above, two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. This ring may be an aliphatic or aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring containing a hetero atom. Moreover, these R < 1 > -R < 5 > may form the condensed ring.

脂肪族又は芳香族の炭化水素環としては、例えば、5員環、6員環又は7員環のものが挙げられる。この炭化水素環としては、5員環又は6員環のものが好ましく、5員環のものが特に好ましい。   Examples of the aliphatic or aromatic hydrocarbon ring include 5-membered ring, 6-membered ring and 7-membered ring. The hydrocarbon ring is preferably a 5-membered or 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring.

複素環としては、例えば、ヘテロ原子として硫黄原子、酸素原子又は窒素原子を含んだものが挙げられる。この複素環としては、ヘテロ原子として硫黄原子を含んだものがより好ましい。   Examples of the heterocyclic ring include those containing a sulfur atom, oxygen atom or nitrogen atom as a hetero atom. As this heterocyclic ring, those containing a sulfur atom as a hetero atom are more preferred.

縮合環としては、例えば、炭化水素環のみからなる縮合環が挙げられる。この多環縮合環としては、例えば、2〜4個のベンゼン環が縮合環を形成したもの及びベンゼン環と5員不飽和環とが縮合環を形成したものが挙げられる。   As a condensed ring, the condensed ring which consists only of hydrocarbon rings is mentioned, for example. Examples of the polycyclic fused ring include those in which 2 to 4 benzene rings form a condensed ring and those in which a benzene ring and a 5-membered unsaturated ring form a condensed ring.

縮合環は、少なくとも1つの複素環を含んだ縮合環であってもよい。この縮合環としては、例えば、ベンゼン環と5員複素環とが縮合環を形成したもの、及び、ベンゼン環と6員複素環とが縮合環を形成したものが挙げられる。   The condensed ring may be a condensed ring containing at least one heterocyclic ring. Examples of this condensed ring include those in which a benzene ring and a 5-membered heterocyclic ring form a condensed ring, and those in which a benzene ring and a 6-membered heterocyclic ring form a condensed ring.

〜Rが形成し得る環としては、例えば、シクロヘプタン環、シクロヘキサン環、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ジチオラン環、オキシラン、ジオキシラン環、チイラン環、ピロリジン環、ピペリジン環、イミダゾール環、イソオキサゾール環、ベンゾジチオール環、オキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾジチオール環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環及びフェナジン環が挙げられる。中でも、シクロヘプタン環、シクロヘキサン環、ジチオラン環、ベンゾジチオール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環及びベンゾオキサゾール環が特に好ましい。 Examples of the ring that R 1 to R 5 can form include, for example, cycloheptane ring, cyclohexane ring, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, fluorene ring, triphenylene ring, naphthacene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan Ring, thiophene ring, dithiolane ring, oxirane, dioxirane ring, thiirane ring, pyrrolidine ring, piperidine ring, imidazole ring, isoxazole ring, benzodithiol ring, oxazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, benzimidazole ring, benzoxazole ring Pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indolizine ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, benzodithiol ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, Fuchirijin ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, an isoquinoline ring, a carbazole ring, a phenanthridine ring, an acridine ring, a phenanthroline ring, thianthrene ring, chromene ring, xanthene ring, phenoxathiin ring, include phenothiazine ring and a phenazine ring. Among these, a cycloheptane ring, a cyclohexane ring, a dithiolane ring, a benzodithiol ring, a benzothiazole ring, a benzimidazole ring, and a benzoxazole ring are particularly preferable.

一般式(I)におけるR〜Rとしては、例えば、以下の化学式中に記載されているものが挙げられる。なお以下の化学式中におけるAは、前記一般式(I)におけるAと同義である。 As R < 1 > -R < 6 > in general formula (I), what is described in the following chemical formula is mentioned, for example. In addition, A in the following chemical formula is synonymous with A in the said general formula (I).

Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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Aは、1価の有機基を表す。1価の有機基としては特に限定されないが、Aは、アルキル基、シクロアルキル基、又は芳香族基であることが好ましい。これらアルキル基、シクロアルキル基、及び芳香族基の各々は、置換基を有していてもよい。   A represents a monovalent organic group. Although it does not specifically limit as a monovalent organic group, It is preferable that A is an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aromatic group. Each of these alkyl groups, cycloalkyl groups, and aromatic groups may have a substituent.

アルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、オクダデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
シクロアルキル基は、単環のシクロアルキル基であってもよく、多環のシクロアルキル基であってもよい。単環のシクロアルキル基としては、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、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボルニル基、カンフェニル基、デカヒドロナフチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、カンホロイル基、ジシクロヘキシル基及びピネニル基が挙げられる。中でも、ラフネス改良と高感度化との両立の観点から、多環のシクロアルキル基が好ましく、アダマンチル基が最も好ましい。
As an alkyl group, a C1-C30 alkyl group is preferable, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group , Tetradecyl group, octadecyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, 1-ethylpentyl group, and 2-ethylhexyl group.
The cycloalkyl group may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. Examples of the monocyclic cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic cycloalkyl group include adamantyl group, norbornyl group, bornyl group, camphenyl group, decahydronaphthyl group, tricyclodecanyl group, tetracyclodecanyl group, camphoroyl group, dicyclohexyl group and pinenyl group. Can be mentioned. Of these, a polycyclic cycloalkyl group is preferred and an adamantyl group is most preferred from the viewpoint of achieving both improved roughness and higher sensitivity.

芳香族基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン環、インデセン環、ペリレン環、ペンタセン環、アセタフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、ナフタセン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環又はフェナジン環である。中でも、ラフネス改良と高感度化との両立の観点から、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。   Examples of the aromatic group include a benzene ring, naphthalene ring, pentalene ring, indene ring, azulene ring, heptalene ring, indecene ring, perylene ring, pentacene ring, acetaphthalene ring, phenanthrene ring, anthracene ring, naphthacene ring, chrysene ring, Triphenylene ring, fluorene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indolizine ring, indole ring, benzofuran ring, benzo Thiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, phenanthridine ring, acridine ring, phenanthroline ring, Ntoren ring, a chromene ring, a xanthene ring, a phenoxathiin ring, a phenothiazine ring or a phenazine ring. Of these, a benzene ring, a naphthalene ring or an anthracene ring is preferable, and a benzene ring is more preferable, from the viewpoint of achieving both roughness improvement and high sensitivity.

アルキル基、シクロアルキル基及び芳香族基が有し得る置換基の例としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;メチル基、エチル基、tert−ブチル基及びドデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、アダマンチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基及びフェナントリル基等のアリール基;ヒドロキシ基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホニル基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;チオキシ基;又はこれらの組み合わせが挙げられる。   Examples of substituents that the alkyl group, cycloalkyl group and aromatic group may have include, for example, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; methoxy group, ethoxy group and tert-butoxy group Aryloxy groups such as phenoxy group and p-tolyloxy group; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group and phenoxycarbonyl group; acyloxy groups such as acetoxy group, propionyloxy group and benzoyloxy group; acetyl group , Acyl groups such as benzoyl group, isobutyryl group, acryloyl group, methacryloyl group and methoxalyl group; alkylsulfanyl groups such as methylsulfanyl group and tert-butylsulfanyl group; phenylsulfanyl group and p-tolylsulfanyl Arylsulfanyl groups such as; alkyl groups such as methyl, ethyl, tert-butyl, and dodecyl; cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, and adamantyl; phenyl, p-tolyl, Aryl group such as xylyl group, cumenyl group, naphthyl group, anthryl group and phenanthryl group; hydroxy group; carboxy group; formyl group; sulfonyl group; cyano group; alkylaminocarbonyl group; arylaminocarbonyl group; Amino group; thioxy group; or a combination thereof.

Aは、好ましくは、環構造を有している。Aは、より好ましくは、式A−SOHで表されるスルホン酸の残基であり、式A−SOHで表されるスルホン酸は下記一般式(II)又は(III)により表される化合物である。更に好ましくは、スルホン酸A−SOHは、下記一般式(II)により表される化合物である。 A preferably has a ring structure. Table A, more preferably, a residue of a sulfonic acid represented by the formula A-SO 3 H, the following formula sulfonic acid represented by the formula A-SO 3 H by (II) or (III) It is a compound. More preferably, acid A-SO 3 H is a compound represented by the following general formula (II).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

式(II)中、
Arは、芳香族環を表し、スルホン酸基及び−(D−B)基以外に更に置換基を有していてもよい。
nは、0以上の整数を表す。nは、好ましくは1以上の整数であり、より好ましくは1〜4の整数であり、更に好ましくは2又は3であり、最も好ましくは3である。
Dは、単結合又は2価の連結基を表す。この2価の連結基は、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸エステル基又はエステル基である。
Bは、炭化水素基を表す。
nが2以上のとき、複数の−(D−B)基は同一でも異なっていてもよい。
In formula (II),
Ar 2 represents an aromatic ring, and may further have a substituent in addition to the sulfonic acid group and the — (D—B) group.
n represents an integer of 0 or more. n is preferably an integer of 1 or more, more preferably an integer of 1 to 4, still more preferably 2 or 3, and most preferably 3.
D represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group is an ether group, a thioether group, a carbonyl group, a sulfoxide group, a sulfone group, a sulfonic acid ester group, or an ester group.
B represents a hydrocarbon group.
When n is 2 or more, a plurality of — (D—B) groups may be the same or different.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

式(III)中、
Xfは、それぞれ独立に、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、及び、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基から選ばれる基を表し、複数存在する場合のR、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Lは、単結合又は2価の連結基を表し、複数存在する場合のLは同一でも異なっていてもよい。
Eは、環構造を有する基を表す。
xは1〜20の整数を表す。yは0〜10の整数を表す。zは0〜10の整数を表す。
In formula (III),
Xf each independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, or a group selected from an alkyl group substituted with at least one fluorine atom, and R 1 and R 2 in the case where a plurality of R 1 and R 2 are present. May be the same or different.
L represents a single bond or a divalent linking group, and when there are a plurality of L, they may be the same or different.
E represents a group having a ring structure.
x represents an integer of 1 to 20. y represents an integer of 0 to 10. z represents an integer of 0 to 10.

まず、式(II)で表されるスルホン酸について、詳しく説明する。
式(II)中、Arは、好ましくは、炭素数6〜30の芳香族環である。
具体的には、Arで表される芳香族環は、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン環、インデセン環、ペリレン環、ペンタセン環、アセタフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、ナフタセン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環又はフェナジン環である。中でも、ラフネス改良と高感度化との両立の観点から、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
First, the sulfonic acid represented by the formula (II) will be described in detail.
In formula (II), Ar 2 is preferably an aromatic ring having 6 to 30 carbon atoms.
Specifically, the aromatic ring represented by Ar 2 is, for example, a benzene ring, a naphthalene ring, a pentalene ring, an indene ring, an azulene ring, a heptalene ring, an indecene ring, a perylene ring, a pentacene ring, an acetaphthalene ring, or a phenanthrene ring. , Anthracene ring, naphthacene ring, chrysene ring, triphenylene ring, fluorene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, India Lysine ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, phenanthridine ring, acridine ring, A phenanthroline ring, a thianthrene ring, a chromene ring, a xanthene ring, a phenoxathiin ring, a phenothiazine ring, or a phenazine ring. Of these, a benzene ring, a naphthalene ring or an anthracene ring is preferable, and a benzene ring is more preferable, from the viewpoint of achieving both roughness improvement and high sensitivity.

Arがスルホン酸基及び−(D−B)基以外に置換基を更に有している場合、この置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる。即ち、この置換基として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メチルチオキシ基、エチルチオキシ基及びtert−ブチルチオキシ基等のアルキルチオキシ基;フェニルチオキシ基及びp−トリルチオキシ基等のアリールチオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、ドデシル基及び2―エチルヘキシル基等の直鎖アルキル基及び分岐アルキル基;ビニル基、プロペニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基;アセチレン基;プロピニル基及びヘキシニル基等のアルキニル基;フェニル基及びトリル基等のアリール基;ヒドロキシ基;カルボキシ基;メルカプト基;並びにスルホン酸基が挙げられる。中でも、ラフネス改良の観点から、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基が好ましい。 When Ar 2 further has a substituent other than the sulfonic acid group and the — (D—B) group, examples of the substituent include the following. That is, as this substituent, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group and tert-butoxy group; aryloxy groups such as phenoxy group and p-tolyloxy group Alkylthioxy groups such as methylthioxy, ethylthioxy and tert-butylthioxy groups; arylthioxy groups such as phenylthioxy and p-tolylthioxy groups; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl, butoxycarbonyl and phenoxycarbonyl Acetoxy group; linear alkyl group and branched alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, heptyl group, hexyl group, dodecyl group and 2-ethylhexyl group; vinyl group, propenyl group and hexenyl group, etc. An alkenyl group; Styrene group; hydroxy group; a carboxy group; an aryl group such as a phenyl group and tolyl group; an alkynyl group such as propynyl group and hexynyl group are exemplified as well as sulfonic acid group; a mercapto group. Of these, straight chain alkyl groups and branched alkyl groups are preferred from the viewpoint of improving roughness.

式(II)中、Dは、好ましくは、単結合であるか、又は、エーテル基若しくはエステル基である。より好ましくは、Dは、単結合である。   In the formula (II), D is preferably a single bond, or an ether group or an ester group. More preferably, D is a single bond.

式(II)中、Bは、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はシクロアルキル基である。Bは、好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基である。Bとしてのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はシクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。   In formula (II), B is, for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a cycloalkyl group. B is preferably an alkyl group or a cycloalkyl group. The alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group or cycloalkyl group as B may have a substituent.

Bとしてのアルキル基は、好ましくは、分岐アルキル基である。この分岐アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、tert−ブチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、イソヘキシル基、3,3−ジメチルペンチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。   The alkyl group as B is preferably a branched alkyl group. Examples of this branched alkyl group include isopropyl group, tert-butyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, sec-butyl group, isobutyl group, isohexyl group, 3,3-dimethylpentyl group and 2-ethylhexyl group. It is done.

Bとしてのシクロアルキル基は、単環のシクロアルキル基であってもよく、多環のシクロアルキル基であってもよい。単環のシクロアルキル基としては、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、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボルニル基、カンフェニル基、デカヒドロナフチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、カンホロイル基、ジシクロヘキシル基及びピネニル基が挙げられる。   The cycloalkyl group as B may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. Examples of the monocyclic cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic cycloalkyl group include adamantyl group, norbornyl group, bornyl group, camphenyl group, decahydronaphthyl group, tricyclodecanyl group, tetracyclodecanyl group, camphoroyl group, dicyclohexyl group and pinenyl group. Can be mentioned.

Bとしてのアルケニル基としては、炭素数2〜10のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基及びスチリル基等が挙げられる。   The alkenyl group as B is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, and a styryl group.

Bとしてのアルキニル基としては、炭素数2〜10のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、プロピニル基及びプロパルギル基等が挙げられる。   The alkynyl group as B is preferably an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group, a propynyl group, and a propargyl group.

Bとしてのアリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等が挙げられる。   The aryl group as B is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a biphenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group.

Bとしてのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はシクロアルキル基が置換基を有している場合、この置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる。即ち、この置換基として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メチルチオキシ基、エチルチオキシ基及びtert−ブチルチオキシ基等のアルキルチオキシ基;フェニルチオキシ基及びp−トリルチオキシ基等のアリールチオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、ドデシル基及び2―エチルヘキシル基等の直鎖アルキル基及び分岐アルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基;アセチレン基;プロピニル基及びヘキシニル基等のアルキニル基;フェニル基及びトリル基等のアリール基;ヒドロキシ基;カルボキシ基;スルホン酸基;並びにカルボニル基等が挙げられる。中でも、ラフネス改良と高感度化との両立の観点から、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基が好ましい。   When the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group or cycloalkyl group as B has a substituent, examples of the substituent include the following. That is, as this substituent, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group and tert-butoxy group; aryloxy groups such as phenoxy group and p-tolyloxy group Alkylthioxy groups such as methylthioxy, ethylthioxy and tert-butylthioxy groups; arylthioxy groups such as phenylthioxy and p-tolylthioxy groups; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl, butoxycarbonyl and phenoxycarbonyl Acetoxy group; straight chain alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, heptyl group, hexyl group, dodecyl group and 2-ethylhexyl group; branched alkyl group; cycloalkyl group such as cyclohexyl group; vinyl group; , Propenyl And alkenyl groups such as hexenyl groups; acetylene group; hydroxy group; a carboxy group; a sulfonic group; an aryl group such as a phenyl group and tolyl group; an alkynyl group such as propynyl group and hexynyl group and a carbonyl group. Among these, a straight chain alkyl group and a branched alkyl group are preferable from the viewpoint of achieving both improvement in roughness and high sensitivity.

次に、式(III)で表されるスルホン酸について、詳しく説明する。
式(III)中、Xfは、フッ素原子であるか、又は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基である。このアルキル基としては、炭素数が1〜10のものが好ましく、炭素数が1〜4のものがより好ましい。また、フッ素原子で置換されたアルキル基は、パーフルオロアルキル基であることが好ましい。
Next, the sulfonic acid represented by the formula (III) will be described in detail.
In formula (III), Xf is a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. As this alkyl group, a C1-C10 thing is preferable and a C1-C4 thing is more preferable. The alkyl group substituted with a fluorine atom is preferably a perfluoroalkyl group.

Xfは、好ましくは、フッ素原子又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基である。具体的には、Xfは、好ましくは、フッ素原子、CF、C、C、C、C11、C13、C15、C17、CHCF、CHCHCF、CH、CHCH、CH、CHCH、CH又はCHCHである。中でも、フッ素原子又はCFが好ましく、フッ素原子が最も好ましい。 Xf is preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specifically, Xf is preferably a fluorine atom, CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 , C 4 F 9 , C 5 F 11 , C 6 F 13 , C 7 F 15 , C 8 F 17, CH 2 CF 3, CH 2 CH 2 CF 3, CH 2 C 2 F 5, CH 2 CH 2 C 2 F 5, CH 2 C 3 F 7, CH 2 CH 2 C 3 F 7, CH 2 C 4 F 9 or CH 2 CH 2 C 4 F 9 . Among these, a fluorine atom or CF 3 is preferable, and a fluorine atom is most preferable.

式(III)中、R及びRの各々は、水素原子、フッ素原子、アルキル基、及び、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基から選ばれる基である。このフッ素原子で置換されていてもよいアルキル基としては、炭素数1〜4のものが好ましい。また、フッ素原子で置換されたアルキル基としては、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基が特に好ましい。具体的には、CF、C、C、C、C11、C13、C15、C17、CHCF、CHCHCF、CH、CHCH、CH、CHCH、CH又はCHCHが挙げられ、中でもCFが好ましい。 In formula (III), each of R 1 and R 2 is a group selected from a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, and an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. The alkyl group which may be substituted with a fluorine atom is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Moreover, as an alkyl group substituted by the fluorine atom, a C1-C4 perfluoroalkyl group is especially preferable. Specifically, CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 , C 4 F 9 , C 5 F 11 , C 6 F 13 , C 7 F 15 , C 8 F 17 , CH 2 CF 3 , CH 2 CH 2 CF 3, CH 2 C 2 F 5, CH 2 CH 2 C 2 F 5, CH 2 C 3 F 7, CH 2 CH 2 C 3 F 7, CH 2 C 4 F 9 or CH 2 CH 2 C 4 F 9 is mentioned, and among them, CF 3 is preferable.

式(III)中、xは1〜8の整数が好ましく、1〜4の整数がより好ましい。yは0〜4の整数が好ましく、0〜3の整数がより好ましく、0が更に好ましい。zは0〜8の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましく、0〜3の整数が特に好ましい。
式(III)中、Lは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、例えば、−COO−、−OCO−、−CONR−(Rは水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基)、−NR−(Rは水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基)、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基及びこれらの複数が組み合わされた連結基等が挙げられる。中でも、−COO−、−OCO−、−CONR−、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−SO−が好ましく、−COO−、−OCO−又は−SO−がより好ましい。
In the formula (III), x is preferably an integer of 1 to 8, and more preferably an integer of 1 to 4. y is preferably an integer of 0 to 4, more preferably an integer of 0 to 3, and still more preferably 0. z is preferably an integer of 0 to 8, more preferably an integer of 0 to 4, and particularly preferably an integer of 0 to 3.
In formula (III), L represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include -COO-, -OCO-, -CONR- (R is a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group), -NR- (R is a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group). ), - CO -, - O -, - S -, - SO -, - SO 2 -, an alkylene group, cycloalkylene group, alkenylene group and linking groups such as a plurality of these are combined and the like. Among them, -COO -, - OCO -, - CONR -, - CO -, - O -, - S -, - SO- or -SO 2 - are preferred, -COO -, - OCO- or -SO 2 - is More preferred.

式(III)中、Eは、環構造を有する基を表す。Eとしては、例えば、環状脂肪族基、アリール基及び複素環構造を有する基等が挙げられる。   In formula (III), E represents a group having a ring structure. Examples of E include a cyclic aliphatic group, an aryl group, and a group having a heterocyclic structure.

Eとしての環状脂肪族基は、単環構造を有していてもよく、多環構造を有していてもよい。単環構造を有した環状脂肪族基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びシクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が好ましい。多環構造を有した環状脂肪族基としては、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。特には、Eとして6員環以上のかさ高い構造を有する環状脂肪族基を採用した場合、PEB(露光後加熱)工程での膜中拡散性が抑制され、解像力及びEL(露光ラチチュード)を更に向上させることが可能となる。   The cycloaliphatic group as E may have a monocyclic structure or a polycyclic structure. As the cyclic aliphatic group having a monocyclic structure, monocyclic cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group are preferable. The cycloaliphatic group having a polycyclic structure is preferably a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group or an adamantyl group. In particular, when a cycloaliphatic group having a bulky structure of 6-membered ring or more is adopted as E, diffusibility in the film in the PEB (post-exposure heating) step is suppressed, and the resolution and EL (exposure latitude) are further improved. It becomes possible to improve.

Eとしてのアリール基は、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナンスレン環又はアントラセン環である。   The aryl group as E is, for example, a benzene ring, naphthalene ring, phenanthrene ring or anthracene ring.

Eとしての複素環構造を有する基は、芳香族性を有していてもよく、芳香族性を有していなくてもよい。この基に含まれているヘテロ原子としては、窒素原子又は酸素原子が好ましい。複素環構造の具体例としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、デカヒドロキノリン環、ピリジン環、ピペリジン環及びモルホリン環等が挙げられる。中でも、フラン環、チオフェン環、デカヒドロキノリン環、ピリジン環、ピペリジン環及びモルホリン環が好ましい。   The group having a heterocyclic structure as E may have aromaticity or may not have aromaticity. The heteroatom contained in this group is preferably a nitrogen atom or an oxygen atom. Specific examples of the heterocyclic structure include a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a decahydroquinoline ring, a pyridine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring. Among these, a furan ring, a thiophene ring, a decahydroquinoline ring, a pyridine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring are preferable.

Eは、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖、分岐のいずれであってもよく、炭素数1〜12が好ましい)、シクロアルキル基(炭素数3〜12が好ましい)、アリール基(炭素数6〜14が好ましい)、ヒドロキシ基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基及びスルホン酸エステル基が挙げられる。   E may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (which may be linear or branched, preferably 1 to 12 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably 3 to 12 carbon atoms), an aryl group (carbon number). 6-14 are preferred), hydroxy group, alkoxy group, ester group, amide group, urethane group, ureido group, thioether group, sulfonamide group and sulfonic acid ester group.

一般式(I)で表される化合物(A)が発生するスルホン酸ASOHは、露光で発生した酸の非露光部への拡散を抑制し解像性やパターン形状を良好にするだけでなく、経時安定性を良好にする観点から、その体積が大きいことが好ましい。具体的には、一般式(I)で表される化合物(A)は、体積200Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることが好ましく、体積240Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることがより好ましく、体積270Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることが更により好ましく、体積300Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることが特に好ましく、体積400Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることがとりわけ好ましい。ただし、感度や塗布溶剤溶解性の観点から、上記体積は、2000Å以下であることが好ましく、1500Å以下であることが更に好ましい。スルホン酸ASOHの体積例を、一般式(I)で表される酸増殖剤から発生するスルホン酸の構造と共に以下に挙げる。
なお、これら例の各々には、体積の計算値を付記している。
この値は、富士通株式会社製の「WinMOPAC」を用いて、以下のようにして求めた。即ち、まず、各例に係る酸の化学構造を入力した。次に、この構造を初期構造として、MM3法を用いた分子力場計算により、各酸の最安定立体配座を決定した。その後、これら最安定立体配座についてPM3法を用いた分子軌道計算を行うことにより、各酸の「accessible volume」を計算した。
本発明に係る一般式(I)で表される酸増殖剤は、以下に記載するスルホン酸を発生する化合物に限定されるものではない。
The sulfonic acid ASO 3 H generated from the compound (A) represented by the general formula (I) only suppresses the diffusion of the acid generated by exposure to the non-exposed portion and improves the resolution and pattern shape. From the viewpoint of improving the stability over time, the volume is preferably large. Specifically, the compound (A) represented by the general formula (I) is preferably a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more (more preferably sulfonic acid), and a volume of 240 3 or more. More preferably, the compound generates an acid (more preferably sulfonic acid) having a size of 270 to 3 or more, and still more preferably is a compound that generates an acid having a volume of 270 to 3 or more (more preferably sulfonic acid). (more preferably sulfonic acid) acid volume 300 Å 3 or more dimensions, especially preferably a compound which generates an (more preferably sulfonic acid) acid volume 400 Å 3 or more dimensions are compounds capable of generating an Particularly preferred. However, from the viewpoint of sensitivity and coating solvent solubility, the volume is preferably 2000 3 or less, and more preferably 1500 3 or less. Examples of the volume of sulfonic acid ASO 3 H are given below together with the structure of sulfonic acid generated from the acid proliferating agent represented by the general formula (I).
Each of these examples is accompanied by a calculated volume value.
This value was obtained as follows using “WinMOPAC” manufactured by Fujitsu Limited. That is, first, the chemical structure of the acid according to each example was input. Next, using this structure as an initial structure, the most stable conformation of each acid was determined by molecular force field calculation using the MM3 method. Thereafter, molecular orbital calculation using the PM3 method was performed for these most stable conformations to calculate “accessible volume” of each acid.
The acid proliferating agent represented by the general formula (I) according to the present invention is not limited to the compounds generating sulfonic acid described below.

Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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前記一般式(I)で表される化合物(A)は、下記一般式(IV)で表される化合物であることが好ましい。
本発明は下記一般式(IV)で表される化合物に関するものでもある。
The compound (A) represented by the general formula (I) is preferably a compound represented by the following general formula (IV).
The present invention also relates to a compound represented by the following general formula (IV).

Figure 0005933308
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上記一般式中、R〜Rの各々は、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。
Xは、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、アリール基又はアシル基を表す。mは0〜5の整数を表す。
〜Rについてのアルキル基、アリール基は置換基を有していてもよく、アルキル基、アリール基の具体例、好ましい例としては、一般式(I)におけるR〜Rについて前述したアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
Xについてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アシル基は置換基を有していてもよい。
Xについてのアルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アシル基の具体例、好ましい例としては、一般式(I)におけるR〜Rとして前述したアルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アシル基と同様のものが挙げられる。
mは1〜3の整数であることが好ましい。
In the general formula, each of R 4 to R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
X represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, an aryl group, or an acyl group. m represents an integer of 0 to 5.
The alkyl group and aryl group for R 4 to R 6 may have a substituent. Specific examples and preferred examples of the alkyl group and aryl group include those described above for R 1 to R 6 in formula (I). And the same alkyl group and aryl group as described above.
The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and acyl group for X may have a substituent.
Specific examples and preferred examples of the alkyl group, cycloalkyl group, halogen atom, aryl group, and acyl group for X include alkyl groups, cycloalkyl groups, and halogen atoms described above as R 1 to R 6 in formula (I). , Aryl groups, and acyl groups.
m is preferably an integer of 1 to 3.

前記一般式(I)又は(IV)で表される化合物は、1種単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
なお、一般式(I)又は(IV)で表される化合物の含有量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.1〜40質量%であり、より好ましくは0.5〜30質量%であり、更に好ましくは1.0〜20質量%である。
The compounds represented by the general formula (I) or (IV) can be used singly or in combination of two or more.
The content of the compound represented by the general formula (I) or (IV) is preferably 0.1 to 40% by mass, more preferably 0.5 to 0.5% based on the total solid content of the composition. It is 30 mass%, More preferably, it is 1.0-20 mass%.

本発明の一般式(I)で表される化合物(A)の製造方法としては、対応するジオール化合物とスルホニルハライド又はスルホン酸無水物とを用いて、塩基(例えば、トリエチルアミン又はピリジン)存在下で、THF、DMF及びアセトニトリル等の不活性溶媒又はピリジン等の塩基性溶媒中で反応させることによりジオールのうちの水酸基1つがスルホニル化された化合物を合成できる。反応温度としては、−10〜60℃が好ましい。次に、前記化合物と酸ハライド又は酸無水物とを用いて、酸触媒(例えば、トリフルオロメタンスルホン酸セリウム、塩化コバルトなど)若しくは、塩基存在下(例えば、トリエチルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、ジイソプロピルエチルアミン、ブチルリチウム、無機塩基等)で、THF、DMF及びアセトニトリル等の不活性溶媒中で反応させることにより、目的とする一般式(I)で表される化合物(A)を合成することができる。反応温度としては、−10〜60℃が好ましい。   As a method for producing the compound (A) represented by the general formula (I) of the present invention, a corresponding diol compound and a sulfonyl halide or a sulfonic acid anhydride are used in the presence of a base (for example, triethylamine or pyridine). By reacting in an inert solvent such as THF, DMF and acetonitrile, or a basic solvent such as pyridine, a compound in which one hydroxyl group of the diol is sulfonylated can be synthesized. As reaction temperature, -10-60 degreeC is preferable. Next, using the compound and an acid halide or acid anhydride, an acid catalyst (for example, cerium trifluoromethanesulfonate, cobalt chloride, etc.) or in the presence of a base (for example, triethylamine, pyridine, dimethylaminopyridine, diisopropylethylamine) And butyl lithium, an inorganic base, etc.) in an inert solvent such as THF, DMF and acetonitrile, the target compound (A) represented by the general formula (I) can be synthesized. As reaction temperature, -10-60 degreeC is preferable.

また、上記のスルホニルハライドとして、アルキルスルホニルハライド及びアリールスルホニルハライド等を、上記の酸ハライドとして、アシルハライド及びアリールカルボニルハライド等を用いることにより、対応する種々のスルホン酸発生化合物が合成可能である。   Further, by using alkylsulfonyl halide and arylsulfonyl halide as the sulfonyl halide and using acyl halide and arylcarbonyl halide as the acid halide, various corresponding sulfonic acid generating compounds can be synthesized.

〔2〕(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)(以下、適宜、これらの化合物を「酸発生剤」と略称する)を含有する。
酸発生剤の好ましい形態として、オニウム化合物を挙げることができる。そのようなオニウム化合物としては、例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩などを挙げることができる。
また、酸発生剤の別の好ましい形態として、活性光線又は放射線の照射により、スルホン酸、イミド酸又はメチド酸を発生する化合物を挙げることができる。その形態における酸発生剤は、例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、オキシムスルホネート、イミドスルホネートなどを挙げることができる。
[2] (B) Compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation The chemically amplified resist composition of the present invention comprises a compound (B) that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (hereinafter referred to as appropriate). The compound is abbreviated as “acid generator”).
Preferred forms of the acid generator include onium compounds. Examples of such onium compounds include sulfonium salts, iodonium salts, phosphonium salts, and the like.
Another preferred form of the acid generator includes a compound that generates sulfonic acid, imide acid, or methide acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Examples of the acid generator in the form include a sulfonium salt, an iodonium salt, a phosphonium salt, an oxime sulfonate, and an imide sulfonate.

酸発生剤は、電子線又は極紫外線の照射により酸を発生する化合物であることが好ましい。   The acid generator is preferably a compound that generates an acid upon irradiation with an electron beam or extreme ultraviolet rays.

本発明において、好ましいオニウム化合物として、下記一般式(5)で表されるスルホニウム化合物、若しくは一般式(6)で表されるヨードニウム化合物を挙げることができる。   In the present invention, preferred onium compounds include sulfonium compounds represented by the following general formula (5) or iodonium compounds represented by the general formula (6).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(5)及び(6)において、
a1、Ra2、Ra3、Ra4及びRa5は、各々独立に、有機基を表す。
は、有機アニオンを表す。
以下、一般式(5)で表されるスルホニウム化合物及び一般式(6)で表されるヨードニウム化合物を更に詳述する。
In general formulas (5) and (6),
R a1 , R a2 , R a3 , R a4 and R a5 each independently represent an organic group.
X represents an organic anion.
Hereinafter, the sulfonium compound represented by the general formula (5) and the iodonium compound represented by the general formula (6) will be described in more detail.

上記一般式(5)のRa1〜Ra3、並びに、上記一般式(6)のRa4及びRa5は、各々独立に有機基を表すが、好ましくはRa1〜Ra3の少なくとも1つ、並びに、Ra4及びRa5の少なくとも1つがそれぞれアリール基である。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
上記一般式(5)及び(6)におけるXの有機アニオンは、例えばスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンなどが挙げられ、好ましくは、下記一般式(7)、(8)又は(9)で表される有機アニオンであり、より好ましくは下記一般式(7)で表される有機アニオンである。
R a1 to R a3 in the general formula (5) and R a4 and R a5 in the general formula (6) each independently represent an organic group, preferably at least one of R a1 to R a3 , In addition, at least one of R a4 and R a5 is an aryl group. As the aryl group, a phenyl group and a naphthyl group are preferable, and a phenyl group is more preferable.
X in the general formula (5) and (6) - organic anions are, for example, sulfonate anion, carboxylate anion, bis (alkylsulfonyl) amide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion, and the like, preferably, below An organic anion represented by the general formula (7), (8) or (9), more preferably an organic anion represented by the following general formula (7).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記一般式(7)、(8)及び(9)に於いて、Rc、Rc、Rc及びRcは、それぞれ、有機基を表す。 In the general formulas (7), (8) and (9), Rc 1 , Rc 2 , Rc 3 and Rc 4 each represents an organic group.

上記Xの有機アニオンが、電子線や極紫外線などの活性光線又は放射線の照射により発生する酸であるスルホン酸、イミド酸、メチド酸などに対応する。
上記Rc1〜Rc4の有機基としては、例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はこれらの複数が連結された基を挙げることができる。これら有機基のうちより好ましくは1位がフッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたシクロアルキル基、フッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたフェニル基である。上記Rc2〜Rc4の有機基の複数が互いに連結して環を形成していてもよく、これら複数の有機基が連結された基としては、フッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたアルキレン基が好ましい。フッ素原子又はフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。ただし、末端基は置換基としてフッ素原子を含有しないことが好ましい。
The organic anion of X corresponds to sulfonic acid, imide acid, methide acid, etc., which are acids generated by irradiation with actinic rays or radiation such as electron beams and extreme ultraviolet rays.
Examples of the organic group of R c1 to R c4 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a group in which a plurality of these are connected. More preferably among these organic groups, the alkyl group substituted at the 1-position with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, a cycloalkyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group It is. A plurality of the organic groups of R c2 to R c4 may be connected to each other to form a ring, and the group to which the plurality of organic groups are connected includes an alkylene group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group Is preferred. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved. However, the terminal group preferably does not contain a fluorine atom as a substituent.

そして、本発明においては、前記酸を発生する化合物(B)は、露光で発生した酸の非露光部への拡散を抑制し解像性やパターン形状を良好にする観点から、体積130Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることが好ましく、体積200Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることがより好ましく、体積240Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることが更により好ましく、体積400Å以上の大きさの酸(より好ましくはスルホン酸)を発生する化合物であることが特に好ましい。ただし、感度や塗布溶剤溶解性の観点から、上記体積は、2000Å以下であることが好ましく、1500Å以下であることが更に好ましい。
上記体積の値は、富士通株式会社製の「WinMOPAC」を用いて求めた。すなわち、まず、各例に係る酸の化学構造を入力し、次に、この構造を初期構造としてMM3法を用いた分子力場計算により、各酸の最安定立体配座を決定し、その後、これら最安定立体配座についてPM3法を用いた分子軌道計算を行うことにより、各酸の「accessible volume」を計算することができる。
以下に本発明において、特に好ましい酸発生剤を以下に例示する。なお、例の一部には、体積の計算値を付記している(単位Å)。なお、ここで求めた計算値は、アニオン部にプロトンが結合した酸の体積値である。
In the present invention, the compound (B) that generates an acid has a volume of 130 to 3 or more from the viewpoint of suppressing the diffusion of the acid generated by exposure to the non-exposed portion and improving the resolution and pattern shape. It is preferable that the compound generates an acid (more preferably sulfonic acid) having a size of 200, and more preferably a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more (more preferably sulfonic acid). More preferably, the compound generates an acid having a size of 240 大 き3 or more (more preferably sulfonic acid), and a compound generating an acid having a volume of 400 体積3 or more (more preferably sulfonic acid). Is particularly preferred. However, from the viewpoint of sensitivity and coating solvent solubility, the volume is preferably 2000 3 or less, and more preferably 1500 3 or less.
The volume value was determined using “WinMOPAC” manufactured by Fujitsu Limited. That is, first, the chemical structure of the acid according to each example is input, and then the most stable conformation of each acid is determined by molecular force field calculation using the MM3 method with this structure as the initial structure. By performing molecular orbital calculation using the PM3 method for these most stable conformations, the “accessible volume” of each acid can be calculated.
In the present invention, particularly preferred acid generators are exemplified below. In addition, the calculated value of the volume is appended to a part of the example (unit 3 3 ). In addition, the calculated value calculated | required here is a volume value of the acid which the proton couple | bonded with the anion part.

Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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酸発生剤(B)の組成物中の含有量は、レジスト組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.1〜25質量%であり、より好ましくは0.5〜20質量%であり、更に好ましくは1〜18質量%である。
酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
The content of the acid generator (B) in the composition is preferably 0.1 to 25% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, based on the total solid content of the resist composition. More preferably, it is 1 to 18% by mass.
An acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

〔3〕(C)酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(以下、酸分解性基ともいう)を有する樹脂
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、ポジ型のパターンを形成するとき、酸分解性基を有する樹脂(C)を含有することが好ましい。
この樹脂は、酸分解性基を、樹脂の主鎖及び側鎖の一方に備えていてもよく、これらの両方に備えていてもよい。この樹脂は、酸分解性基を、側鎖に備えていることが好ましい。また、樹脂(C)は、酸分解性基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
[3] (C) Resin having a group (hereinafter also referred to as an acid-decomposable group) that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group The chemical amplification resist composition of the present invention forms a positive pattern. Sometimes, it is preferable to contain a resin (C) having an acid-decomposable group.
This resin may have an acid-decomposable group in one of the main chain and side chain of the resin, or in both of them. This resin preferably has an acid-decomposable group in the side chain. Moreover, it is preferable that resin (C) has a repeating unit which has an acid-decomposable group.

酸分解性基としては、−COOH基及び−OH基等のアルカリ可溶性基の水素原子を、酸の作用により脱離する基で置換した基が好ましい。酸の作用により脱離する基としては、アセタール基又は3級エステル基が特に好ましい。   As the acid-decomposable group, a group in which a hydrogen atom of an alkali-soluble group such as a —COOH group and a —OH group is substituted with a group capable of leaving by the action of an acid is preferable. As the group capable of leaving by the action of an acid, an acetal group or a tertiary ester group is particularly preferable.

これら酸分解性基が側鎖として結合する場合の母体樹脂は、例えば、側鎖に−OH又は−COOH基を有するアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。このようなアルカリ可溶性樹脂の例としては、後述するものが挙げられる。   Examples of the base resin in the case where these acid-decomposable groups are bonded as side chains include alkali-soluble resins having —OH or —COOH groups in the side chains. Examples of such alkali-soluble resins include those described later.

これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解速度は、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で測定(23℃)して、17nm/秒以上が好ましい。この速度は、特に好ましくは、33nm/秒以上である。   The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is preferably 17 nm / second or more as measured with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution (23 ° C.). This speed is particularly preferably 33 nm / second or more.

このような観点から、特に好ましいアルカリ可溶性樹脂としては、o−、m−及びp−ポリ(ヒドロキシスチレン)並びにこれらの共重合体、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、ハロゲン又はアルキル置換ポリ(ヒドロキシスチレン)、ポリ(ヒドロキシスチレン)の一部O−アルキル化物又はO−アシル化物、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体及び水素化ノボラック樹脂等のヒドロキシスチレン構造単位を含んだ樹脂;並びに、(メタ)アクリル酸及びノルボルネンカルボン酸等のカルボキシル基を有する繰り返し単位を含んだ樹脂が挙げられる。   From this point of view, particularly preferable alkali-soluble resins include o-, m- and p-poly (hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene). ), Partially O-alkylated or O-acylated product of poly (hydroxystyrene), styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, and hydrogenated novolac resin. And a resin containing a repeating unit having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid and norbornenecarboxylic acid.

好ましい酸分解性基を有する繰り返し単位としては、例えば、t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、1−アルコキシエトキシスチレン及び(メタ)アクリル酸3級アルキルエステルが挙げられる。この繰り返し単位としては、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート又はジアルキル(1−アダマンチル)メチル(メタ)アクリレートがより好ましい。   Examples of the preferred repeating unit having an acid-decomposable group include t-butoxycarbonyloxystyrene, 1-alkoxyethoxystyrene, and (meth) acrylic acid tertiary alkyl ester. As this repeating unit, 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate or dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate is more preferable.

酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂は、欧州特許254853号明細書、特開平2−25850号公報、同3−223860号公報及び同4−251259号公報等に開示されているように、例えば、樹脂に酸の作用により脱離する基の前駆体を反応させるか、又は、酸の作用により脱離する基の結合したアルカリ可溶性樹脂モノマーを種々のモノマーと共重合させることにより得られる。   Resins that are decomposed by the action of an acid and have increased solubility in an alkaline developer are disclosed in European Patent 254853, JP-A-2-25850, JP-A-3-223860, JP-A-4-251259, and the like. As disclosed, for example, a resin is reacted with a precursor of a group capable of leaving by the action of an acid, or an alkali-soluble resin monomer having a group capable of leaving by the action of an acid is combined with various monomers. It is obtained by polymerizing.

本発明の組成物に、KrFエキシマレーザー光、電子線、X線又は波長50nm以下の高エネルギー光線(例えば、EUV)を照射する場合には、この樹脂は、ヒドロキシスチレン繰り返し単位を有することが好ましい。更に好ましくは、この樹脂は、ヒドロキシスチレンと酸の作用により脱離する基で保護されたヒドロキシスチレンとの共重合体、又は、ヒドロキシスチレンと(メタ)アクリル酸3級アルキルエステルとの共重合体である。   In the case where the composition of the present invention is irradiated with KrF excimer laser light, electron beam, X-ray or high energy light having a wavelength of 50 nm or less (for example, EUV), this resin preferably has a hydroxystyrene repeating unit. . More preferably, the resin is a copolymer of hydroxystyrene and hydroxystyrene protected with a group capable of leaving by the action of an acid, or a copolymer of hydroxystyrene and a (meth) acrylic acid tertiary alkyl ester. It is.

このような樹脂としては、具体的には、下記一般式(A)で表される繰り返し単位を有する樹脂が挙げられる。   Specific examples of such a resin include a resin having a repeating unit represented by the following general formula (A).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

式中、R01、R02及びR03は、各々独立に、例えば、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Arはアルキレン基又は芳香環基を表す。なお、R03がアルキレン基であり、芳香環基としてのArと結合することにより、−C−C−鎖と共に、環を形成していてもよい。また、R03とArとがアルキレン基であり、両者が互いに結合することにより、−C−C−鎖と共に、例えば5員又は6員環を形成していてもよい。 In the formula, R 01 , R 02 and R 03 each independently represent, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. Ar 1 represents an alkylene group or an aromatic ring group. Note that R 03 is an alkylene group, and may combine with the Ar 1 as an aromatic ring group to form a ring together with the —C—C— chain. R 03 and Ar 1 are alkylene groups, and they may be bonded to each other to form, for example, a 5-membered or 6-membered ring together with the —C—C— chain.

n個のYは、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表し、1〜2が好ましく、1がより好ましい。
n Y's each independently represent a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
n represents an integer of 1 to 4, preferably 1 to 2, and more preferably 1.

01〜R03としてのアルキル基は、例えば、炭素数20以下のアルキル基であり、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基又はドデシル基である。より好ましくは、これらアルキル基は、炭素数8以下のアルキル基である。なお、これらアルキル基は、置換基を有していてもよい。 The alkyl group as R 01 to R 03 is, for example, an alkyl group having 20 or less carbon atoms, and preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a hexyl group. , 2-ethylhexyl group, octyl group or dodecyl group. More preferably, these alkyl groups are alkyl groups having 8 or less carbon atoms. In addition, these alkyl groups may have a substituent.

アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R01〜R03におけるアルキル基と同様のものが好ましい。 The alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group is preferably the same as the alkyl group in R 01 to R 03 described above.

シクロアルキル基は、単環のシクロアルキル基であってもよく、多環のシクロアルキル基であってもよい。好ましくは、シクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の炭素数3〜8の単環のシクロアルキル基が挙げられる。なお、これらシクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。   The cycloalkyl group may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. Preferably, a C3-C8 monocyclic cycloalkyl group, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, is mentioned. In addition, these cycloalkyl groups may have a substituent.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子がより好ましい。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is more preferable.

03がアルキレン基を表す場合、このアルキレン基としては、好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基及びオクチレン基等の炭素数1〜8のものが挙げられる。 When R 03 represents an alkylene group, the alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group and an octylene group.

Arとしての芳香環基は、炭素数6〜14のものが好ましく、例えば、ベンゼン環、トルエン環及びナフタレン環が挙げられる。なお、これら芳香環基は、置換基を有していてもよい。 The aromatic ring group as Ar 1 preferably has 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a benzene ring, a toluene ring and a naphthalene ring. In addition, these aromatic ring groups may have a substituent.

酸の作用により脱離する基Yとしては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)及び−CH(R36)(Ar)により表される基が挙げられる。 Examples of the group Y leaving by the action of an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (═O) —O—C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ). ), - C (R 01) (R 02) (oR 39), - C (R 01) (R 02) -C (= O) -O-C (R 36) (R 37) (R 38) and And a group represented by —CH (R 36 ) (Ar).

式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して、環構造を形成していてもよい。
01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
Arは、アリール基を表す。
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring structure.
R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
Ar represents an aryl group.

36〜R39、R01又はR02としてのアルキル基は、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、へキシル基及びオクチル基が挙げられる。 The alkyl group as R 36 to R 39 , R 01 or R 02 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec-butyl. Groups, hexyl groups and octyl groups.

36〜R39、R01、又はR02としてのシクロアルキル基は、単環のシクロアルキル基であってもよく、多環のシクロアルキル基であってもよい。単環のシクロアルキル基としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基及びシクロオクチルが挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基及びアンドロスタニル基が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部は、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。 The cycloalkyl group as R 36 to R 39 , R 01 , or R 02 may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. The monocyclic cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. The polycyclic cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, A tetracyclododecyl group and an androstanyl group are mentioned. A part of carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.

36〜R39、R0102又はArとしてのアリール基は、炭素数6〜10のアリール基であることが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基が挙げられる。
36〜R39、R01又はR02としてのアラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基であることが好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基及びナフチルメチル基が好ましい。
36〜R39、R01又はR02としてのアルケニル基は、炭素数2〜8のアルケニル基であることが好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びシクロへキセニル基が挙げられる。
The aryl group as R 36 to R 39 , R 01 R 02 or Ar is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
The aralkyl group as R 36 to R 39 , R 01 or R 02 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and for example, a benzyl group, a phenethyl group and a naphthylmethyl group are preferable.
The alkenyl group as R 36 to R 39 , R 01 or R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

36〜R39、R0102又はArとしてのアリール基は、炭素数6〜10のアリール基であることが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基が挙げられる。
36〜R39、R01又はR02としてのアラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基であることが好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基及びナフチルメチル基が好ましい。
36〜R39、R01又はR02としてのアルケニル基は、炭素数2〜8のアルケニル基であることが好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びシクロへキセニル基が挙げられる。
36とR37とが互いに結合して形成し得る環は、単環型であってもよく、多環型であってもよい。単環型としては、炭素数3〜8のシクロアルカン構造が好ましく、例えば、シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロへキサン構造、シクロヘプタン構造及びシクロオクタン構造が挙げられる。多環型としては、炭素数6〜20のシクロアルカン構造が好ましく、例えば、アダマンタン構造、ノルボルナン構造、ジシクロペンタン構造、トリシクロデカン構造及びテトラシクロドデカン構造が挙げられる。なお、環構造中の炭素原子の一部は、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
上記各基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基及びニトロ基が挙げられる。これら置換基は、炭素数が8以下であることが好ましい。
複数の前記一般式(A)により表される繰り返し単位同士が酸の作用により脱離する基Yの部分で結合した構造であってもよい。
酸の作用により脱離する基Yとしては、下記一般式(B)で表される構造がより好ましい。
The aryl group as R 36 to R 39 , R 01 R 02 or Ar is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
The aralkyl group as R 36 to R 39 , R 01 or R 02 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and for example, a benzyl group, a phenethyl group and a naphthylmethyl group are preferable.
The alkenyl group as R 36 to R 39 , R 01 or R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.
The ring that R 36 and R 37 may be bonded to each other may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkane structure having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a cycloheptane structure, and a cyclooctane structure. As the polycyclic type, a cycloalkane structure having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and examples thereof include an adamantane structure, a norbornane structure, a dicyclopentane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure. Note that some of the carbon atoms in the ring structure may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.
Each of the above groups may have a substituent. Examples of this substituent include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, halogen atoms, alkoxy groups, thioether groups, acyl groups, and acyloxy groups. , Alkoxycarbonyl group, cyano group and nitro group. These substituents preferably have 8 or less carbon atoms.
A structure in which a plurality of repeating units represented by the general formula (A) are bonded to each other at the group Y leaving by the action of an acid may be used.
As the group Y leaving by the action of an acid, a structure represented by the following general formula (B) is more preferable.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

式中、L及びLは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、アルキル基、シクロアルキル基、環状脂肪族基、芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。なお、これら環状脂肪族基及び芳香環基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
なお、Q、M、Lの少なくとも2つが互いに結合して、5員又は6員環を形成していてもよい。
及びLとしてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8のアルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基が挙げられる。
及びLとしてのシクロアルキル基は、例えば炭素数3〜15のシクロアルキル基であり、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基が挙げられる。
及びLとしてのアリール基は、例えば炭素数6〜15のアリール基であり、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基及びアントリル基が挙げられる。
及びLとしてのアラルキル基は、例えば炭素数6〜20のアラルキル基であり、具体的には、ベンジル基及びフェネチル基が挙げられる。
Mとしての2価の連結基は、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基又はオクチレン基)、シクロアルキレン基(例えば、シクロペンチレン基又はシクロヘキシレン基)、アルケニレン基(例えば、エテニレン基、プロペニレン基又はブテニレン基)、アリーレン基(例えば、フェニレン基、トリレン基又はナフチレン基)、−S−、−O−、−CO−、−SO−、−N(R)−、又は、これらの2以上の組み合わせである。ここで、Rは、水素原子又はアルキル基である。Rとしてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8のアルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基が挙げられる。
In the formula, L 1 and L 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloaliphatic group, an aromatic ring group, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group, or an aldehyde group. In addition, these cycloaliphatic groups and aromatic ring groups may contain a hetero atom.
In addition, at least two of Q, M, and L 1 may be bonded to each other to form a 5-membered or 6-membered ring.
The alkyl group as L 1 and L 2 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, and An octyl group is mentioned.
The cycloalkyl group as L 1 and L 2 is, for example, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and specific examples include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group.
The aryl group as L 1 and L 2 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specifically includes a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
The aralkyl group as L 1 and L 2 is, for example, an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms, and specific examples include a benzyl group and a phenethyl group.
The divalent linking group as M is, for example, an alkylene group (for example, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group or octylene group), cycloalkylene group (for example, cyclopentylene group or cyclohexylene group). ), an alkenylene group (e.g., ethenylene group, propenylene group or butenylene group), an arylene group (e.g., phenylene, tolylene or naphthylene group), - S -, - O -, - CO -, - SO 2 -, - N (R 0 ) — or a combination of two or more thereof. Here, R 0 is a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group as R 0 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, and an octyl group. Can be mentioned.

Qとしてのアルキル基及びシクロアルキル基は、上述したL及びLとしての各基と同様である。
Qとしての環状脂肪族基又は芳香環基としては、例えば、上述したL及びLとしてのシクロアルキル基及びアリール基が挙げられる。これらシクロアルキル基及びアリール基は、好ましくは、炭素数3〜15の基である。
Qとしてのヘテロ原子を含んだ環状脂肪族基又は芳香環基としては、例えば、チイラン、シクロチオラン、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール及びピロリドン等の複素環構造を有した基が挙げられる。但し、炭素とヘテロ原子とで形成される環、又は、ヘテロ原子のみによって形成される環であれば、これらに限定されない。
Q、M及びLの少なくとも2つが互いに結合して形成し得る環構造としては、例えば、これらがプロピレン基又はブチレン基を形成してなる5員又は6員環構造が挙げられる。なお、この5員又は6員環構造は、酸素原子を含有している。
一般式(2)におけるL、L、M及びQで表される各基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基及びニトロ基が挙げられる。これら置換基は、炭素数が8以下であることが好ましい。
−(M−Q)で表される基としては、炭素数1〜30の基が好ましく、炭素数5〜20の基がより好ましい。特に、アウトガス抑制の観点からは、炭素数が6以上の基が好ましい。
一般式(A)で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
The alkyl group and cycloalkyl group as Q are the same as the above-described groups as L 1 and L 2 .
Examples of the cyclic aliphatic group or aromatic ring group as Q include the cycloalkyl group and aryl group as L 1 and L 2 described above. These cycloalkyl group and aryl group are preferably groups having 3 to 15 carbon atoms.
Examples of the cycloaliphatic group or aromatic ring group containing a hetero atom as Q include thiirane, cyclothiolane, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, And groups having a heterocyclic structure such as thiazole and pyrrolidone. However, the ring is not limited to these as long as it is a ring formed of carbon and a heteroatom, or a ring formed only of a heteroatom.
Examples of the ring structure that can be formed by bonding at least two of Q, M, and L 1 to each other include a 5-membered or 6-membered ring structure in which these form a propylene group or a butylene group. This 5-membered or 6-membered ring structure contains an oxygen atom.
Each group represented by L 1 , L 2 , M and Q in the general formula (2) may have a substituent. Examples of this substituent include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, halogen atoms, alkoxy groups, thioether groups, acyl groups, and acyloxy groups. , Alkoxycarbonyl group, cyano group and nitro group. These substituents preferably have 8 or less carbon atoms.
The group represented by-(MQ) is preferably a group having 1 to 30 carbon atoms, and more preferably a group having 5 to 20 carbon atoms. In particular, from the viewpoint of outgas suppression, a group having 6 or more carbon atoms is preferable.
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (A) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
Figure 0005933308

樹脂(C)中における一般式(A)により表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、好ましくは10〜90モル%の範囲内であり、より好ましくは10〜70モル%の範囲内であり、特に好ましくは20〜60モル%の範囲内である。
樹脂(C)は酸分解性基を有する繰り返し単位として、下記一般式(X)で表される繰り返し単位を有することもできる。
The content of the repeating unit represented by the general formula (A) in the resin (C) is preferably in the range of 10 to 90 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, based on all repeating units. And particularly preferably within the range of 20 to 60 mol%.
Resin (C) can also have a repeating unit represented by the following general formula (X) as a repeating unit having an acid-decomposable group.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(X)中、
Xaは、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。 Tは、単結合又は2価の連結基を表す。
Rx〜Rxは、各々独立に、直鎖若しくは分岐のアルキル基、又は、単環若しくは多環のシクロアルキル基が挙げられる。なお、Rx〜Rxの少なくとも2つが互いに結合して、単環又は多環のシクロアルキル基を形成していてもよい。
Tとしての2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、−(COO−Rt)−基、及び−(O−Rt)−基が挙げられる。ここで、Rtは、アルキレン基又はシクロアルキレン基を表す。
Tは、単結合又は−(COO−Rt)−基であることが好ましい。ここで、Rtは、炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、−CH−基、−(CH−基又は−(CH−基がより好ましい。
Rx〜Rxとしてのアルキル基は、好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基及びt−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基である。
Rx〜Rxとしてのシクロアルキル基は、好ましくは、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基である。
Rx〜Rxの2つが互いに結合して形成し得るシクロアルキル基としては、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。炭素数5〜6の単環のシクロアルキル基が特に好ましい。
特には、Rxがメチル基又はエチル基であり、RxとRxとが互いに結合して、上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。
上記各基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1〜4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1〜4)、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(炭素数2〜6)などが挙げられ、炭素数8以下が好ましい。
酸分解性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
In general formula (X),
Xa 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group. T represents a single bond or a divalent linking group.
Rx 1 to Rx 3 each independently represents a linear or branched alkyl group, or a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group. In addition, at least two of Rx 1 to Rx 3 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group.
Examples of the divalent linking group as T include an alkylene group, a-(COO-Rt)-group, and a-(O-Rt)-group. Here, Rt represents an alkylene group or a cycloalkylene group.
T is preferably a single bond or a-(COO-Rt)-group. Here, Rt is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a —CH 2 — group, a — (CH 2 ) 2 — group, or a — (CH 2 ) 3 — group.
The alkyl group as Rx 1 to Rx 3 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. It is.
The cycloalkyl group as Rx 1 to Rx 3 is preferably a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, or a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group. It is a polycyclic cycloalkyl group.
The cycloalkyl group that can be formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 with each other includes a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, or a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, and a tetracyclododecanyl group. And a polycyclic cycloalkyl group such as an adamantyl group are preferred. A monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms is particularly preferable.
In particular, an embodiment in which Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are bonded to each other to form the above-described cycloalkyl group is preferable.
Each of the above groups may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, An alkoxycarbonyl group (C2-C6) etc. are mentioned, C8 or less is preferable.
Specific examples of the repeating unit having an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

樹脂中における一般式(X)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、好ましくは3〜90モル%の範囲内であり、より好ましくは5〜80モル%の範囲内であり、特に好ましくは7〜70モル%の範囲内である。
酸で分解し得る基の含有率は、樹脂中の酸で分解し得る基の数(B)と酸で脱離する基で保護されていないアルカリ可溶性基の数(S)とにより、式B/(B+S)によって計算される。この含有率は、好ましくは0.01〜0.7であり、より好ましくは0.05〜0.50であり、更に好ましくは0.05〜0.40である。
The content of the repeating unit represented by the general formula (X) in the resin is preferably in the range of 3 to 90 mol%, more preferably in the range of 5 to 80 mol% with respect to all the repeating units. And particularly preferably within the range of 7 to 70 mol%.
The content of the group capable of decomposing with an acid is determined by the formula B according to the number of groups (B) capable of decomposing with an acid in the resin and the number of alkali-soluble groups not protected by a group capable of leaving with an acid (S). / (B + S). This content is preferably 0.01 to 0.7, more preferably 0.05 to 0.50, and still more preferably 0.05 to 0.40.

樹脂(C)は、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。   The resin (C) preferably has a repeating unit represented by the following general formula (2).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
In General Formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.

12は、水素原子又はメチル基を表し、水素原子であることが現像性の理由から好ましい。 R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom for reasons of developability.

Arの芳香族環は、単環又は多環の芳香族環であり、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、フェナントレン環などの炭素数6〜18の芳香族炭化水素環、又は、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、トリアジン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、チアジアゾール環、チアゾール環等のヘテロ環を含む芳香環ヘテロ環を挙げることができる。中でも、ベンゼン環、ナフタレン環が解像性の観点で好ましく、ベンゼン環が感度の観点で最も好ましい。
Arの芳香族環は、上記−OHで表される基以外にも置換基を有していてもよく、置換基としては例えば、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールカルボニル基が挙げられる。
一般式(2)で表される繰り返し単位は、ヒドロキシスチレンから誘導される繰り返し単位(すなわち、一般式(2)においてR12が水素原子であり、Arがベンゼン環である繰り返し単位)であることが感度の観点から好ましい。
The aromatic ring of Ar is a monocyclic or polycyclic aromatic ring, an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 18 carbon atoms such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a fluorene ring, a phenanthrene ring, or, for example, Aromatic ring heterocycles including heterocycles such as thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, benzopyrrole ring, triazine ring, imidazole ring, benzimidazole ring, triazole ring, thiadiazole ring, thiazole ring Can be mentioned. Among these, a benzene ring and a naphthalene ring are preferable from the viewpoint of resolution, and a benzene ring is most preferable from the viewpoint of sensitivity.
The aromatic ring of Ar may have a substituent other than the group represented by -OH, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, and a carboxyl group. Group, alkoxycarbonyl group, alkylcarbonyl group, alkylcarbonyloxy group, alkylsulfonyloxy group, and arylcarbonyl group.
The repeating unit represented by the general formula (2) is a repeating unit derived from hydroxystyrene (that is, a repeating unit in which R 12 is a hydrogen atom and Ar is a benzene ring in the general formula (2)). Is preferable from the viewpoint of sensitivity.

一般式(2)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂(C)の全繰り返し単位に対して、10〜90モル%であることが好ましく、20〜85モル%であることがより好ましく、30〜85モル%であることが更に好ましい。   The content of the repeating unit represented by the general formula (2) is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 20 to 85 mol%, based on all repeating units of the resin (C). 30 to 85 mol% is more preferable.

以下、一般式(2)で表される繰り返し単位の例を記載するが、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the example of the repeating unit represented by General formula (2) is described, it is not limited to this.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

本発明の組成物にArFエキシマレーザー光を照射する場合には、この樹脂は、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有していることが好ましい。なお、以下では、このような樹脂を「脂環炭化水素系酸分解性樹脂」と呼ぶ。
この脂環炭化水素系酸分解性樹脂としては、下記一般式(pI)〜(pV)で表される脂環式炭化水素を含んだ部分構造を有する繰り返し単位、及び、下記一般式(II−AB)で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも1種を含んだ樹脂が好ましい。
When the composition of the present invention is irradiated with ArF excimer laser light, the resin preferably has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure. Hereinafter, such a resin is referred to as “alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin”.
As this alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the following general formulas (pI) to (pV), and the following general formula (II- A resin containing at least one selected from the group consisting of repeating units represented by AB) is preferred.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(pI)〜(pV)中、
11は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子と共にシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基、又はシクロアルキル基を表す。但し、R12〜R14のうちの少なくとも1つは、シクロアルキル基を表す。また、R15及びR16の何れかは、シクロアルキル基を表す。
17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基、又はシクロアルキル基を表す。但し、R17〜R21のうちの少なくとも1つは、シクロアルキル基を表す。また、R19及びR21の何れかは、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表す。
22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基、又はシクロアルキル基を表す。但し、R22〜R25のうちの少なくとも1つは、シクロアルキル基を表す。なお、R23とR24とは、互いに結合して、環構造を形成していてもよい。
In general formulas (pI) to (pV),
R 11 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z is an atom necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom. Represents a group.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl group. However, at least one of R 12 to R 14 represents a cycloalkyl group. Moreover, any of R 15 and R 16 represents a cycloalkyl group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. However, at least one of R 17 to R 21 represents a cycloalkyl group. Further, any one of R 19 and R 21 represents a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 22 to R 25 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. However, at least one of R 22 to R 25 represents a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring structure.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(II−AB)中、
11’及びR12’は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
Z’は、結合した2つの炭素原子(C−C)と共に脂環式構造を形成するために必要な原子団を表す。
また、上記一般式(II−AB)は、下記一般式(II−AB1)又は一般式(II−AB2)であることが更に好ましい。
In general formula (II-AB),
R 11 ′ and R 12 ′ each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.
Z ′ represents an atomic group necessary for forming an alicyclic structure with two bonded carbon atoms (C—C).
The general formula (II-AB) is more preferably the following general formula (II-AB1) or general formula (II-AB2).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(II−AB1)及び(II−AB2)中、
13’〜R16’は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基、−COOH、−COOR、酸の作用により分解する基、−C(=O)−X−A’−R17’、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ここで、Rは、アルキル基、シクロアルキル基又はラクトン構造を有する基を表す。Xは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO−又は−NHSONH−を表す。A’は、単結合又は2価の連結基を表す。R17’は、−COOH、−COOR、−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R、−CO−NH−SO−R又はラクトン構造を有する基を表す。ここで、Rは、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。なお、R13’〜R16’のうち少なくとも2つが互いに結合して、環構造を形成してもよい。
nは、0又は1を表す。
一般式(pI)〜(pV)において、R12〜R25におけるアルキル基は、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基及びt−ブチル基が挙げられる。
12〜R25におけるシクロアルキル基、又は、Zと炭素原子とが形成するシクロアルキル基は、単環のシクロアルキル基であってもよく、多環のシクロアルキル基であってもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ及びテトラシクロ構造を有する基が挙げられる。その炭素数は6〜30が好ましく、7〜25が特に好ましい。
In general formulas (II-AB1) and (II-AB2),
R 13 ′ to R 16 ′ each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, —COOH, —COOR 5 , a group that decomposes by the action of an acid, —C (═O) —XA ′. —R 17 ′ represents an alkyl group or a cycloalkyl group. Here, R 5 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a group having a lactone structure. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-. A ′ represents a single bond or a divalent linking group. R 17 ′ represents —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group, —CO—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6 or a group having a lactone structure. Here, R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group. In addition, at least two of R 13 ′ to R 16 ′ may be bonded to each other to form a ring structure.
n represents 0 or 1.
In general formulas (pI) to (pV), the alkyl group in R 12 to R 25 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. , N-butyl group, sec-butyl group and t-butyl group.
The cycloalkyl group in R 12 to R 25 or the cycloalkyl group formed by Z and a carbon atom may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, and tetracyclo structure having 5 or more carbon atoms. 6-30 are preferable and, as for the carbon number, 7-25 are especially preferable.

好ましいシクロアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、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、シクロデカニル基及びシクロドデカニル基が挙げられる。より好ましくは、アダマンチル基、ノルボルニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、テトラシクロドデカニル基及びトリシクロデカニル基が挙げられる。
これらアルキル基及びシクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1〜4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1〜4)、カルボキシル基及びアルコキシカルボニル基(炭素数2〜6)が挙げられる。これら置換基は、更なる置換基を有していてもよい。この更なる置換基としては、例えば、水酸基、ハロゲン原子及びアルコキシ基が挙げられる。
一般式(pI)〜(pV)で表される構造は、アルカリ可溶性基の保護に用いることができる。このアルカリ可溶性基としては、この技術分野において公知の種々の基が挙げられる。
具体的には、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、フェノール基及びチオール基等の水素原子が一般式(pI)〜(pV)で表される構造によって置換された構造が挙げられる。好ましくは、カルボン酸基又はスルホン酸基の水素原子が一般式(pI)〜(pV)で表される構造で置換された構造である。
一般式(pI)〜(pV)で表される構造によって保護されたアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(pA)で表される繰り返し単位が好ましい。
Preferred cycloalkyl groups include, for example, adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group. Group, cyclodecanyl group and cyclododecanyl group. More preferably, an adamantyl group, a norbornyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a tetracyclododecanyl group, and a tricyclodecanyl group are exemplified.
These alkyl groups and cycloalkyl groups may have a substituent. As this substituent, an alkyl group (C1-C4), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (C1-C4), a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group (C2-C6) are mentioned, for example. These substituents may have further substituents. As this further substituent, a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group are mentioned, for example.
The structures represented by the general formulas (pI) to (pV) can be used for protecting alkali-soluble groups. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in this technical field.
Specifically, for example, a structure in which a hydrogen atom such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group is substituted with a structure represented by the general formulas (pI) to (pV) can be given. A structure in which a hydrogen atom of a carboxylic acid group or a sulfonic acid group is substituted with a structure represented by general formulas (pI) to (pV) is preferable.
As the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pV), a repeating unit represented by the following general formula (pA) is preferable.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(pA)中、
Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。複数のRの各々は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルホンアミド基、ウレタン基、ウレア基、及びこれらの2以上の組み合わせからなる群より選択され、好ましくは単結合である。
Rpは、上記一般式(pI)〜(pV)の何れかにより表される基である。
一般式(pA)で表される繰り返し単位は、最も好ましくは、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート又はジアルキル(1−アダマンチル)メチル(メタ)アクリレートによる繰り返し単位である。
一般式(pA)で表される繰り返し単位の具体例としては、一般式(X)で表される繰り返し単位として前記に例示したものと同様なものが挙げら、一般式(pA)で表される繰り返し単位のその他の具体例として、以下に具体例を示す。
In general formula (pA),
R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Each of the plurality of Rs may be the same as or different from each other.
A is selected from the group consisting of a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, a urea group, and combinations of two or more thereof, preferably It is a single bond.
Rp 1 is a group represented by any one of the general formulas (pI) to (pV).
The repeating unit represented by the general formula (pA) is most preferably a repeating unit of 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate or dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate.
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (pA) include those similar to those exemplified above as the repeating unit represented by the general formula (X), and are represented by the general formula (pA). Specific examples of other repeating units are shown below.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記各構造式において、Rxは、H、CH、CF又はCHOHを表し、Rxa及びRxbは、各々独立に、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
一般式(II−AB)におけるR11’又はR12’としてのハロゲン原子は、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子又はヨウ素原子である。
11’又はR12’としてのアルキル基としては、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、並びに、直鎖若しくは分岐のブチル基、ペンチル基、ヘキシル基及びヘプチル基が挙げられる。
上記Z’で表される原子団は、置換基を有していてもよい脂環式炭化水素の繰り返し単位を、樹脂中に形成する原子団である。この原子団としては、有橋式の脂環式炭化水素の繰り返し単位を形成するものが好ましい。
形成される脂環式炭化水素の骨格としては、一般式(pI)〜(pVI)におけるR12〜R25のシクロアルキル基と同様のものが挙げられる。
上記脂環式炭化水素の骨格は、置換基を有していてもよい。そのような置換基としては、例えば、上記一般式(II−AB1)及び(II−AB2)におけるR13’〜R16’が挙げられる。
脂環炭化水素系酸分解性樹脂において、酸の作用により分解する基は、上記一般式(pI)〜一般式(pV)で表される脂環式炭化水素を含んだ部分構造を有する繰り返し単位、一般式(II−AB)で表される繰り返し単位、及び、後述する共重合成分の繰り返し単位のうちの少なくとも1つに含有させることができる。
上記一般式(II−AB1)及び(II−AB2)におけるR13’〜R16’の各置換基は、上記一般式(II−AB)における脂環式構造又は有橋式脂環式構造を形成するための原子団Z’の置換基ともなり得る。
上記一般式(II−AB1)又は一般式(II−AB2)で表される繰り返し単位として、下記具体例を挙げるが、本発明は、これらの例に限定されない。
In the above structural formulas, Rx is H, represent CH 3, CF 3 or CH 2 OH, Rxa and Rxb each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The halogen atom as R 11 ′ or R 12 ′ in the general formula (II-AB) is, for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom or an iodine atom.
The alkyl group as R 11 ′ or R 12 ′ is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and a linear group Or a branched butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group are mentioned.
The atomic group represented by Z ′ is an atomic group that forms a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which may have a substituent in the resin. As this atomic group, those forming a repeating unit of a bridged alicyclic hydrocarbon are preferable.
Examples of the skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed include the same cycloalkyl groups as R 12 to R 25 in the general formulas (pI) to (pVI).
The alicyclic hydrocarbon skeleton may have a substituent. Examples of such a substituent include R 13 ′ to R 16 ′ in the above general formulas (II-AB1) and (II-AB2).
In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, the group that is decomposed by the action of an acid is a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the general formula (pI) to the general formula (pV) , And at least one of the repeating unit represented by the general formula (II-AB) and the repeating unit of the copolymerization component to be described later.
Each substituent of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formulas (II-AB1) and (II-AB2) is an alicyclic structure or a bridged alicyclic structure in the general formula (II-AB). It can also be a substituent of the atomic group Z ′ to form.
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (II-AB1) or (II-AB2) include the following specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

樹脂(C)は、ラクトン基を含んだ繰り返し単位を有することが好ましい。このラクトン基は、好ましくは5〜7員環ラクトン構造を有する基であり、特には、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造又はスピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。
この樹脂(C)は、より好ましくは、下記一般式(LC1−1)〜(LC1−17)の何れかで表されるラクトン構造を含んだ基を有する繰り返し単位を含んでいる。なお、ラクトン構造を有する基は、主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては、(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)及び(LC1−17)が挙げられる。特定のラクトン構造を用いることにより、ラインエッジラフネス及び現像欠陥を更に減少させ得る。
The resin (C) preferably has a repeating unit containing a lactone group. This lactone group is preferably a group having a 5- to 7-membered ring lactone structure, and in particular, other ring structures are condensed to form a bicyclo structure or a spiro structure in the 5- to 7-membered ring lactone structure. Is preferred.
More preferably, the resin (C) includes a repeating unit having a group containing a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-17). The group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures include (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14) and (LC1-17). . By using specific lactone structures, line edge roughness and development defects can be further reduced.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

ラクトン構造部分は、置換基(Rb)を有していてもよく、有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb)としては、例えば、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基及び酸分解性基が挙げられる。
は、0〜4の整数を表す。nが2以上の整数である場合、複数存在するRbは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、この場合、複数存在するRb同士が互いに結合して、環構造を形成してもよい。
一般式(LC1−1)〜(LC1−17)の何れかで表されるラクトン構造を含んだ基を有する繰り返し単位としては、例えば、上記一般式(II−AB1)及び(II−AB2)中のR13’〜R16’のうちの少なくとも1つが一般式(LC1−1)〜(LC1−17)で表される基を有するもの、及び、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位が挙げられる。なお、前者の例としては、−COORのRが一般式(LC1−1)〜(LC1−17)で表される基である構造が挙げられる。
The lactone structure portion may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferable substituents (Rb 2 ) include, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 8 carbon atoms, Examples include a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group.
n 2 represents an integer of 0-4. When n 2 is an integer of 2 or more, a plurality of Rb 2 may be the same or different from each other. In this case, a plurality of Rb 2 may be bonded to each other to form a ring structure.
As the repeating unit having a group containing a lactone structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-17), for example, in the above general formulas (II-AB1) and (II-AB2) Wherein at least one of R 13 ′ to R 16 ′ has a group represented by general formula (LC1-1) to (LC1-17), and a repeating unit represented by general formula (AI) below Is mentioned. Examples of the former include structures in which R 5 of —COOR 5 is a group represented by general formulas (LC1-1) to (LC1-17).

Figure 0005933308
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一般式(AI)中、Rbは、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
Rbとしてのアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基又はt−ブチル基である。これらアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、水酸基及びハロゲン原子が挙げられる。
Rbのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
Rbは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
Abは、アルキレン基、単環若しくは多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、又はこれらの組み合わせを表す。Abは、好ましくは、単結合又は−Ab−CO−で表される連結基である。
Abは、直鎖若しくは分岐アルキレン基、又は、単環若しくは多環のシクロアルキレン基であり、好ましくは、メチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基又はノルボルニレン基である。
Vは、一般式(LC1−1)〜(LC1−17)の何れかにより表される基である。
なお、ラクトン構造を有する繰り返し単位には、通常、光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度が90%ee以上のものが好ましく、95%ee以上のものがより好ましい。
特に好ましいラクトン基を有する繰り返し単位としては、下記の繰り返し単位が挙げられる。最適なラクトン基を選択することにより、パターンプロファイル、疎密依存性が良好となる。式中、Rx及びRは、H、CH、CHOH又はCFを表す。
In General Formula (AI), Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkyl group as Rb 0 is, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group. These alkyl groups may have a substituent. Examples of this substituent include a hydroxyl group and a halogen atom.
Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Ab represents an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a combination thereof. Ab is preferably a single bond or a linking group represented by —Ab 1 —CO 2 —.
Ab 1 is a linear or branched alkylene group or a monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group or a norbornylene group.
V is a group represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-17).
The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity thereof is preferably 90% ee or more, more preferably 95% ee or more.
Particularly preferred repeating units having a lactone group include the following repeating units. By selecting an optimal lactone group, the pattern profile and the density dependency are improved. In the formula, Rx and R represent H, CH 3 , CH 2 OH or CF 3 .

Figure 0005933308
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Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
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樹脂(C)は、ラクトン基を含んだ繰り返し単位を複数含有していてもよい。この場合、(1)一般式(AI)においてAbが単結合であるものと−Ab−CO−であるものを1種ずつ用いる、(2)一般式(AI)においてAbが−Ab−CO−であるものを2種併用する、のいずれかが好ましい。
ラクトン基を含んだ繰り返し単位は、(複数のラクトン基を含んだ繰り返し単位がある場合、それらの総和として)樹脂(C)の全繰り返し単位中、3〜70モル%であることが好ましく、5〜60モル%であることがより好ましい。
樹脂(C)は、極性基で置換された脂環炭化水素構造を含んだ繰り返し単位を有していることが好ましい。これにより、基板密着性及び現像液親和性を向上させ得る。この極性基としては、水酸基又はシアノ基が好ましい。なお、極性基としての水酸基は、アルコール性水酸基を形成する。
極性基で置換された脂環炭化水素構造としては、例えば、下記一般式(VIIa)又は(VIIb)で表される構造が挙げられる。
The resin (C) may contain a plurality of repeating units containing a lactone group. In this case, (1) In formula (AI) Ab is a is one and -Ab 1 -CO 2 single bond - used by one those which are, (2) in the general formula (AI) Ab is -Ab 1 -CO 2 - a combination of two or what is the preferred one of the.
The repeating unit containing a lactone group is preferably 3 to 70 mol% in the total repeating units of the resin (C) (when there are repeating units containing a plurality of lactone groups, the sum thereof). More preferably, it is -60 mol%.
The resin (C) preferably has a repeating unit containing an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group. Thereby, substrate adhesiveness and developer affinity can be improved. As this polar group, a hydroxyl group or a cyano group is preferable. In addition, the hydroxyl group as a polar group forms an alcoholic hydroxyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group include structures represented by the following general formula (VIIa) or (VIIb).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(VIIa)中、Rc〜Rcは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。但し、Rc〜Rcのうちの少なくとも1つは、水酸基又はシアノ基を表す。好ましくは、Rc〜Rcのうちの1つ又は2つが水酸基であり、残りが水素原子である。更に好ましくは、Rc〜Rcのうちの2つが水酸基であり、残りの1つが水素原子である。
一般式(VIIa)で表される基は、好ましくはジヒドロキシ体又はモノヒドロキシ体であり、より好ましくはジヒドロキシ体である。
一般式(VIIa)又は(VIIb)で表される基を有する繰り返し単位としては、上記一般式(II−AB1)又は(II−AB2)中のR13’〜R16’のうちの少なくとも1つが上記一般式(VIIa)又は(VIIb)で表される基を有するもの、及び、下記一般式(AIIa)又は(AIIb)で表される繰り返し単位が挙げられる。前者の例としては、−COORのRが一般式(VIIa)又は(VIIb)で表される基である構造が挙げられる。
In General Formula (VIIa), R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a cyano group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the remaining is a hydrogen atom. More preferably, two of R 2 c to R 4 c are hydroxyl groups and the remaining one is a hydrogen atom.
The group represented by the general formula (VIIa) is preferably a dihydroxy body or a monohydroxy body, and more preferably a dihydroxy body.
The repeating unit having a group represented by the general formula (VIIa) or (VIIb) includes at least one of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or (II-AB2). Examples thereof include those having a group represented by the general formula (VIIa) or (VIIb) and repeating units represented by the following general formula (AIIa) or (AIIb). Examples of the former include structures in which R 5 of —COOR 5 is a group represented by the general formula (VIIa) or (VIIb).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(AIIa)、(AIIb)中、
cは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。
c〜Rcは、一般式(VIIa)におけるRc〜Rcと同義である。
一般式(AIIa)又は(AIIb)で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
In general formulas (AIIa) and (AIIb),
R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.
R 2 c to R 4 c have the same meanings as R 2 c to R 4 c in the general formula (VIIa).
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (AIIa) or (AIIb) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

樹脂(C)は上記繰り返し単位を含有していても含有していなくてもよいが、含有する場合、上記繰り返し単位は、(該当する複数の繰り返し単位がある場合、それらの総和として)樹脂の全繰り返し単位中、3〜30モル%であることが好ましく、5〜25モル%であることがより好ましい。
樹脂(C)は、下記一般式(VIII)で表される繰り返し単位を有してもよい。
The resin (C) may or may not contain the above repeating unit. However, when it is contained, the above repeating unit is (as a sum of those when there are a plurality of corresponding repeating units) of the resin. It is preferable that it is 3-30 mol% in all the repeating units, and it is more preferable that it is 5-25 mol%.
Resin (C) may have a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(VIII)中、Zは、−O−又は−N(R41)−を表す。R41は、水素原子、水酸基、アルキル基又は−OSO−R42を表す。ここでR42は、アルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。R41又はR42としてのアルキル基は、ハロゲン原子等により置換されていてもよい。この場合、ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
一般式(VIII)で表される繰り返し単位として、以下の具体例が挙げられるが、本発明は、これらに限定されない。
In General Formula (VIII), Z 2 represents —O— or —N (R 41 ) —. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or —OSO 2 —R 42 . Wherein R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. The alkyl group as R 41 or R 42 may be substituted with a halogen atom or the like. In this case, the halogen atom is preferably a fluorine atom.
Examples of the repeating unit represented by the general formula (VIII) include the following specific examples, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

樹脂(C)は、アルカリ可溶性基を含んだ繰り返し単位を有することが好ましく、カルボキシル基を含んだ繰り返し単位を有することがより好ましい。これにより、コンタクトホール用途での解像度を向上させ得る。
カルボキシル基を含んだ繰り返し単位としては、樹脂の主鎖に直接カルボキシル基が結合している繰り返し単位、及び、連結基を介して樹脂の主鎖にカルボキシル基が結合している繰り返し単位のいずれも好ましい。
前者の例としては、アクリル酸又はメタクリル酸による繰り返し単位が挙げられる。また、後者における連結基は、単環又は多環のシクロアルキル構造を有していてもよい。
カルボキシル基を含んだ繰り返し単位としては、アクリル酸又はメタクリル酸による繰り返し単位が最も好ましい。
酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂の重量平均分子量は、GPC法によって求めたポリスチレン換算値として、好ましくは、2,000〜200,000の範囲内である。重量平均分子量を2,000以上とすることにより、耐熱性及びドライエッチング耐性を特に向上させ得る。重量平均分子量を200,000以下とすることにより、現像性を特に向上させ得ると共に、組成物の粘度の低下に起因して、その製膜性をも向上させ得る。
より好ましい分子量は、2,500〜50,000の範囲内であり、更に好ましくは、3,000〜20,000の範囲内である。また、電子線、X線、波長50nm以下の高エネルギー線(例えば、EUV)を利用した微細パターン形成では、重量平均分子量を3,000〜10,000の範囲内とすることが最も好ましい。分子量を調整することにより、組成物の耐熱性及び解像力の向上並びに現像欠陥の減少等を同時に達成し得る。
酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜3.0が好ましく、1.2〜2.5がより好ましく、1.2〜1.6が更に好ましい。この分散度を調整することにより、例えば、ラインエッジラフネス性能を向上させ得る。
The resin (C) preferably has a repeating unit containing an alkali-soluble group, and more preferably has a repeating unit containing a carboxyl group. Thereby, the resolution in contact hole use can be improved.
As the repeating unit containing a carboxyl group, any of a repeating unit in which a carboxyl group is directly bonded to the main chain of the resin and a repeating unit in which a carboxyl group is bonded to the main chain of the resin via a linking group preferable.
As an example of the former, a repeating unit by acrylic acid or methacrylic acid can be mentioned. The linking group in the latter may have a monocyclic or polycyclic cycloalkyl structure.
The repeating unit containing a carboxyl group is most preferably a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid.
The weight average molecular weight of the resin that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer is preferably in the range of 2,000 to 200,000 as a polystyrene conversion value determined by the GPC method. By setting the weight average molecular weight to 2,000 or more, heat resistance and dry etching resistance can be particularly improved. When the weight average molecular weight is 200,000 or less, the developability can be particularly improved, and the film forming property can also be improved due to the decrease in the viscosity of the composition.
A more preferable molecular weight is in the range of 2,500 to 50,000, and still more preferably in the range of 3,000 to 20,000. Moreover, in the fine pattern formation using an electron beam, X-rays, and a high energy ray (for example, EUV) having a wavelength of 50 nm or less, the weight average molecular weight is most preferably in the range of 3,000 to 10,000. By adjusting the molecular weight, an improvement in the heat resistance and resolution of the composition and a reduction in development defects can be achieved at the same time.
The resin dispersibility (Mw / Mn) which decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developer is preferably from 1.0 to 3.0, more preferably from 1.2 to 2.5. 2 to 1.6 is more preferable. By adjusting the degree of dispersion, for example, the line edge roughness performance can be improved.

以上において説明した樹脂の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。   Although the specific example of resin demonstrated above is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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上記具体例において、tBuはt−ブチル基を表す。
樹脂(C)は1種単独で使用してもよいし、2種以上を組合わせて使用してもよい。
本発明に係る組成物に占めるこの樹脂(C)の配合率は、全固形分中を基準として、5〜99.9質量%が好ましく、50〜95質量%がより好ましく、60〜93質量%がより好ましい。
In the above specific example, tBu represents a t-butyl group.
Resin (C) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The blending ratio of the resin (C) in the composition according to the present invention is preferably 5 to 99.9% by mass, more preferably 50 to 95% by mass, based on the total solid content, and 60 to 93% by mass. Is more preferable.

〔4〕(E)フェノール性水酸基を有する化合物
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、ネガ型のパターンを形成するとき、フェノール性水酸基を有する化合物(E)(以下、化合物(E)とも言う)を含有することが好ましい。
本願におけるフェノール性水酸基とは、芳香環基の水素原子をヒドロキシ基で置換してなる基である。該芳香環基の芳香環は単環又は多環の芳香環であり、ベンゼン環やナフタレン環等が挙げられる。
本発明の化学増幅型レジスト組成物によれば、露光部においては活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)から発生する酸、及び、酸の作用により上記一般式(I)で表される化合物(A)から発生するスルホン酸の作用により、フェノール性水酸基を有する化合物(E)と後述の架橋剤(D)との架橋反応が進行し、ネガ型のパターンが形成される。
[4] (E) Compound having phenolic hydroxyl group When the chemically amplified resist composition of the present invention forms a negative pattern, the compound (E) having a phenolic hydroxyl group (hereinafter also referred to as compound (E)). ) Is preferably contained.
The phenolic hydroxyl group in the present application is a group formed by substituting a hydrogen atom of an aromatic ring group with a hydroxy group. The aromatic ring of the aromatic ring group is a monocyclic or polycyclic aromatic ring, and examples thereof include a benzene ring and a naphthalene ring.
According to the chemically amplified resist composition of the present invention, in the exposed portion, an acid generated from the compound (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and the above-mentioned general formula (I) by the action of the acid By the action of the sulfonic acid generated from the represented compound (A), a crosslinking reaction of the compound (E) having a phenolic hydroxyl group and a crosslinking agent (D) described later proceeds, and a negative pattern is formed.

フェノール性水酸基を有する化合物(E)は、フェノール性水酸基を有する限り特に限定されず、分子レジストのような比較的低分子の化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお分子レジストとしては、例えば特開2009−173623号公報及び特開2009−173625号公報に記載の低分子量環状ポリフェノール化合物等が使用できる。
フェノール性水酸基を有する化合物(E)は、反応性及び感度の観点から、高分子化合物であることが好ましい。
The compound (E) having a phenolic hydroxyl group is not particularly limited as long as it has a phenolic hydroxyl group, and may be a relatively low molecular weight compound such as a molecular resist or a polymer compound. As the molecular resist, for example, low molecular weight cyclic polyphenol compounds described in JP 2009-173623 A and JP 2009-173625 A can be used.
The compound (E) having a phenolic hydroxyl group is preferably a polymer compound from the viewpoints of reactivity and sensitivity.

本発明のフェノール性水酸基を有する化合物(E)が高分子化合物である場合、該高分子化合物は、少なくとも一種のフェノール性水酸基を有する繰り返し単位を含有することが好ましい。フェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては特に限定されないが、下記一般式(1)で表される繰り返し単位であることが好ましい。   When the compound (E) having a phenolic hydroxyl group of the present invention is a polymer compound, the polymer compound preferably contains a repeating unit having at least one phenolic hydroxyl group. Although it does not specifically limit as a repeating unit which has a phenolic hydroxyl group, It is preferable that it is a repeating unit represented by following General formula (1).

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(1)中、R11は水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、又はハロゲン原子を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
m1は、1以上の整数を表す。
In general formula (1), R 11 represents a hydrogen atom, a methyl group which may have a substituent, or a halogen atom.
B 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Ar represents an aromatic ring.
m1 represents an integer of 1 or more.

11における置換基を有していてもよいメチル基としては、トリフルオロメチル基や、ヒドロキシメチル基等を挙げることができる。
11は、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることが現像性の理由から好ましい。
Examples of the methyl group optionally having a substituent for R 11 include a trifluoromethyl group and a hydroxymethyl group.
R 11 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom for reasons of developability.

の2価の連結基としては、カルボニル基、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜5)、スルホニル基(−S(=O)−)、−O−、−NH−又はこれらを組合せた2価の連結基が好ましい。
は、単結合、カルボニルオキシ基(−C(=O)−O−)又は−C(=O)−NH−を表すことが好ましく、単結合又はカルボニルオキシ基(−C(=O)−O−)を表すことがより好ましく、単結合であることがドライエッチング耐性向上の観点で特に好ましい。
Examples of the divalent linking group for B 1 include a carbonyl group, an alkylene group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms), a sulfonyl group (—S (═O) 2 —), —O. -, -NH- or a divalent linking group in combination of these is preferred.
B 1 preferably represents a single bond, a carbonyloxy group (—C (═O) —O—) or —C (═O) —NH—, and a single bond or a carbonyloxy group (—C (═O)) -O-) is more preferable, and a single bond is particularly preferable from the viewpoint of improving dry etching resistance.

Arの芳香族環は、単環又は多環の芳香族環であり、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、フェナントレン環などの炭素数6〜18の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、又は、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、トリアジン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、チアジアゾール環、チアゾール環等のヘテロ環を含む芳香環ヘテロ環を挙げることができる。中でも、ベンゼン環、ナフタレン環が解像性の観点で好ましく、ベンゼン環が感度の観点で最も好ましい。
m1は1〜5の整数であることが好ましく、1が最も好ましい。m1が1でArがベンゼン環の時、―OHの置換位置はベンゼン環のB(Bが単結合である場合にはポリマー主鎖)との結合位置に対して、パラ位でもメタ位でもオルト位でもよいが、架橋反応性の観点から、パラ位、メタ位が好ましく、パラ位がより好ましい。
The aromatic ring of Ar is a monocyclic or polycyclic aromatic ring, and may have a substituent having 6 to 18 carbon atoms such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a fluorene ring, and a phenanthrene ring. Aromatic hydrocarbon ring or, for example, thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, benzopyrrole ring, triazine ring, imidazole ring, benzimidazole ring, triazole ring, thiadiazole ring, thiazole ring, etc. Aromatic heterocycles including heterocycles can be mentioned. Among these, a benzene ring and a naphthalene ring are preferable from the viewpoint of resolution, and a benzene ring is most preferable from the viewpoint of sensitivity.
m1 is preferably an integer of 1 to 5, and most preferably 1. When m1 is 1 and Ar is a benzene ring, —OH is substituted at the para position or the meta position relative to the bonding position of the benzene ring with B 1 (or the polymer main chain when B 1 is a single bond). However, although it may be ortho-position, from the viewpoint of crosslinking reactivity, para-position and meta-position are preferable, and para-position is more preferable.

Arの芳香族環は、上記−OHで表される基以外にも置換基を有していてもよく、置換基としては例えば、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールカルボニル基が挙げられる。   The aromatic ring of Ar may have a substituent other than the group represented by -OH, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, and a carboxyl group. Group, alkoxycarbonyl group, alkylcarbonyl group, alkylcarbonyloxy group, alkylsulfonyloxy group, and arylcarbonyl group.

フェノール性水酸基を有する繰り返し単位は、下記一般式(2)で表される繰り返し単位であることが架橋反応性、現像性、ドライエッチング耐性の理由でより好ましい。   The repeating unit having a phenolic hydroxyl group is more preferably a repeating unit represented by the following general formula (2) for reasons of cross-linking reactivity, developability, and dry etching resistance.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
In General Formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.

12は、水素原子又はメチル基を表し、水素原子であることが現像性の理由から好ましい。
一般式(2)におけるArは、一般式(1)におけるArと同義であり、好ましい範囲も同様である。一般式(2)で表される繰り返し単位は、ヒドロキシスチレンから誘導される繰り返し単位(すなわち、一般式(2)においてR12が水素原子であり、Arがベンゼン環である繰り返し単位)であることが感度の観点から好ましい。
R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom for reasons of developability.
Ar in General formula (2) is synonymous with Ar in General formula (1), and its preferable range is also the same. The repeating unit represented by the general formula (2) is a repeating unit derived from hydroxystyrene (that is, a repeating unit in which R 12 is a hydrogen atom and Ar is a benzene ring in the general formula (2)). Is preferable from the viewpoint of sensitivity.

高分子化合物としての化合物(E)は、上記のようなフェノール性水酸基を有する繰り返し単位のみから構成されていてもよい。高分子化合物としての化合物(E)は、上記のようなフェノール性水酸基を有する繰り返し単位以外にも後述するような繰り返し単位を有していてもよい。その場合、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位の含有量は、高分子化合物としての化合物(E)の全繰り返し単位に対して、10〜98モル%であることが好ましく、30〜97モル%であることがより好ましく、40〜95モル%であることが更に好ましい。これにより、特に、レジスト膜が薄膜である場合(例えば、レジスト膜の厚みが、10〜150nmである場合)、化合物(E)を用いて形成された本発明のレジスト膜における露光部のアルカリ現像液に対する溶解速度をより確実に低減できる(即ち、化合物(E)を用いたレジスト膜の溶解速度を、より確実に最適なものに制御できる)。その結果、感度をより確実に向上させることができる。   The compound (E) as the polymer compound may be composed only of a repeating unit having a phenolic hydroxyl group as described above. The compound (E) as the polymer compound may have a repeating unit as described later in addition to the repeating unit having a phenolic hydroxyl group as described above. In that case, it is preferable that content of the repeating unit which has a phenolic hydroxyl group is 10-98 mol% with respect to all the repeating units of the compound (E) as a high molecular compound, and is 30-97 mol%. It is more preferable, and it is still more preferable that it is 40-95 mol%. Thereby, particularly when the resist film is a thin film (for example, when the thickness of the resist film is 10 to 150 nm), the alkali development of the exposed portion in the resist film of the present invention formed using the compound (E) is performed. The dissolution rate with respect to the liquid can be more reliably reduced (that is, the dissolution rate of the resist film using the compound (E) can be controlled to an optimum one more reliably). As a result, the sensitivity can be improved more reliably.

以下、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位の例を記載するが、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the example of the repeating unit which has a phenolic hydroxyl group is described, it is not limited to this.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

化合物(E)は、非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基で、フェノール性水酸基の水素原子が置換された構造を有することが、高いガラス転移温度(Tg)が得られること、ドライエッチング耐性が良好となることから好ましい。
化合物(E)が、前述の特定の構造を有することで、化合物(E)のガラス転移温度(Tg)が高くなり、非常に硬いレジスト膜を形成することができ、酸の拡散性やドライエッチング耐性を制御することができる。従って、電子線や極紫外線等の活性光線又は放射線の露光部における酸の拡散性が非常に抑制されるため、微細なパターンでの解像力、パターン形状及びLERが更に優れる。また、化合物(E)が非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有することが、ドライエッチング耐性の更なる向上に寄与するものと考えられる。更に、詳細は不明だが、多環脂環炭化水素構造は水素ラジカルの供与性が高く、光酸発生剤である(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物の分解時の水素源となり、光酸発生剤の分解効率が更に向上し、酸発生効率が更に高くなっていると推定され、これがより優れた感度に寄与するものと考えられる。
本発明に係る化合物(E)が有していてもよい前述の特定の構造は、ベンゼン環等の芳香族環と、非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基とが、フェノール性水酸基に由来する酸素原子を介して連結している。前述のように、該構造は高いドライエッチング耐性に寄与するだけでなく、化合物(E)のガラス転移温度(Tg)を上げることができ、これらの組み合わせの効果によりより高い解像力が提供されるものと推定される。
Compound (E) is a group having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure and having a structure in which a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group is substituted, so that a high glass transition temperature (Tg) can be obtained. The dry etching resistance is preferable.
When the compound (E) has the specific structure described above, the glass transition temperature (Tg) of the compound (E) is increased, and a very hard resist film can be formed. Resistance can be controlled. Therefore, the diffusibility of the acid in the exposed portion of actinic rays or radiation such as an electron beam or extreme ultraviolet rays is greatly suppressed, so that the resolution, pattern shape and LER in a fine pattern are further improved. Further, it is considered that the compound (E) having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure contributes to further improvement in dry etching resistance. Furthermore, although details are unknown, the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure has a high hydrogen radical donating property and is a photoacid generator (B) Hydrogen source at the time of decomposition of a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation Therefore, it is presumed that the decomposition efficiency of the photoacid generator is further improved and the acid generation efficiency is further increased, and this is considered to contribute to a better sensitivity.
The above-mentioned specific structure that the compound (E) according to the present invention may have is an aromatic ring such as a benzene ring and a group having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure. Are linked via an oxygen atom derived from a functional hydroxyl group. As described above, the structure not only contributes to high dry etching resistance, but also can increase the glass transition temperature (Tg) of the compound (E), and a higher resolution is provided by the effect of these combinations. It is estimated to be.

本発明において、非酸分解性とは、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)が発生する酸により、分解反応が起こらない性質を意味する。
より具体的には、非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基は、酸及びアルカリに安定な基であることが好ましい。酸及びアルカリに安定な基とは、酸分解性及びアルカリ分解性を示さない基を意味する。ここで酸分解性とは、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)が発生する酸の作用により分解反応を起こす性質を意味し、酸分解性を示す基としては後述の「酸分解性基を有する繰り返し単位」において説明する酸分解性基が挙げられる。
またアルカリ分解性とは、アルカリ現像液の作用により分解反応を起こす性質を意味し、アルカリ分解性を示す基としてはポジ型の化学増幅型レジスト組成物において好適に使用される樹脂中に含まれる、従来公知のアルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基(例えばラクトン構造を有する基など)が挙げられる。
In the present invention, non-acid-decomposable means a property in which a decomposition reaction does not occur due to an acid generated from the compound (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
More specifically, the group having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure is preferably a group stable to acids and alkalis. The group stable to acid and alkali means a group that does not exhibit acid decomposability and alkali decomposability. Here, the acid decomposability means a property of causing a decomposition reaction by the action of an acid generated by the compound (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Examples include acid-decomposable groups described in “Repeating unit having acid-decomposable group”.
Alkali decomposability means the property of causing a decomposition reaction by the action of an alkali developer, and the group exhibiting alkali decomposability is contained in a resin suitably used in a positive chemically amplified resist composition. And a group (for example, a group having a lactone structure) that decomposes under the action of a conventionally known alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer.

多環脂環炭化水素構造を有する基とは、多環脂環炭化水素構造を有する一価の基である限り特に限定されないが、総炭素数が5〜40であることが好ましく、7〜30であることがより好ましい。多環脂環炭化水素構造は、環内に不飽和結合を有していてもよい。
多環脂環炭化水素構造を有する基における多環脂環炭化水素構造は、単環型の脂環炭化水素基を複数有する構造、若しくは、多環型の脂環炭化水素構造を意味し、有橋式であってもよい。単環型の脂環炭化水素基としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができ、単環型の脂環炭化水素基を複数有する構造はこれらの基を複数有する。単環型の脂環炭化水素基を複数有する構造は、単環型の脂環炭化水素基を2〜4個有することが好ましく、2個有することが特に好ましい。
多環型の脂環炭化水素構造としては、炭素数5以上のビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を挙げることができ、炭素数6〜30の多環シクロ構造が好ましく、例えば、アダマンタン構造、デカリン構造、ノルボルナン構造、ノルボルネン構造、セドロール構造、イソボルナン構造、ボルナン構造、ジシクロペンタン構造、α−ピネン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造、あるいはアンドロスタン構造を挙げることができる。なお、単環若しくは多環のシクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
The group having a polycyclic alicyclic hydrocarbon structure is not particularly limited as long as it is a monovalent group having a polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, but the total number of carbon atoms is preferably 5 to 40, and 7 to 30. It is more preferable that The polycyclic alicyclic hydrocarbon structure may have an unsaturated bond in the ring.
The polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in the group having a polycyclic alicyclic hydrocarbon structure means a structure having a plurality of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups or a polycyclic alicyclic hydrocarbon structure. It may be a bridge type. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group. A structure having a plurality of cyclic alicyclic hydrocarbon groups has a plurality of these groups. The structure having a plurality of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups preferably has 2 to 4 monocyclic alicyclic hydrocarbon groups, and particularly preferably has two.
Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure include bicyclo, tricyclo, and tetracyclo structures having 5 or more carbon atoms, and polycyclic cyclostructures having 6 to 30 carbon atoms are preferable. For example, an adamantane structure and a decalin structure , Norbornane structure, norbornene structure, cedrol structure, isobornane structure, bornane structure, dicyclopentane structure, α-pinene structure, tricyclodecane structure, tetracyclododecane structure, and androstane structure. A part of carbon atoms in the monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.

上記の多環脂環炭化水素構造の好ましいものとしては、アダマンタン構造、デカリン構造、ノルボルナン構造、ノルボルネン構造、セドロール構造、シクロヘキシル基を複数有する構造、シクロヘプチル基を複数有する構造、シクロオクチル基を複数有する構造、シクロデカニル基を複数有する構造、シクロドデカニル基を複数有する構造、トリシクロデカン構造があげられ、アダマンタン構造がドライエッチング耐性の観点で最も好ましい(すなわち、前記非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基が、非酸分解性のアダマンタン構造を有する基であることが最も好ましい)。
これらの多環脂環炭化水素構造(単環型の脂環炭化水素基を複数有する構造については、該単環型の脂環炭化水素基に対応する単環型の脂環炭化水素構造(具体的には以下の式(47)〜(50)の構造))の化学式を以下に表示する。
Preferred examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure include an adamantane structure, a decalin structure, a norbornane structure, a norbornene structure, a cedrol structure, a structure having a plurality of cyclohexyl groups, a structure having a plurality of cycloheptyl groups, and a plurality of cyclooctyl groups. And a structure having a plurality of cyclodecanyl groups, a structure having a plurality of cyclododecanyl groups, and a tricyclodecane structure, and an adamantane structure is most preferable from the viewpoint of dry etching resistance (that is, the non-acid-decomposable polycyclic fatty acid). Most preferably, the group having a ring hydrocarbon structure is a group having a non-acid-decomposable adamantane structure).
These polycyclic alicyclic hydrocarbon structures (for structures having a plurality of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups, the monocyclic alicyclic hydrocarbon structure corresponding to the monocyclic alicyclic hydrocarbon group (specifically Specifically, chemical formulas of the following formulas (47) to (50))) are shown below.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
Figure 0005933308

更に上記多環脂環炭化水素構造は置換基を有してもよく、置換基としては例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜6)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、アリール基(好ましくは炭素数6〜15)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6)、カルボキシル基、カルボニル基、チオカルボニル基、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、及びこれら基を組み合わせてなる基(好ましくは総炭素数1〜30、より好ましくは総炭素数1〜15)が挙げられる。   Furthermore, the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 10 carbon atoms), Aryl group (preferably having 6 to 15 carbon atoms), halogen atom, hydroxyl group, alkoxy group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), carboxyl group, carbonyl group, thiocarbonyl group, alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 7 carbon atoms) And a group formed by combining these groups (preferably having a total carbon number of 1 to 30, more preferably a total carbon number of 1 to 15).

上記多環脂環炭化水素構造としては、上記式(7)、(23)、(40)、(41)及び(51)のいずれかで表される構造、上記式(48)の構造における任意の一つの水素原子を結合手とした一価の基を2個有する構造が好ましく、上記式(23)、(40)及び(51)のいずれかで表される構造、上記式(48)の構造における任意の一つの水素原子を結合手とした一価の基を2個有する構造がより好ましく、上記式(40)で表される構造が最も好ましい。
多環脂環炭化水素構造を有する基としては、上記の多環脂環炭化水素構造の任意の一つの水素原子を結合手とした一価の基であることが好ましい。
Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure include a structure represented by any one of the above formulas (7), (23), (40), (41) and (51), and an arbitrary structure in the structure of the above formula (48). A structure having two monovalent groups each having one hydrogen atom as a bond is preferable, a structure represented by any one of the above formulas (23), (40) and (51), A structure having two monovalent groups each having an arbitrary hydrogen atom in the structure as a bond is more preferable, and a structure represented by the above formula (40) is most preferable.
The group having a polycyclic alicyclic hydrocarbon structure is preferably a monovalent group having any one hydrogen atom in the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure as a bond.

前述の非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基で、フェノール性水酸基の水素原子が置換された構造は、前述の非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基で、フェノール性水酸基の水素原子が置換された構造を有する繰り返し単位として高分子化合物としての化合物(E)に含有されることが好ましく、下記一般式(3)で表される繰り返し単位として化合物(E)に含有されることがより好ましい。   The above-described group having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in which a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group is substituted is a group having the aforementioned non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure. The compound (E) as a polymer compound is preferably contained as a repeating unit having a structure in which a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group is substituted, and the compound (E) as a repeating unit represented by the following general formula (3) More preferably, it is contained in

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(3)中、R13は水素原子又はメチル基を表す。
Xは非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基を表す。
Arは芳香族環を表す。
m2は1以上の整数である。
In General Formula (3), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
X represents a group having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure.
Ar 1 represents an aromatic ring.
m2 is an integer of 1 or more.

一般式(3)におけるR13は水素原子又はメチル基を表すが、水素原子が特に好ましい。
一般式(3)のArの芳香族環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、フェナントレン環などの炭素数6〜18の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、又は、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、トリアジン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、チアジアゾール環、チアゾール環等のヘテロ環を含む芳香環ヘテロ環を挙げることができる。中でも、ベンゼン環、ナフタレン環が解像性の観点で好ましく、ベンゼン環が最も好ましい。
Arの芳香族環は、上記−OXで表される基以外にも置換基を有していてもよく、置換基としては例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜6)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、アリール基(好ましくは炭素数6〜15)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6)、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)が挙げられ、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基が好ましく、アルコキシ基がより好ましい。
R 13 in the general formula (3) represents a hydrogen atom or a methyl group, and a hydrogen atom is particularly preferable.
As the aromatic ring of Ar 1 in the general formula (3), for example, an aromatic group optionally having a substituent having 6 to 18 carbon atoms such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a fluorene ring, a phenanthrene ring, or the like. Hydrocarbon ring or heterocycle such as thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, benzopyrrole ring, triazine ring, imidazole ring, benzimidazole ring, triazole ring, thiadiazole ring, thiazole ring Aromatic heterocycles containing can be mentioned. Among these, a benzene ring and a naphthalene ring are preferable from the viewpoint of resolution, and a benzene ring is most preferable.
The aromatic ring of Ar 1 may have a substituent other than the group represented by the above -OX, and examples of the substituent include an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkyl group. (Preferably 3 to 10 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 15 carbon atoms), halogen atom, hydroxyl group, alkoxy group (preferably 1 to 6 carbon atoms), carboxyl group, alkoxycarbonyl group (preferably carbon number) 2-7) are mentioned, an alkyl group, an alkoxy group, and an alkoxycarbonyl group are preferable, and an alkoxy group is more preferable.

Xは非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基を表す。Xで表される非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基の具体例及び好ましい範囲は上述のものと同様である。Xは、後述の一般式(4)における−Y−Xで表される基であることがより好ましい。
m2は1〜5の整数であることが好ましく、1が最も好ましい。m2が1でArがベンゼン環の時、―OXの置換位置はベンゼン環のポリマー主鎖との結合位置に対して、パラ位でもメタ位でもオルト位でもよいが、パラ位又はメタ位が好ましく、パラ位がより好ましい。
X represents a group having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure. Specific examples and preferred ranges of the group having a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure represented by X are the same as those described above. X is more preferably a group represented by —Y—X 2 in the general formula (4) described later.
m2 is preferably an integer of 1 to 5, and most preferably 1. When m2 is 1 and Ar 1 is a benzene ring, the substitution position of —OX may be in the para position, the meta position, or the ortho position with respect to the bonding position of the benzene ring with the polymer main chain. The para position is preferred.

本発明において、前記一般式(3)で表される繰り返し単位が、下記一般式(4)で表される繰り返し単位であることが好ましい。
一般式(4)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物(E)を使用すると、高分子化合物(E)のTgが高くなり、非常に硬いレジスト膜を形成するため、酸の拡散性やドライエッチング耐性をより確実に制御できる。
In the present invention, the repeating unit represented by the general formula (3) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (4).
When the polymer compound (E) having a repeating unit represented by the general formula (4) is used, the polymer compound (E) has a high Tg and forms a very hard resist film. The dry etching resistance can be controlled more reliably.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(4)中、R13は水素原子又はメチル基を表す。
Yは単結合又は2価の連結基を表す。
は非酸分解性の多環脂環炭化水素基を表す。
In the general formula (4), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Y represents a single bond or a divalent linking group.
X 2 represents a non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon group.

前記一般式(4)で表される繰り返し単位で、本発明に用いられる好ましい例を以下に記述する。
一般式(4)におけるR13は水素原子又はメチル基を表すが、水素原子が特に好ましい。
一般式(4)において、Yは2価の連結基であることが好ましい。Yの2価連結基として好ましい基は、カルボニル基、チオカルボニル基、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜5)、スルホニル基、−COCH−、−NH−又はこれらを組合せた2価の連結基(好ましくは総炭素数1〜20、より好ましくは総炭素数1〜10)であり、より好ましくはカルボニル基、−COCH−、スルホニル基、−CONH−、−CSNH−であり、更に好ましくはカルボニル基、−COCH−であり、特に好ましくはカルボニル基である。
Preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (4) used in the present invention are described below.
R 13 in the general formula (4) represents a hydrogen atom or a methyl group, and a hydrogen atom is particularly preferable.
In general formula (4), Y is preferably a divalent linking group. Preferred groups as the divalent linking group for Y are a carbonyl group, a thiocarbonyl group, an alkylene group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms), a sulfonyl group, —COCH 2 —, —NH—. Or a divalent linking group (preferably having a total carbon number of 1 to 20, more preferably a total carbon number of 1 to 10), or more preferably a carbonyl group, —COCH 2 —, a sulfonyl group, —CONH— , —CSNH—, more preferably a carbonyl group, —COCH 2 —, and particularly preferably a carbonyl group.

は多環脂環炭化水素基を表し、非酸分解性である。多環脂環炭化水素基の総炭素数は5〜40であることが好ましく、7〜30であることがより好ましい。多環脂環炭化水素基は、環内に不飽和結合を有していてもよい。
このような多環脂環炭化水素基は、単環型の脂環炭化水素基を複数有する基、若しくは、多環型の脂環炭化水素基であり、有橋式であってもよい。単環型の脂環炭化水素基としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができ、これらの基を複数有する。単環型の脂環炭化水素基を複数有する基は、単環型の脂環炭化水素基を2〜4個有することが好ましく、2個有することが特に好ましい。
多環型の脂環炭化水素基としては、炭素数5以上のビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができ、炭素数6〜30の多環シクロ構造を有する基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、あるいはアンドロスタニル基を挙げることができる。なお、単環若しくは多環のシクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
X 2 represents a polycyclic alicyclic hydrocarbon group and is non-acid-decomposable. The total number of carbon atoms of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably 5 to 40, and more preferably 7 to 30. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group may have an unsaturated bond in the ring.
Such a polycyclic alicyclic hydrocarbon group is a group having a plurality of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups or a polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and may be a bridged type. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group. Having a plurality of groups. The group having a plurality of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups preferably has 2 to 4 monocyclic alicyclic hydrocarbon groups, and particularly preferably has two.
Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a group having a bicyclo, tricyclo, or tetracyclo structure having 5 or more carbon atoms, and a group having a polycyclic cyclo structure having 6 to 30 carbon atoms is preferable. And adamantyl group, norbornyl group, norbornenyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclododecyl group, and androstanyl group. A part of carbon atoms in the monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.

上記Xの多環脂環炭化水素基としては、好ましくはアダマンチル基、デカリン基、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、セドロール基、シクロヘキシル基を複数有する基、シクロヘプチル基を複数有する基、シクロオクチル基を複数有する基、シクロデカニル基を複数有する基、シクロドデカニル基を複数有する基、トリシクロデカニル基であり、アダマンチル基がドライエッチング耐性の観点で最も好ましい。Xの多環脂環炭化水素基における多環脂環炭化水素構造の化学式としては、前述の多環脂環炭化水素構造を有する基における多環脂環炭化水素構造の化学式と同様のものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。Xの多環脂環炭化水素基は、前述の多環脂環炭化水素構造における任意の一つの水素原子を結合手とした一価の基が挙げられる。
更に上記脂環炭化水素基は置換基を有してもよく、置換基としては多環脂環炭化水素構造が有してもよい置換基として上述したものと同様のものが挙げられる。
一般式(4)における―O―Y―Xの置換位置はベンゼン環のポリマー主鎖との結合位置に対して、パラ位でもメタ位でもオルト位でもよいが、パラ位が好ましい。
The polycyclic alicyclic hydrocarbon groups described above X 2, preferably an adamantyl group, a decalin group, a norbornyl group, a norbornenyl group, a cedrol group, a group having a plurality of cyclohexyl groups, having plural groups cycloheptyl group, a cyclooctyl group A group having a plurality, a group having a plurality of cyclodecanyl groups, a group having a plurality of cyclododecanyl groups, and a tricyclodecanyl group, and an adamantyl group is most preferable from the viewpoint of dry etching resistance. The chemical formula of the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in the polycyclic alicyclic hydrocarbon group of X 2 is the same as the chemical formula of the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in the group having the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure described above. The preferable range is also the same. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group represented by X 2 include a monovalent group having any one hydrogen atom in the above-described polycyclic alicyclic hydrocarbon structure as a bond.
Further, the alicyclic hydrocarbon group may have a substituent, and examples of the substituent include the same as those described above as the substituent that the polycyclic alicyclic hydrocarbon structure may have.
The substitution position of —O—Y—X 2 in the general formula (4) may be in the para position, the meta position, or the ortho position with respect to the bonding position of the benzene ring with the polymer main chain, but the para position is preferred.

本発明において、前記一般式(3)で表される繰り返し単位が、下記一般式(4’)で表される繰り返し単位であることが最も好ましい。   In the present invention, the repeating unit represented by the general formula (3) is most preferably a repeating unit represented by the following general formula (4 ').

Figure 0005933308
Figure 0005933308

一般式(4’)中、R13は水素原子又はメチル基を表す。 In General Formula (4 ′), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.

一般式(4’)におけるR13は水素原子又はメチル基を表すが、水素原子が特に好ましい。
一般式(4’)におけるアダマンチルエステル基の置換位置はベンゼン環のポリマー主鎖との結合位置に対して、パラ位でもメタ位でもオルト位でもよいが、パラ位が好ましい。
R 13 in the general formula (4 ′) represents a hydrogen atom or a methyl group, and a hydrogen atom is particularly preferable.
The substitution position of the adamantyl ester group in the general formula (4 ′) may be in the para position, the meta position, or the ortho position with respect to the bonding position with the polymer main chain of the benzene ring, but the para position is preferred.

一般式(3)で示される繰り返し単位の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (3) include the following.

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化合物(E)が高分子化合物であり、更に前述の非酸分解性の多環脂環炭化水素構造を有する基で、フェノール性水酸基の水素原子が置換された構造を有する繰り返し単位を含有する場合、該繰り返し単位の含有量は、高分子化合物としての化合物(E)の全繰り返し単位に対して、1〜40モル%であることが好ましく、より好ましくは2〜30モル%である。   When the compound (E) is a polymer compound and further contains a repeating unit having a structure in which a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group is substituted with a group having the non-acid-decomposable polycyclic alicyclic hydrocarbon structure described above. The content of the repeating unit is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 2 to 30 mol%, based on all repeating units of the compound (E) as the polymer compound.

本発明で用いられる高分子化合物としての化合物(E)は、上記繰り返し単位以外の繰り返し単位として、下記のような繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位」ともいう)を更に有することも好ましい。   The compound (E) as the polymer compound used in the present invention preferably further has the following repeating units (hereinafter also referred to as “other repeating units”) as repeating units other than the repeating units.

これら他の繰り返し単位を形成するための重合性モノマーの例としてはスチレン、アルキル置換スチレン、アルコキシ置換スチレン、ハロゲン置換スチレン、O−アルキル化スチレン、O−アシル化スチレン、水素化ヒドロキシスチレン、無水マレイン酸、アクリル酸誘導体(アクリル酸、アクリル酸エステル等)、メタクリル酸誘導体(メタクリル酸、メタクリル酸エステル等)、N−置換マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、置換基を有しても良いインデン等を挙げることができる。
高分子化合物としての化合物(E)は、これら他の繰り返し単位を含有してもしなくても良いが、含有する場合、これら他の繰り返し単位の高分子化合物としての化合物(E)中の含有量は、高分子化合物としての化合物(E)を構成する全繰り返し単位に対して、一般的に1〜30モル%、好ましくは1〜20モル%、より好ましくは2〜10モル%である。
Examples of polymerizable monomers for forming these other repeating units include styrene, alkyl-substituted styrene, alkoxy-substituted styrene, halogen-substituted styrene, O-alkylated styrene, O-acylated styrene, hydrogenated hydroxystyrene, and anhydrous maleic acid. Acid, acrylic acid derivative (acrylic acid, acrylic ester, etc.), methacrylic acid derivative (methacrylic acid, methacrylic ester, etc.), N-substituted maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl naphthalene, vinyl anthracene Inden etc. which may be sufficient can be mentioned.
The compound (E) as the polymer compound may or may not contain these other repeating units, but when it is contained, the content of these other repeating units in the compound (E) as the polymer compound Is generally 1 to 30 mol%, preferably 1 to 20 mol%, more preferably 2 to 10 mol%, based on all repeating units constituting the compound (E) as the polymer compound.

高分子化合物としての化合物(E)は、公知のラジカル重合法やアニオン重合法やリビングラジカル重合法(イニファーター法等)により合成することができる。例えば、アニオン重合法では、ビニルモノマーを適当な有機溶媒に溶解し、金属化合物(ブチルリチウム等)を開始剤として、通常、冷却条件化で反応させて重合体を得ることができる。
高分子化合物としての化合物(E)としては、芳香族ケトン又は芳香族アルデヒド、及び1〜3個のフェノール性水酸基を含有する化合物の縮合反応により製造されたポリフェノール化合物(例えば、特開2008−145539)、カリックスアレーン誘導体(例えば特開2004−18421)、Noria誘導体(例えば特開2009−222920)、ポリフェノール誘導体(例えば特開2008−94782)も適用でき、高分子反応で修飾して合成しても良い。
また、高分子化合物としての化合物(E)は、ラジカル重合法やアニオン重合法で合成したポリマーに高分子反応で修飾して合成することが好ましい。
高分子化合物としての化合物(E)の重量平均分子量は、好ましくは1000〜200000であり、更に好ましくは2000〜50000であり、更により好ましくは2000〜15000である。
高分子化合物としての化合物(E)の分散度(分子量分布)(Mw/Mn)は、好ましくは2.5以下であり、感度及び解像性の向上の観点でより好ましくは1.0〜2.5であり、1.0〜1.6が更に好ましく、1.0〜1.25が最も好ましい。リビングアニオン重合等のリビング重合を用いることで、得られる高分子化合物の分散度(分子量分布)が均一となり、好ましい。高分子化合物としての化合物(E)の重量平均分子量及び分散度は、GPC測定によるポリスチレン換算値として定義される。
化合物(E)は1種単独で使用してもよいし、2種以上を組合わせて使用してもよい。
本発明の化学増幅型レジスト組成物に対する化合物(E)の添加量は組成物の全固形分に対して、好ましくは30〜95質量%、より好ましくは40〜90質量%、特に好ましくは50〜85質量%で用いられる。
The compound (E) as the polymer compound can be synthesized by a known radical polymerization method, anion polymerization method or living radical polymerization method (such as an iniferter method). For example, in an anionic polymerization method, a vinyl monomer can be dissolved in a suitable organic solvent, and a polymer can be obtained by usually reacting under a cooling condition using a metal compound (such as butyl lithium) as an initiator.
As the compound (E) as the polymer compound, an aromatic ketone or aromatic aldehyde, and a polyphenol compound produced by a condensation reaction of a compound containing 1 to 3 phenolic hydroxyl groups (for example, JP 2008-145539 A). ), Calixarene derivatives (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-18421), Noria derivatives (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-222920), and polyphenol derivatives (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-94782) can also be applied. good.
The compound (E) as a polymer compound is preferably synthesized by modifying a polymer synthesized by a radical polymerization method or an anion polymerization method by a polymer reaction.
The weight average molecular weight of the compound (E) as the polymer compound is preferably 1000 to 200000, more preferably 2000 to 50000, and still more preferably 2000 to 15000.
The dispersity (molecular weight distribution) (Mw / Mn) of the compound (E) as the polymer compound is preferably 2.5 or less, and more preferably 1.0 to 2 in terms of improving sensitivity and resolution. 0.5, more preferably 1.0 to 1.6, and most preferably 1.0 to 1.25. Use of living polymerization such as living anionic polymerization is preferable because the degree of dispersion (molecular weight distribution) of the resulting polymer compound becomes uniform. The weight average molecular weight and dispersity of the compound (E) as the polymer compound are defined as polystyrene converted values by GPC measurement.
A compound (E) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The amount of compound (E) added to the chemically amplified resist composition of the present invention is preferably 30 to 95% by mass, more preferably 40 to 90% by mass, and particularly preferably 50 to 90% by mass relative to the total solid content of the composition. Used at 85% by weight.

化合物(E)の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the compound (E) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

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〔5〕(D)架橋剤
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、ネガ型のパターンを形成するとき、架橋剤(D)(以下、適宜、酸架橋剤又は単に架橋剤と称する)を含有することが好ましい。
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、架橋剤(D)として、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を分子内に2個以上有する化合物を含有することがより好ましい。
[5] (D) Crosslinking agent The chemically amplified resist composition of the present invention contains a crosslinking agent (D) (hereinafter appropriately referred to as an acid crosslinking agent or simply a crosslinking agent) when forming a negative pattern. It is preferable to do.
The chemically amplified resist composition of the present invention more preferably contains a compound having two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups in the molecule as the crosslinking agent (D).

好ましい架橋剤としては、ヒドロキシメチル化又はアルコキシメチル化系フェノール化合物、アルコキシメチル化メラミン系化合物、アルコキシメチルグリコールウリル系化合物類及びアルコキシメチル化ウレア系化合物が挙げられ、その中でもヒドロキシメチル化又はアルコキシメチル化系フェノール化合物が、良好なパターン形状が得られることからより好ましい。特に好ましい架橋剤としての化合物(D)としては、分子内にベンゼン環を3〜5個含み、更にヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を合わせて2個以上有し、分子量が1200以下のフェノール誘導体や、少なくとも2個の遊離N−アルコキシメチル基を有するメラミン−ホルムアルデヒド誘導体やアルコキシメチルグリコールウリル誘導体が挙げられる。
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、パターン形状の観点から、架橋剤(D)として、アルコキシメチル基を分子内に2個以上有する化合物を少なくとも2種含有することがより好ましく、アルコキシメチル基を分子内に2個以上有するフェノール化合物を少なくとも2種含有することが更に好ましく、該少なくとも2種のフェノール化合物の内の少なくとも1種が、分子内にベンゼン環を3〜5個含み、更にアルコキシメチル基を合わせて2個以上有し、分子量が1200以下のフェノール誘導体であることが特に好ましい。
アルコキシメチル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基が好ましい。
Preferred crosslinking agents include hydroxymethylated or alkoxymethylated phenolic compounds, alkoxymethylated melamine compounds, alkoxymethylglycoluril compounds and alkoxymethylated urea compounds, among which hydroxymethylated or alkoxymethylated compounds. A phenolic phenol compound is more preferable because a good pattern shape can be obtained. As a particularly preferred compound (D) as a crosslinking agent, a phenol derivative containing 3 to 5 benzene rings in the molecule, further having two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups, and having a molecular weight of 1200 or less. And melamine-formaldehyde derivatives and alkoxymethylglycoluril derivatives having at least two free N-alkoxymethyl groups.
The chemically amplified resist composition of the present invention preferably contains at least two compounds having two or more alkoxymethyl groups in the molecule as the crosslinking agent (D) from the viewpoint of pattern shape. It is further preferable to contain at least two phenol compounds having 2 or more in the molecule, and at least one of the at least two phenol compounds contains 3 to 5 benzene rings in the molecule, and further alkoxy. Particularly preferred is a phenol derivative having two or more methyl groups and a molecular weight of 1200 or less.
As the alkoxymethyl group, a methoxymethyl group and an ethoxymethyl group are preferable.

上記架橋剤のうち、ヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体は、対応するヒドロキシメチル基を有さないフェノール化合物とホルムアルデヒドを塩基触媒下で反応させることによって得ることができる。また、アルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は、対応するヒドロキシメチル基を有するフェノール誘導体とアルコールを酸触媒下で反応させることによって得ることができる。
このようにして合成されたフェノール誘導体のうち、アルコキシメチル基を有するフェノール誘導体が感度、保存安定性の点から特に好ましい。
Among the crosslinking agents, a phenol derivative having a hydroxymethyl group can be obtained by reacting a corresponding phenol compound not having a hydroxymethyl group with formaldehyde under a base catalyst. A phenol derivative having an alkoxymethyl group can be obtained by reacting a corresponding phenol derivative having a hydroxymethyl group with an alcohol in the presence of an acid catalyst.
Of the phenol derivatives synthesized as described above, a phenol derivative having an alkoxymethyl group is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity and storage stability.

別の好ましい架橋剤の例として、更にアルコキシメチル化メラミン系化合物、アルコキシメチルグリコールウリル系化合物類及びアルコキシメチル化ウレア系化合物のようなN−ヒドロキシメチル基又はN−アルコキシメチル基を有する化合物を挙げることができる。   Examples of another preferable crosslinking agent further include compounds having an N-hydroxymethyl group or an N-alkoxymethyl group, such as alkoxymethylated melamine compounds, alkoxymethylglycoluril compounds, and alkoxymethylated urea compounds. be able to.

このような化合物としては、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルグリコールウリル、1,3−ビスメトキシメチル−4,5−ビスメトキシエチレンウレア、ビスメトキシメチルウレア等が挙げられ、EP0,133,216A、西独特許第3,634,671号、同第3,711,264号、EP0,212,482A号に開示されている。
これら架橋剤の中で特に好ましいものを以下に挙げる。
Examples of such compounds include hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, tetramethoxymethyl glycoluril, 1,3-bismethoxymethyl-4,5-bismethoxyethylene urea, bismethoxymethyl urea, and the like. 133, 216A, West German Patent No. 3,634,671, No. 3,711,264, EP 0,212,482A.
Particularly preferred among these crosslinking agents are listed below.

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式中、L〜Lは、各々独立に、水素原子、ヒドロキシメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基又は炭素数1〜6のアルキル基を示す。 In the formula, L 1 to L 8 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxymethyl group, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

本発明において架橋剤は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは3〜65質量%、より好ましくは5〜50質量%の添加量で用いられ、5〜30質量%であることが更に好ましい。架橋剤の添加量を3〜65質量%とすることにより、残膜率及び解像力が低下することを防止するとともに、レジスト液の保存時の安定性を良好に保つことができる。   In the present invention, the crosslinking agent is preferably used in an amount of 3 to 65% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass in the solid content of the resist composition. By making the addition amount of the crosslinking agent 3 to 65% by mass, it is possible to prevent the remaining film ratio and the resolution from being lowered, and to maintain good stability during storage of the resist solution.

本発明において、架橋剤は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよく、パターン形状の観点から2種以上組み合わせて用いることが好ましい。
例えば、上記のフェノール誘導体に加え、他の架橋剤、例えば上述のN−アルコキシメチル基を有する化合物等を併用する場合、上記のフェノール誘導体と他の架橋剤の比率は、モル比で100/0〜20/80、好ましくは90/10〜40/60、更に好ましくは80/20〜50/50である。
In this invention, a crosslinking agent may be used independently, may be used in combination of 2 or more types, and it is preferable to use in combination of 2 or more types from a viewpoint of pattern shape.
For example, in addition to the above-mentioned phenol derivative, when another crosslinking agent, for example, the above-mentioned compound having an N-alkoxymethyl group is used in combination, the ratio of the above-mentioned phenol derivative to the other crosslinking agent is 100/0 in molar ratio. -20/80, preferably 90 / 10-40 / 60, more preferably 80 / 20-50 / 50.

〔6〕塩基性化合物
本発明の化学増幅型レジスト組成物には、前記成分の他に、塩基性化合物を酸捕捉剤として含有することが好ましい。塩基性化合物を用いることにより、露光から後加熱までの経時による性能変化を小さくすることできる。このような塩基性化合物としては、有機塩基性化合物であることが好ましく、より具体的には、脂肪族アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシル基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体等が挙げられる。アミンオキサイド化合物(メチレンオキシ単位及び/又はエチレンオキシ単位を有するものが好ましく、例えば特開2008−102383に記載の化合物が挙げられる。)、アンモニウム塩(好ましくはヒドロキシド又はカルボキシレートである。より具体的にはテトラブチルアンモニウムヒドロキシドに代表されるテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドがLERの観点で好ましい。)も適宜用いられる。
更に、酸の作用により塩基性が増大する化合物も、塩基性化合物の1種として用いることができる。
アミン類の具体例としては、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリイソデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジデシルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、メチルジオクタデシルアミン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、2,4,6−トリ(t−ブチル)アニリン、トリエタノールアミン、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミンや、米国特許第6040112号明細書のカラム3、60行目以降に例示の化合物、2−[2−{2―(2,2―ジメトキシ−フェノキシエトキシ)エチル}−ビス−(2−メトキシエチル)]−アミンや、米国特許出願公開第2007/0224539A1号明細書の段落[0066]に例示されている化合物(C1−1)〜(C3−3)などが挙げられる。含窒素複素環構造を有する化合物としては、2−フェニルベンゾイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、N−ヒドロキシエチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ジメチルアミノピリジン、アンチピリン、ヒドロキシアンチピリン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−ウンデカ−7−エン、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。
また、光分解性塩基性化合物(当初は塩基性窒素原子が塩基として作用して塩基性を示すが、活性光線あるいは放射線の照射により分解されて、塩基性窒素原子と有機酸部位とを有する両性イオン化合物を発生し、これらが分子内で中和することによって、塩基性が減少又は消失する化合物。例えば、特登3577743、特開2001−215689号、特開2001−166476、特開2008−102383に記載のオニウム塩)、光塩基発生剤(例えば、特開2010−243773に記載の化合物)も適宜用いられる。
これら塩基性化合物の中でも良好なLERが得られることから、アンモニウム塩又は光分解性塩基性化合物が好ましい。
本発明において、塩基性化合物は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明で使用される塩基性化合物の含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、0.01〜10質量%が好ましく、0.03〜5質量%がより好ましく、0.05〜3質量%が特に好ましい。
[6] Basic Compound The chemically amplified resist composition of the present invention preferably contains a basic compound as an acid scavenger in addition to the above components. By using a basic compound, a change in performance over time from exposure to post-heating can be reduced. Such basic compounds are preferably organic basic compounds, and more specifically, aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxyl group, and sulfonyl groups. A nitrogen-containing compound having a hydroxy group, a nitrogen-containing compound having a hydroxy group, a nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, an alcoholic nitrogen-containing compound, an amide derivative, an imide derivative, and the like. An amine oxide compound (a compound having a methyleneoxy unit and / or an ethyleneoxy unit is preferable, for example, a compound described in JP-A-2008-102383), an ammonium salt (preferably a hydroxide or a carboxylate). In particular, tetraalkylammonium hydroxide represented by tetrabutylammonium hydroxide is preferable from the viewpoint of LER.
Furthermore, a compound whose basicity is increased by the action of an acid can also be used as one kind of basic compound.
Specific examples of amines include tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-octylamine, tri-n-decylamine, triisodecylamine, dicyclohexylmethylamine, tetradecylamine, pentadecylamine. , Hexadecylamine, octadecylamine, didecylamine, methyloctadecylamine, dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, methyldioctadecylamine, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline, 2,6- Diisopropylaniline, 2,4,6-tri (t-butyl) aniline, triethanolamine, N, N-dihydroxyethylaniline, tris (methoxyethoxyethyl) amine, and columns 3, 60 of US Pat. No. 6,040,112. Beyond And 2- [2- {2- (2,2-dimethoxy-phenoxyethoxy) ethyl} -bis- (2-methoxyethyl)]-amine, and U.S. Patent Application Publication No. 2007 / 0224539A1. The compounds (C1-1) to (C3-3) exemplified in paragraph [0066] of the above. Examples of the compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure include 2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, N-hydroxyethylpiperidine, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl ) Sebacate, 4-dimethylaminopyridine, antipyrine, hydroxyantipyrine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undec-7-ene And tetrabutylammonium hydroxide.
Photodegradable basic compounds (initially basic nitrogen atoms act as a base and show basicity, but are decomposed by irradiation with actinic rays or radiation to have amphoteric compounds having basic nitrogen atoms and organic acid sites. Compounds in which basicity is reduced or eliminated by generating ionic compounds and neutralizing them in the molecule, for example, Toho 3577743, JP 2001-215589 A, JP 2001-166476 A, JP 2008-102383 A Onium salts) and photobase generators (for example, compounds described in JP2010-243773) are also used as appropriate.
Among these basic compounds, an ammonium salt or a photodegradable basic compound is preferable because good LER can be obtained.
In this invention, a basic compound may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
The content of the basic compound used in the present invention is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.03 to 5% by mass, and more preferably 0.05 to 5% by mass with respect to the total solid content of the resist composition. 3% by mass is particularly preferred.

〔7〕界面活性剤
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、更に、塗布性を向上させるため界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤の例としては、特に限定されるものではないが、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系界面活性剤、メガファックF171、F176(大日本インキ化学工業製)やフロラードFC430(住友スリーエム製)やサーフィノールE1004(旭硝子製)、OMNOVA社製のPF656及びPF6320、等のフッ素系界面活性剤、ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)等のオルガノシロキサンポリマーが挙げられる。
レジスト組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の使用量は、レジスト組成物の全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.0005〜1質量%である。
[7] Surfactant The chemically amplified resist composition of the present invention may further contain a surfactant in order to improve coatability. Examples of surfactants include, but are not limited to, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as sorbitan fatty acid esters, Megafac F171 and F176 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430 (manufactured by Sumitomo 3M), Surfinol E1004 (manufactured by Asahi Glass), PF656 and PF6320 manufactured by OMNOVA, etc. And an organosiloxane polymer such as polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
When the resist composition contains a surfactant, the amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.0005, based on the total amount of the resist composition (excluding the solvent). ˜1% by mass.

〔8〕有機カルボン酸
本発明の化学増幅型レジスト組成物には、前記成分の他に、有機カルボン酸を含有することがスカム特性の観点から好ましい。このような有機カルボン酸化合物として、脂肪族カルボン酸、脂環式カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸、オキシカルボン酸、アルコキシカルボン酸、ケトカルボン酸、安息香酸、安息香酸誘導体、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2−ナフトエ酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸などを挙げることができるが、電子線露光を真空化で行なう際にはレジスト膜表面より揮発して描画チャンバー内を汚染してしまう恐れがあるので、好ましい化合物としては、芳香族有機カルボン酸、その中でも例えば安息香酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸が好適である。
有機カルボン酸の配合量としては、フェノール性水酸基を有する化合物(E)100質量部に対し、0.01〜10質量部の範囲内が好ましく、より好ましくは0.01〜5質量部、更により好ましくは0.01〜3質量部である。
[8] Organic Carboxylic Acid The chemically amplified resist composition of the present invention preferably contains an organic carboxylic acid in addition to the above components from the viewpoint of scum characteristics. Examples of such organic carboxylic acid compounds include aliphatic carboxylic acids, alicyclic carboxylic acids, unsaturated aliphatic carboxylic acids, oxycarboxylic acids, alkoxycarboxylic acids, ketocarboxylic acids, benzoic acids, benzoic acid derivatives, phthalic acid, terephthalic acid , Isophthalic acid, 2-naphthoic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 2-hydroxy-3-naphthoic acid, and the like. As a preferable compound, aromatic organic carboxylic acid, among them, benzoic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 2-hydroxy-3-naphthoic acid, among others, may be contaminated. Is preferred.
As a compounding quantity of organic carboxylic acid, the inside of the range of 0.01-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of compounds (E) which have a phenolic hydroxyl group, More preferably, it is 0.01-5 mass parts, and still more. Preferably it is 0.01-3 mass parts.

本発明の化学増幅型レジスト組成物は、必要に応じて、更に、染料、可塑剤、化合物(A)以外の酸増殖剤(国際公開第95/29968号公報、国際公開第98/24000号公報、特開平8−305262号公報、特開平9−34106号公報、特開平8−248561号公報、特表平8−503082号公報、米国特許第5,445,917号明細書、特表平8−503081号公報、米国特許第5,534,393号明細書、米国特許第5,395,736号明細書、米国特許第5,741,630号明細書、米国特許第5,334,489号明細書、米国特許第5,582,956号明細書、米国特許第5,578,424号明細書、米国特許第5,453,345号明細書、米国特許第5,445,917号明細書、欧州特許第665,960号明細書、欧州特許第757,628号明細書、欧州特許第665,961号明細書、米国特許第5,667,943号明細書、特開平10−1508号公報、特開平10−282642号公報、特開平9−512498号公報、特開2000−62337号公報、特開2005−17730号公報、特開2008−209889号公報等に記載)等を含有してもよい。これらの化合物については、いずれも特開2008−268935号に記載のそれぞれの化合物を挙げることができる。
〔カルボン酸オニウム塩〕
本発明の化学増幅型レジスト組成物は、カルボン酸オニウム塩を含有してもよい。カルボン酸オニウム塩としては、カルボン酸スルホニウム塩、カルボン酸ヨードニウム塩、カルボン酸アンモニウム塩などを挙げることができる。特に、カルボン酸オニウム塩としては、カルボン酸ヨードニウム塩、カルボン酸スルホニウム塩が好ましい。更に、本発明においては、カルボン酸オニウム塩のカルボキシレート残基が芳香族基、炭素−炭素2重結合を含有しないことが好ましい。特に好ましいアニオン部としては、炭素数1〜30の直鎖、分岐、単環若しくは多環環状アルキルカルボン酸アニオンが好ましい。更に好ましくはこれらのアルキル基の一部又は全てがフッ素置換されたカルボン酸のアニオンが好ましい。またアルキル鎖中に酸素原子を含んでいても良い。これにより220nm以下の光に対する透明性が確保され、感度、解像力が向上し、疎密依存性、露光マージンが改良される。
If necessary, the chemically amplified resist composition of the present invention may further comprise a dye, a plasticizer, an acid proliferating agent other than the compound (A) (International Publication No. 95/29968, International Publication No. 98/24000). JP-A-8-305262, JP-A-9-34106, JP-A-8-248561, JP-A-8-503082, JP-A-5,445,917, JP-A-8. No. -503081, US Pat. No. 5,534,393, US Pat. No. 5,395,736, US Pat. No. 5,741,630, US Pat. No. 5,334,489 Specification, US Pat. No. 5,582,956, US Pat. No. 5,578,424, US Pat. No. 5,453,345, US Pat. No. 5,445,917 , European Patent No. 65,960, European Patent 757,628, European Patent 665,961, US Pat. No. 5,667,943, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1508, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10 No. -282642, JP-A-9-512498, JP-A-2000-62337, JP-A-2005-17730, JP-A-2008-209889, and the like. As for these compounds, the respective compounds described in JP-A-2008-268935 can be mentioned.
[Carboxylic acid onium salt]
The chemically amplified resist composition of the present invention may contain a carboxylic acid onium salt. Examples of the carboxylic acid onium salt include a carboxylic acid sulfonium salt, a carboxylic acid iodonium salt, and a carboxylic acid ammonium salt. In particular, the carboxylic acid onium salt is preferably a carboxylic acid iodonium salt or a carboxylic acid sulfonium salt. Furthermore, in this invention, it is preferable that the carboxylate residue of carboxylic acid onium salt does not contain an aromatic group and a carbon-carbon double bond. As a particularly preferred anion moiety, a linear, branched, monocyclic or polycyclic alkylcarboxylic acid anion having 1 to 30 carbon atoms is preferred. More preferably, an anion of a carboxylic acid in which some or all of these alkyl groups are fluorine-substituted is preferable. The alkyl chain may contain an oxygen atom. This ensures transparency with respect to light of 220 nm or less, improves sensitivity and resolution, and improves density dependency and exposure margin.

本発明の化学増幅型レジスト組成物に使用される溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME、別名1−メトキシ−2−プロパノール)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA、別名1−メトキシ−2−アセトキシプロパン)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、β−メトキシイソ酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、トルエン、キシレン、酢酸シクロヘキシル、ジアセトンアルコール、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどが好ましい。これらの溶剤は単独若しくは組合せて用いられる。
レジスト組成物の固形分は、上記溶剤に溶解し、固形分濃度として、1〜40質量%で溶解することが好ましい。より好ましくは1〜30質量%、更に好ましくは3〜20質量%である。
Examples of the solvent used in the chemically amplified resist composition of the present invention include ethylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether (PGME, also known as 1-methoxy-2-propanol), propylene Glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, also known as 1-methoxy-2-acetoxypropane), propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, β-methoxyiso Methyl butyrate, ethyl butyrate, propyl butyrate, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, isoamyl acetate, ethyl lactate, toluene, xylene, cyclohexyl acetate Diacetone alcohol, N- methylpyrrolidone, N, N- dimethylformamide, .gamma.-butyrolactone, N, N- dimethylacetamide, propylene carbonate, and ethylene carbonate is preferred. These solvents are used alone or in combination.
It is preferable that the solid content of the resist composition is dissolved in the solvent, and is dissolved at a solid content concentration of 1 to 40% by mass. More preferably, it is 1-30 mass%, More preferably, it is 3-20 mass%.

本発明は、本発明の化学増幅型レジスト組成物により形成されたレジスト膜にも関し、このようなレジスト膜は、例えば、該レジスト組成物が基板等の支持体上に塗布されることにより形成される。このレジスト膜の厚みは、0.02〜0.1μmが好ましい。基板上に塗布する方法としては、スピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の適当な塗布方法により基板上に塗布されるが、スピン塗布が好ましく、その回転数は1000〜3000rpmが好ましい。塗布膜は60〜150℃で1〜20分間、好ましくは80〜120℃で1〜10分間プリベークして薄膜を形成する。   The present invention also relates to a resist film formed by the chemically amplified resist composition of the present invention. Such a resist film is formed, for example, by applying the resist composition onto a support such as a substrate. Is done. The thickness of the resist film is preferably 0.02 to 0.1 μm. As a method for coating on the substrate, spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, doctor coating, etc. are applied on the substrate, but spin coating is preferred, and the number of rotations is 1000 to 3000 rpm is preferable. The coating film is pre-baked at 60 to 150 ° C. for 1 to 20 minutes, preferably 80 to 120 ° C. for 1 to 10 minutes to form a thin film.

被加工基板及びその最表層を構成する材料は、例えば半導体用ウエハの場合、シリコンウエハを用いることができ、最表層となる材料の例としては、Si,SiO,SiN,SiON,TiN,WSi,BPSG,SOG,有機反射防止膜等が挙げられる。 For example, in the case of a semiconductor wafer, a silicon wafer can be used as the material constituting the substrate to be processed and its outermost layer. Examples of the material that becomes the outermost layer include Si, SiO 2 , SiN, SiON, TiN, and WSi. , BPSG, SOG, organic antireflection film, and the like.

また、本発明は、上記のようにして得られるレジスト膜を塗布した、レジスト塗布マスクブランクスにも関する。このようなレジスト塗布マスクブランクスを得るために、フォトマスク作製用のフォトマスクブランクス上にレジストパターンを形成する場合、使用される透明基板としては、石英、フッ化カルシウム等の透明基板を挙げることができる。一般には、該基板上に、遮光膜、反射防止膜、更に位相シフト膜、追加的にはエッチングストッパー膜、エッチングマスク膜といった機能性膜の必要なものを積層する。機能性膜の材料としては、ケイ素、又はクロム、モリブデン、ジルコニウム、タンタル、タングステン、チタン、ニオブ等の遷移金属を含有する膜が積層される。また、最表層に用いられる材料としては、ケイ素又はケイ素に酸素及び/又は窒素を含有する材料を主構成材料とするもの、更にそれらに遷移金属を含有する材料を主構成材料とするケイ素化合物材料や、遷移金属、特にクロム、モリブデン、ジルコニウム、タンタル、タングステン、チタン、ニオブ等より選ばれる1種以上、又は更にそれらに酸素、窒素、炭素より選ばれる元素を1以上含む材料を主構成材料とする遷移金属化合物材料が例示される。
遮光膜は単層でも良いが、複数の材料を塗り重ねた複層構造であることがより好ましい。複層構造の場合、1層当たりの膜の厚みは、特に限定されないが、5nm〜100nmであることが好ましく、10nm〜80nmであることがより好ましい。遮光膜全体の厚みとしては、特に限定されないが、5nm〜200nmであることが好ましく、10nm〜150nmであることがより好ましい。
The present invention also relates to a resist coating mask blank coated with the resist film obtained as described above. In order to obtain such a resist-coated mask blank, when forming a resist pattern on a photomask blank for producing a photomask, examples of the transparent substrate used include transparent substrates such as quartz and calcium fluoride. it can. In general, a light-shielding film, an antireflection film, a phase shift film, and additional functional films such as an etching stopper film and an etching mask film are laminated on the substrate. As a material for the functional film, a film containing a transition metal such as silicon or chromium, molybdenum, zirconium, tantalum, tungsten, titanium, niobium is laminated. In addition, as a material used for the outermost layer, silicon or a material containing oxygen and / or nitrogen in silicon as a main constituent material, and further a silicon compound material containing a transition metal-containing material as a main constituent material Or a transition metal, in particular, one or more selected from chromium, molybdenum, zirconium, tantalum, tungsten, titanium, niobium, etc., or a material further containing one or more elements selected from oxygen, nitrogen, and carbon The transition metal compound material is exemplified.
The light shielding film may be a single layer, but more preferably has a multilayer structure in which a plurality of materials are applied. In the case of a multilayer structure, the thickness of the film per layer is not particularly limited, but is preferably 5 nm to 100 nm, and more preferably 10 nm to 80 nm. Although it does not specifically limit as thickness of the whole light shielding film, It is preferable that it is 5 nm-200 nm, and it is more preferable that it is 10 nm-150 nm.

これらの材料のうち、一般にクロムに酸素や窒素を含有する材料を最表層に持つフォトマスクブランク上でネガ型化学増幅型レジスト組成物を用いてパターン形成を行った場合、基板付近でくびれ形状が形成される、いわゆるアンダーカット形状となりやすいが、本発明を用いた場合、従来のものに比べてアンダーカット問題を改善することができる。
次いで、このレジスト膜には活性光線又は放射線(電子線等)を照射し、好ましくはベーク(通常80〜150℃、より好ましくは90〜130℃で、通常1〜20分間、好ましくは1〜10分間)を行った後、現像する。これにより良好なパターンを得ることができる。そして、このパターンをマスクとして用いて、適宜エッチング処理及びイオン注入などを行い、半導体微細回路及びインプリント用モールド構造体やフォトマスク等を作成する。
なお、本発明の組成物を用いてインプリント用モールドを作成する場合のプロセスについては、例えば、特許第4109085号公報、特開2008−162101号公報、及び「ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開―ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集:平井義彦(フロンティア出版)」に記載されている。
Of these materials, when pattern formation is performed using a negative chemically amplified resist composition on a photomask blank that generally contains a material containing oxygen or nitrogen in chromium as the outermost layer, the constriction shape is near the substrate. Although the so-called undercut shape is likely to be formed, the use of the present invention can improve the undercut problem as compared with the conventional one.
Next, the resist film is irradiated with actinic rays or radiation (such as an electron beam), and preferably baked (usually 80 to 150 ° C., more preferably 90 to 130 ° C., usually 1 to 20 minutes, preferably 1 to 10). ) And then develop. Thereby, a good pattern can be obtained. Then, using this pattern as a mask, etching processing, ion implantation, and the like are performed as appropriate to create a semiconductor microcircuit, an imprint mold structure, a photomask, and the like.
In addition, about the process in the case of producing the mold for imprinting using the composition of this invention, patent 4109085 gazette, Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-162101, and "the foundation of nanoimprint, technical development, and application development, for example" -Nanoimprint substrate technology and latest technology development-edited by Yoshihiko Hirai (Frontier Publishing) ".

本発明の化学増幅型レジスト組成物の使用形態及びレジストパターン形成方法を次に説明する。
本発明は、上記レジスト膜又はレジスト塗布マスクブランクスを露光すること、及び、該露光されたレジスト膜又はレジスト塗布マスクブランクスを現像することを含む、レジストパターン形成方法にも関する。本発明において、前記露光が電子線又は極紫外線を用いて行われることが好ましい。
精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上への露光(パターン形成工程)は、まず本発明のレジスト膜にパターン状に電子線又は極紫外線(EUV)照射を行うことが好ましい。露光量は電子線の場合0.1〜20μC/cm程度、好ましくは3〜15μC/cm程度、極紫外線の場合0.1〜20mJ/cm程度、好ましくは3〜15mJ/cm程度となるように露光する。次いで、ホットプレート上で60〜150℃で1〜20分間、好ましくは80〜120℃で1〜10分間、露光後加熱(ポストエクスポージャベーク)を行い、ついで現像、リンス、乾燥することによりレジストパターンを形成する。現像液は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)等の好ましくは0.1〜5質量%、より好ましくは2〜3質量%アルカリ水溶液で、好ましくは0.1〜3分間、より好ましくは0.5〜2分間、浸漬(dip)法、パドル(puddle)法、スプレー(spray)法等の常法により現像する。アルカリ現像液には、アルコール類及び/又は界面活性剤を、適当量添加してもよい。アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。特に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%質量の水溶液が望ましい。
The usage pattern of the chemically amplified resist composition of the present invention and the resist pattern forming method will be described below.
The present invention also relates to a resist pattern forming method including exposing the resist film or the resist-coated mask blank and developing the exposed resist film or the resist-coated mask blank. In the present invention, the exposure is preferably performed using an electron beam or extreme ultraviolet rays.
In the production of a precision integrated circuit element or the like, the exposure (pattern formation step) on the resist film is preferably performed by first irradiating the resist film of the present invention with an electron beam or extreme ultraviolet rays (EUV). In the case of an electron beam, the exposure amount is about 0.1 to 20 μC / cm 2 , preferably about 3 to 15 μC / cm 2 , and in the case of extreme ultraviolet light, about 0.1 to 20 mJ / cm 2 , preferably about 3 to 15 mJ / cm 2. It exposes so that it may become. Next, post-exposure heating (post-exposure baking) is performed on a hot plate at 60 to 150 ° C. for 1 to 20 minutes, preferably 80 to 120 ° C. for 1 to 10 minutes, followed by development, rinsing and drying. Form a pattern. The developer is preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 2-3% by mass alkaline aqueous solution such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH), preferably 0.1%. Development is performed by a conventional method such as a dip method, a paddle method, or a spray method for ˜3 minutes, more preferably 0.5 to 2 minutes. An appropriate amount of alcohol and / or surfactant may be added to the alkaline developer. The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0. In particular, an aqueous solution of 2.38% by mass of tetramethylammonium hydroxide is desirable.

現像液には、必要に応じてアルコール類及び/又は界面活性剤を適当量添加することができる。
界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、イオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、好ましくは、非イオン性の界面活性剤である。非イオン性の界面活性剤としては特に限定されないが、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を用いることが更に好ましい。
界面活性剤の使用量は現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%、好ましくは0.005〜2質量%、更に好ましくは0.01〜0.5質量%である。
An appropriate amount of alcohol and / or surfactant can be added to the developer as necessary.
The surfactant is not particularly limited, and for example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used. Examples of these fluorine and / or silicon surfactants include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP-A-63-334540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, US Pat. No. 5,405,720, The surfactants described in the specifications of US Pat. Preferably, it is a nonionic surfactant. Although it does not specifically limit as a nonionic surfactant, It is still more preferable to use a fluorochemical surfactant or a silicon-type surfactant.
The amount of the surfactant used is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and more preferably 0.01 to 0.5% by mass with respect to the total amount of the developer.

現像方法としては、たとえば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)などを適用することができる。
上記各種の現像方法が、現像装置の現像ノズルから現像液をレジスト膜に向けて吐出する工程を含む場合、吐出される現像液の吐出圧(吐出される現像液の単位面積あたりの流速)は好ましくは2mL/sec/mm以下、より好ましくは1.5mL/sec/mm以下、更に好ましくは1mL/sec/mm以下である。流速の下限は特に無いが、スループットを考慮すると0.2mL/sec/mm以上が好ましい。
吐出される現像液の吐出圧を上記の範囲とすることにより、現像後のレジスト残渣に由来するパターンの欠陥を著しく低減することができる。
このメカニズムの詳細は定かではないが、恐らくは、吐出圧を上記範囲とすることで、現像液がレジスト膜に与える圧力が小さくなり、レジスト膜・レジストパターンが不用意に削られたり崩れたりすることが抑制されるためと考えられる。
なお、現像液の吐出圧(mL/sec/mm)は、現像装置中の現像ノズル出口における値である。
As a developing method, for example, a method in which a substrate is immersed in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is raised on the surface of the substrate by surface tension and is left stationary for a certain time (paddle) Method), a method of spraying the developer on the substrate surface (spray method), a method of continuously discharging the developer while scanning the developer discharge nozzle on the substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method) Etc. can be applied.
When the various development methods described above include a step of discharging the developer from the developing nozzle of the developing device toward the resist film, the discharge pressure of the discharged developer (the flow rate per unit area of the discharged developer) is Preferably it is 2 mL / sec / mm 2 or less, More preferably, it is 1.5 mL / sec / mm 2 or less, More preferably, it is 1 mL / sec / mm 2 or less. There is no particular lower limit on the flow rate, but 0.2 mL / sec / mm 2 or more is preferable in consideration of throughput.
By setting the discharge pressure of the discharged developer to be in the above range, pattern defects derived from the resist residue after development can be remarkably reduced.
The details of this mechanism are not clear, but perhaps by setting the discharge pressure within the above range, the pressure applied by the developer to the resist film will decrease, and the resist film / resist pattern may be inadvertently cut or collapsed. This is considered to be suppressed.
The developer discharge pressure (mL / sec / mm 2 ) is a value at the developing nozzle outlet in the developing device.

現像液の吐出圧を調整する方法としては、例えば、ポンプなどで吐出圧を調整する方法や、加圧タンクからの供給で圧力を調整することで変える方法などを挙げることができる。   Examples of the method for adjusting the discharge pressure of the developer include a method of adjusting the discharge pressure with a pump or the like, and a method of changing the pressure by adjusting the pressure by supply from a pressurized tank.

また、現像液を用いて現像する工程の後に、他の溶媒に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。   Moreover, you may implement the process of stopping image development, after substituting with another solvent after the process developed using a developing solution.

アルカリ現像の後に行うリンス処理におけるリンス液としては、純水を使用し、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。   As a rinsing solution in the rinsing treatment performed after alkali development, pure water can be used, and an appropriate amount of a surfactant can be added.

こうして、本発明の化学増幅型レジスト組成物がネガ型の場合、未露光部分のレジスト膜は溶解し、露光された部分は高分子化合物が架橋しているので現像液に溶解され難く、本発明の化学増幅型レジスト組成物がポジ型の場合、露光された部分が現像液に溶解し、未露光部分は現像液に溶解され難く、基板上に目的のパターンが形成される。   Thus, when the chemically amplified resist composition of the present invention is a negative type, the resist film in the unexposed portion is dissolved, and the exposed portion is hardly dissolved in the developer because the polymer compound is cross-linked. When the chemically amplified resist composition is a positive type, the exposed portion is dissolved in the developer, and the unexposed portion is hardly dissolved in the developer, and a target pattern is formed on the substrate.

また本発明は、レジスト塗布マスクブランクスを、露光及び現像して得られるフォトマスクにも関する。露光及び現像としては、上記に記載の工程が適用される。該フォトマスクは半導体製造用として好適に使用される。
本発明におけるフォトマスクは、ArFエキシマレーザー等で用いられる光透過型マスクであっても、EUV光を光源とする反射系リソグラフィーで用いられる光反射型マスクであっても良い。
The present invention also relates to a photomask obtained by exposing and developing a resist-coated mask blank. The steps described above are applied as exposure and development. The photomask is suitably used for semiconductor manufacturing.
The photomask in the present invention may be a light transmissive mask used in an ArF excimer laser or the like, or a light reflective mask used in reflective lithography using EUV light as a light source.

また、本発明は、上記した本発明のレジストパターン形成方法を含む、半導体デバイスの製造方法、及び、この製造方法により製造された半導体デバイスにも関する。
本発明の半導体デバイスは、電気電子機器(家電、OA・メディア関連機器、光学用機器及び通信機器等)に、好適に、搭載されるものである。
The present invention also relates to a semiconductor device manufacturing method including the above-described resist pattern forming method of the present invention, and a semiconductor device manufactured by this manufacturing method.
The semiconductor device of the present invention is suitably mounted on electrical and electronic equipment (home appliances, OA / media related equipment, optical equipment, communication equipment, etc.).

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。
なお、以下、実施例7P、10P及び3Qは、それぞれ、参考例に読み替えるものとする。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, the content of this invention is not limited by this.
Hereinafter, Examples 7P, 10P, and 3Q are each replaced with reference examples.

[化合物(A)の合成]
<合成例1:化合物(A1)の合成>
3−メチル−1,3−ブタンジオール10gをアセトニトリル200mLに溶解し、14.6gのトリエチルアミン、235mgの4−ジメチルアミノピリジンを加えた後、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホン酸クロリド29.1gを加え、室温で4時間撹拌した。反応液に酢酸エチル100mLと蒸留水100mLを加え、分液ロートに移し、水層を除去した。その後有機層を200mLの蒸留水で3回洗浄後、有機層を濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:酢酸エチル/ヘキサン(質量比)=10/1)で精製し、溶媒を減圧留去後、真空乾燥することで化合物(A0)30.7gが得られた。
H−NMR(CDCl:ppm)δ:1.33〜1.22(18H、m)、1.92(2H、t、J=7.1Hz)、2.97〜2.85(1H、m)、4.20〜4.10(2H、m)、4.23(2H、t、J=7.2Hz)、7.18(2H、s)
[Synthesis of Compound (A)]
<Synthesis Example 1: Synthesis of Compound (A1)>
10 g of 3-methyl-1,3-butanediol was dissolved in 200 mL of acetonitrile, 14.6 g of triethylamine and 235 mg of 4-dimethylaminopyridine were added, and then 2,4,6-triisopropylbenzenesulfonic acid chloride 29. 1 g was added and stirred at room temperature for 4 hours. Ethyl acetate 100mL and distilled water 100mL were added to the reaction liquid, it moved to the separating funnel, and the aqueous layer was removed. Thereafter, the organic layer was washed three times with 200 mL of distilled water, and then the organic layer was concentrated. The concentrate is purified by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate / hexane (mass ratio) = 10/1), and the solvent is distilled off under reduced pressure, followed by vacuum drying to obtain 30.7 g of compound (A0). It was.
1 H-NMR (CDCl 3 : ppm) δ: 1.33 to 1.22 (18H, m), 1.92 (2H, t, J = 7.1 Hz), 2.97 to 2.85 (1H, m), 4.20-4.10 (2H, m), 4.23 (2H, t, J = 7.2 Hz), 7.18 (2H, s)

Figure 0005933308
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化合物(A0)1.0gをアセトニトリル5mLに溶解し、無水酢酸413mg、トリフルオロメタンスルホン酸セリウム7.4mg加え、室温下、24時間撹拌した。反応液に酢酸エチル50mLと蒸留水50mLを加え、分液ロートに移し、水層を除去した。その後有機層を50mLの蒸留水で3回洗浄後、有機層を濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=5/1)で精製し、溶媒を減圧留去後、真空乾燥することで化合物(A1)670mgが得られた。
H−NMR(CDCl:ppm)δ:1.54〜1.25(18H、m)、1.46(6H、s)、1.90(3H、m)、2.17(2H、t、J=7.0Hz)、2.93〜2.90(1H、m)、4.17〜4.09(4H、m)、7.19(2H、s)
1.0 g of compound (A0) was dissolved in 5 mL of acetonitrile, and 413 mg of acetic anhydride and 7.4 mg of cerium trifluoromethanesulfonate were added and stirred at room temperature for 24 hours. Ethyl acetate 50mL and distilled water 50mL were added to the reaction liquid, it moved to the separating funnel, and the aqueous layer was removed. Thereafter, the organic layer was washed 3 times with 50 mL of distilled water, and then the organic layer was concentrated. The concentrate was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate / hexane = 5/1), and the solvent was distilled off under reduced pressure, followed by vacuum drying to obtain 670 mg of compound (A1).
1 H-NMR (CDCl 3 : ppm) δ: 1.54 to 1.25 (18H, m), 1.46 (6H, s), 1.90 (3H, m), 2.17 (2H, t , J = 7.0 Hz), 2.93 to 2.90 (1H, m), 4.17 to 4.09 (4H, m), 7.19 (2H, s)

同様にしてアルコール化合物と、酸無水物若しくは酸クロライドとを酸触媒存在下反応させることで化合物(A2)〜(A14)も合成した。
また一般式(I)には該当しない化合物として、比較用の化合物(AC1)〜(AC4)を準備した。
更に、これら化合物が発生するスルホン酸の体積を、富士通株式会社製の「WinMOPAC」を用いて上述の方法により計算した値を、これら化合物の構造と共に下記表1〜3に示した。なお比較用の化合物(AC4)は、1,4−ジオール誘導体であり、上述のように酸増殖剤として機能するものではないが、スルホン酸を発生すると仮定した場合のスルホン酸の体積を便宜的に記載したものである。
Similarly, compounds (A2) to (A14) were also synthesized by reacting an alcohol compound with an acid anhydride or acid chloride in the presence of an acid catalyst.
Comparative compounds (AC1) to (AC4) were prepared as compounds not corresponding to the general formula (I).
Furthermore, the value which calculated the volume of the sulfonic acid which these compounds generate | occur | produce by the above-mentioned method using "WinMOPAC" made from Fujitsu Ltd. was shown with following Tables 1-3 with the structure of these compounds. The comparative compound (AC4) is a 1,4-diol derivative and does not function as an acid proliferating agent as described above. However, the volume of the sulfonic acid when it is assumed that sulfonic acid is generated is convenient. It is described in.

Figure 0005933308
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〔実施例1P〕(電子線露光;ポジ型)
(1)支持体の準備
酸化Cr蒸着した6インチウェハー(通常のフォトマスクブランクスに使用する遮蔽膜処理を施した物)を準備した。
[Example 1P] (Electron beam exposure; positive type)
(1) Preparation of Support A 6-inch wafer on which Cr oxide was vapor-deposited (prepared with a shielding film used for ordinary photomask blanks) was prepared.

(2)レジスト塗布液の準備
(ポジ型化学増幅型レジスト組成物P1の塗布液組成)
化合物(A1) 0.3g
高分子化合物(P−4) 9.7g
光酸発生剤z5(構造式は下記) 0.3g
テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(塩基性化合物) 0.02g
界面活性剤PF6320(OMNOVA(株)製) 0.01g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)18.0g
(2) Preparation of resist coating solution (coating solution composition of positive chemically amplified resist composition P1)
Compound (A1) 0.3 g
9.7 g of polymer compound (P-4)
Photoacid generator z5 (the structural formula is shown below) 0.3 g
Tetrabutylammonium hydroxide (basic compound) 0.02g
Surfactant PF6320 (manufactured by OMNOVA) 0.01 g
Propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent) 18.0g

上記組成物溶液を0.04μmの孔径を有するポリテトラフルオロエチレンフィルターで精密ろ過して、固形分濃度3.84質量%のレジスト塗布溶液を得た。   The composition solution was microfiltered with a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.04 μm to obtain a resist coating solution having a solid content concentration of 3.84% by mass.

(3)レジスト膜の作成
上記6インチウェハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いてレジスト塗布溶液を塗布し、110℃、90秒間ホットプレート上で乾燥して、膜厚100nmのレジスト膜を得た。すなわち、レジスト塗布マスクブランクスを得た。
(3) Preparation of resist film A resist coating solution is applied on the 6-inch wafer using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and dried on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a resist film having a thickness of 100 nm. It was. That is, resist-coated mask blanks were obtained.

(4)ポジ型レジストパターンの作製
このレジスト膜に、電子線描画装置((株)エリオニクス社製;ELS−7500、加速電圧50KeV)を用いて、パターン照射を行った。照射後に、120℃、90秒ホットプレート上で加熱し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。
(4) Production of Positive Resist Pattern Pattern irradiation was performed on this resist film using an electron beam lithography apparatus (manufactured by Elionix Corporation; ELS-7500, acceleration voltage 50 KeV). After irradiation, it was heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried.

(5)レジストパタ−ンの評価
得られたパターンを下記の方法で、感度、解像力、パタ−ン形状、ラインエッジラフネス(LER)及びドライエッチング耐性について評価した。
(5) Evaluation of resist pattern The obtained pattern was evaluated for sensitivity, resolving power, pattern shape, line edge roughness (LER) and dry etching resistance by the following methods.

〔感度〕
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。線幅100nm(ライン:スペース=1:1)のレジストパターンを解像するときの露光量(電子線照射量)を感度とした。この値が小さいほど、感度が高い。
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The exposure amount (electron beam irradiation amount) when resolving a resist pattern having a line width of 100 nm (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity. The smaller this value, the higher the sensitivity.

〔解像力評価(LS)〕
上記の感度を示す露光量(電子線照射量)における限界解像力(ラインとスペースが分離解像する最小の線幅)をLS解像力とした。
[Resolution Evaluation (LS)]
The limit resolving power (minimum line width at which lines and spaces are separated and resolved) at the exposure amount (electron beam irradiation amount) showing the above sensitivity was defined as LS resolving power.

〔解像力評価(IL)〕
線幅100nmの孤立ラインパターン(ライン:スペース=1:>100)を解像する際の最小照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像する最小の線幅)をIL解像力(nm)とした。
[Resolution Evaluation (IL)]
The critical resolution (minimum line width at which lines and spaces are separated and resolved) at the minimum dose when resolving an isolated line pattern (line: space = 1:> 100) with a line width of 100 nm is defined as IL resolution (nm). did.

〔パタ−ン形状〕
上記の感度を示す露光量(電子線照射量)における線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。ラインパターンの断面形状において、[ラインパターンのボトム部(底部)における線幅/ラインパターンの中部(ラインパターンの高さの半分の高さ位置)における線幅]で表される比率が1.5以上のものを「順テーパー」とし、該比率が1.2以上1.5未満のものを「やや順テーパー」とし、該比率が1.2未満のものを「矩形」として、評価を行った。
[Pattern shape]
Using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.), the cross-sectional shape of a line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm at the exposure amount (electron beam irradiation amount) showing the sensitivity described above. And observed. In the cross-sectional shape of the line pattern, the ratio represented by [line width at the bottom part (bottom part) of the line pattern / line width at the middle part of the line pattern (half height position of the line pattern)] is 1.5. Evaluation was made with the above as “forward taper”, the ratio of 1.2 or more and less than 1.5 as “slightly forward taper”, and the ratio of less than 1.2 as “rectangular” .

〔ラインエッジラフネス(LER)〕
上記の感度を示す照射量(電子線照射量)で、線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)を形成した。そして、その長さ方向50μmに含まれる任意の30点について、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いて、エッジがあるべき基準線からの距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
[Line edge roughness (LER)]
A line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm was formed with an irradiation amount (electron beam irradiation amount) showing the above sensitivity. And about arbitrary 30 points | pieces contained in the length direction 50 micrometers, the distance from the reference line which should have an edge was measured using the scanning electron microscope (S-9220 by Hitachi, Ltd.). And the standard deviation of this distance was calculated | required and 3 (sigma) was computed. A smaller value indicates better performance.

〔スカム評価〕
上記〔パターン形状〕と同様の方法でラインパターンを形成した。その後、S4800(日立ハイテク社(株)製)により断面SEMを取得しスペース部分の残渣を観察し以下のように評価した。
×:スカムが見られ、かつ、パターン間が一部つながっている。
○:スカムが見られるがパターン間はつながっていない。
◎:スカムは見られない。
〔ドライエッチング耐性評価〕
未露光レジスト膜を、HITACHI U−621でAr/C/Oガス(体積比率100/4/2の混合ガス)を用いて30秒間ドライエッチングを行った。その後レジスト残膜率を測定し、ドライエッチング耐性の指標とした。
非常に良好:残膜率95%以上
良好:95%未満90%以上
不良:90%未満
[Scum evaluation]
A line pattern was formed by the same method as in the above [Pattern shape]. Thereafter, a cross-sectional SEM was obtained by S4800 (manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), and the residue in the space portion was observed and evaluated as follows.
X: Scum is seen and patterns are partially connected.
○: Scum is seen but the patterns are not connected.
A: Scum is not seen.
[Dry etching resistance evaluation]
The unexposed resist film was dry-etched with HITACHI U-621 for 30 seconds using Ar / C 4 F 6 / O 2 gas (mixed gas with a volume ratio of 100/4/2). Thereafter, the resist remaining film ratio was measured and used as an index of dry etching resistance.
Very good: remaining film rate of 95% or more Good: less than 95% 90% or more Poor: less than 90%

〔経時安定性〕
各組成物を室温で1ヶ月間に亘って保存した後、保存前後の感度(上記の〔感度〕において測定した感度)の変動の度合を評価した。この評価は、以下の判定基準に基づいて行った。
(判定基準)
○(Good):感度の変動が1μC/cm未満であった場合
△(Fair):感度の変動が1μC/cm以上、かつ、3μC/cm以下であった場合
×(Insufficient):感度の変動が3μC/cmより大きかった場合。
[Stability over time]
After each composition was stored at room temperature for 1 month, the degree of change in sensitivity before and after storage (sensitivity measured in the above [sensitivity]) was evaluated. This evaluation was performed based on the following criteria.
(Criteria)
○ (Good): When the variation in sensitivity was less than 1 μC / cm 2 Δ (Fair): When the variation in sensitivity was 1 μC / cm 2 or more and 3 μC / cm 2 or less × (Insufficient): Sensitivity When the fluctuation of was larger than 3 μC / cm 2 .

〔実施例2P〕〜〔実施例28P〕、〔比較例1P〕〜〔比較例5P〕
レジスト液処方で、下表4〜6に記載の成分以外は実施例1Pと同様にして固形分濃度3.84質量%のレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物P2〜P28、ポジ型レジスト比較組成物P1〜P5)の調製、ポジ型パターン形成及びその評価を行った。
[Example 2P] to [Example 28P], [Comparative Example 1P] to [Comparative Example 5P]
Resist solution formulation with a solid content concentration of 3.84% by mass (positive resist compositions P2 to P28, positive resist comparison composition) in the same manner as in Example 1P except for the components listed in Tables 4 to 6 below. Preparation of P1 to P5), positive pattern formation and evaluation thereof were performed.

Figure 0005933308
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Figure 0005933308
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上記実施例/比較例で用いた前掲以外の素材の略称を以下に記載する。   Abbreviations of materials other than the above used in the above-mentioned examples / comparative examples are described below.

〔酸発生剤(化合物(B))〕 [Acid generator (compound (B))]

Figure 0005933308
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〔樹脂(C)〕 [Resin (C)]

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〔塩基性化合物〕
B1:テトラブチルアンモニウムヒドロキシド
B2:トリ(n−オクチル)アミン
B3:2,4,5−トリフェニルイミダゾール
[Basic compounds]
B1: Tetrabutylammonium hydroxide B2: Tri (n-octyl) amine B3: 2,4,5-triphenylimidazole

Figure 0005933308
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〔界面活性剤〕
W−1:PF6320(OMNOVA(株)製)
W−2:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製;フッ素系)
W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製;シリコン系)
[Surfactant]
W-1: PF6320 (manufactured by OMNOVA)
W-2: Megafuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd .; fluorine-based)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; silicon-based)

〔溶剤〕
S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(1−メトキシ−2−アセトキシプロパン)
S2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(1−メトキシ−2−プロパノール)
S3:2−ヘプタノン
S4:乳酸エチル
S5:シクロヘキサノン
S6:γ−ブチロラクトン
S7:プロピレンカーボネート
〔solvent〕
S1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (1-methoxy-2-acetoxypropane)
S2: Propylene glycol monomethyl ether (1-methoxy-2-propanol)
S3: 2-heptanone S4: Ethyl lactate S5: Cyclohexanone S6: γ-butyrolactone S7: Propylene carbonate

評価結果を表7に示す。   Table 7 shows the evaluation results.

Figure 0005933308
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表7に示す結果から明らかなように、酸増殖剤を使用しない比較例1P、一般式(I)を満たさない酸増殖剤を使用した比較例2P〜5Pは、感度、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性に劣ることがわかる。また、比較例1P、4P、5Pについては、スカム低減も劣り、比較例2P〜5Pについては、経時安定性も劣ることがわかる。
一方、一般式(I)を満たす酸増殖剤を使用した実施例1P〜28Pは、スカム低減に特に優れ、感度、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性及び経時安定性に優れることが分かる。
As is apparent from the results shown in Table 7, Comparative Example 1P using no acid proliferating agent and Comparative Examples 2P to 5P using an acid proliferating agent not satisfying the general formula (I) are sensitive, resolving power, pattern shape, LER. It can be seen that the dry etching resistance is poor. Moreover, it turns out that scum reduction is also inferior about Comparative Example 1P, 4P, 5P, and temporal stability is also inferior about Comparative Example 2P-5P.
On the other hand, it can be seen that Examples 1P to 28P using the acid proliferating agent satisfying the general formula (I) are particularly excellent in scum reduction and excellent in sensitivity, resolution, pattern shape, LER, dry etching resistance, and stability over time.

[ポジ型化学増幅レジストとしての例(EUV)]
〔実施例1Q〜9Q並びに比較例1Q〜5Q〕
(レジスト溶液の調製)
下記表8に示したポジ型レジスト組成物をポアサイズ0.04μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターによりろ過して、固形分濃度3.84質量%のポジ型レジスト溶液を調製した。
[Example as positive chemically amplified resist (EUV)]
[Examples 1Q to 9Q and Comparative Examples 1Q to 5Q]
(Preparation of resist solution)
The positive resist composition shown in Table 8 below was filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.04 μm to prepare a positive resist solution having a solid content concentration of 3.84% by mass.

(レジスト評価)
調製したポジ型レジスト溶液を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、100℃で60秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行って、0.05μmの膜厚を有したレジスト膜を形成させた。
得られたレジスト膜に関し、下記の方法で、感度、解像力、パタ−ン形状、ラインエッジラフネス(LER)及びドライエッチング耐性について評価した。
(Resist evaluation)
The prepared positive resist solution was uniformly applied on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and then heated and dried on a hot plate at 100 ° C. for 60 seconds to obtain 0.05 μm. A resist film having a film thickness was formed.
The obtained resist film was evaluated for sensitivity, resolution, pattern shape, line edge roughness (LER) and dry etching resistance by the following methods.

〔感度〕
得られたレジスト膜に、EUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜20.0mJ/cmの範囲で0.1mJ/cmずつ変えながら、線幅100nmの1:1ラインアンドスペースパターンの反射型マスクを介して、露光を行った後、110℃で90秒間ベークした。その後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて現像した。
線幅100nmのラインアンドスペース(L/S=1/1)のマスクパターンを再現する露光量を感度とした。この値が小さいほど、感度が高い。
〔sensitivity〕
Using the EUV light (wavelength 13 nm) to the obtained resist film, the exposure amount was changed by 0.1 mJ / cm 2 in the range of 0 to 20.0 mJ / cm 2, while the 1: 1 line and After exposure through a space pattern reflective mask, the substrate was baked at 110 ° C. for 90 seconds. Then, it developed using the 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.
The exposure amount for reproducing a line and space (L / S = 1/1) mask pattern having a line width of 100 nm was defined as sensitivity. The smaller this value, the higher the sensitivity.

〔解像力〕
上記の感度を示す露光量における限界解像力(ラインとスペースとが分離解像する最小の線幅)を解像力(nm)とした。
[Resolution]
The resolving power (nm) was defined as the limiting resolving power (minimum line width at which lines and spaces were separated and resolved) at the exposure amount showing the above sensitivity.

〔パターン形状〕
上記の感度を示す露光量における線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。ラインパターンの断面形状において、[ラインパターンのボトム部(底部)における線幅/ラインパターンの中部(ラインパターンの高さの半分の高さ位置)における線幅]で表される比率が1.5以上のものを「順テーパー」とし、該比率が1.2以上1.5未満のものを「やや順テーパー」とし、該比率が1.2未満のものを「矩形」として、評価を行った。
[Pattern shape]
The cross-sectional shape of a line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm at the exposure amount showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). In the cross-sectional shape of the line pattern, the ratio represented by [line width at the bottom part (bottom part) of the line pattern / line width at the middle part of the line pattern (half height position of the line pattern)] is 1.5. Evaluation was made with the above as “forward taper”, the ratio of 1.2 or more and less than 1.5 as “slightly forward taper”, and the ratio of less than 1.2 as “rectangular” .

〔ラインエッジラフネス(LER)〕
上記の感度を示す露光量で、線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)を形成した。そして、その長さ方向50μmにおける任意の30点について、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いて、エッジがあるべき基準線からの距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
[Line edge roughness (LER)]
A line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm was formed with the exposure amount showing the above sensitivity. And about the arbitrary 30 points | pieces in the length direction 50 micrometers, the distance from the reference line which should have an edge was measured using the scanning electron microscope (S-9220 by Hitachi, Ltd.). And the standard deviation of this distance was calculated | required and 3 (sigma) was computed. A smaller value indicates better performance.

〔ドライエッチング耐性〕
未露光レジスト膜を、HITACHI U−621でAr/C/Oガス(体積比率100/4/2の混合ガス)を用いて15秒間ドライエッチングを行った。その後レジスト残膜率を測定し、ドライエッチング耐性の指標とした。
非常に良好:残膜率95%以上
良好:95%未満90%以上
不良:90%未満
[Dry etching resistance]
The unexposed resist film was dry-etched with HITACHI U-621 for 15 seconds using Ar / C 4 F 6 / O 2 gas (mixed gas with a volume ratio of 100/4/2). Thereafter, the resist remaining film ratio was measured and used as an index of dry etching resistance.
Very good: remaining film rate of 95% or more Good: less than 95% 90% or more Poor: less than 90%

〔経時安定性〕
各組成物を室温で1ヶ月間に亘って保存した後、保存前後の感度(上記の〔感度〕において測定した感度)の変動の度合を評価した。この評価は、以下の判定基準に基づいて行った。
(判定基準)
○(Good):感度の変動が1mJ/cm未満であった場合
△(Fair):感度の変動が1mJ/cm以上、かつ、3mJ/cm以下であった場合
×(Insufficient):感度の変動が3mJ/cmより大きかった場合。
〔スカム評価〕
上記〔パターン形状〕と同様の方法でラインパターンを形成した。その後、S4800(日立ハイテク社(株)製)により断面SEMを取得しスペース部分の残渣を観察し以下のように評価した。
×:スカムが見られ、かつ、パターン間が一部つながっている。
○:スカムが見られるがパターン間はつながっていない。
◎:スカムは見られない。
[Stability over time]
After each composition was stored at room temperature for 1 month, the degree of change in sensitivity before and after storage (sensitivity measured in the above [sensitivity]) was evaluated. This evaluation was performed based on the following criteria.
(Criteria)
○ (Good): when the change in sensitivity is less than 1mJ / cm 2 △ (Fair) : variation in sensitivity 1 mJ / cm 2 or more, and, 3 mJ / cm 2 or less which was a case × (Insufficient): Sensitivity When the fluctuation was greater than 3 mJ / cm 2 .
[Scum evaluation]
A line pattern was formed by the same method as in the above [Pattern shape]. Thereafter, a cross-sectional SEM was obtained by S4800 (manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), and the residue in the space portion was observed and evaluated as follows.
X: Scum is seen and patterns are partially connected.
○: Scum is seen but the patterns are not connected.
A: Scum is not seen.

以上の評価結果を表8に示す。   The above evaluation results are shown in Table 8.

Figure 0005933308
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表8に示した結果から明らかなように、酸増殖剤を使用しない比較例1Q、一般式(I)を満たさない酸増殖剤を使用した比較例2Q〜5Qは、感度、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性に劣ることがわかる。また、比較例1Q、4Q、5Qについてはスカム低減にも劣り、比較例2Q〜5Qについては、経時安定性も劣ることがわかる。
一方、一般式(I)を満たす酸増殖剤を使用した実施例1Q〜9Qは、スカム低減に特に優れ、感度、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性及び経時安定性に優れることが分かる。
As is apparent from the results shown in Table 8, Comparative Example 1Q in which no acid proliferating agent is used and Comparative Examples 2Q to 5Q in which an acid proliferating agent not satisfying the general formula (I) is used are sensitivity, resolution, pattern shape, It turns out that it is inferior to LER and dry etching tolerance. Further, it can be seen that Comparative Examples 1Q, 4Q, and 5Q are inferior in scum reduction, and Comparative Examples 2Q to 5Q are also inferior in stability over time.
On the other hand, it can be seen that Examples 1Q to 9Q using the acid proliferating agent satisfying the general formula (I) are particularly excellent in scum reduction and excellent in sensitivity, resolution, pattern shape, LER, dry etching resistance and stability over time.

[実施例1E〜30E及び比較例1E〜5E(電子線露光;ネガ型)]
(1)支持体の準備
酸化Cr蒸着した6インチウェハー(通常のフォトマスクブランクスに使用する遮蔽膜処理を施した物)を準備した。
[Examples 1E to 30E and Comparative Examples 1E to 5E (electron beam exposure; negative type)]
(1) Preparation of Support A 6-inch wafer on which Cr oxide was vapor-deposited (prepared with a shielding film used for ordinary photomask blanks) was prepared.

(2)レジスト塗布液の準備
(ネガ型化学増幅型レジスト組成物N1の塗布液組成)
化合物(A1)(構造式は上記) 0.47g
光酸発生剤(z61)(構造式は下記) 0.47g
化合物(P4)(構造式は下記) 4.21g
架橋剤CL−1(構造式は下記) 0.59g
架橋剤CL−4(構造式は下記) 0.30g
テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(塩基性化合物) 0.04g
2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸(有機カルボン酸) 0.11g
界面活性剤PF6320(OMNOVA(株)製) 0.005g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤) 18.8g
プロピレングリコールモノメチルエーテル(溶剤) 75.0g
(2) Preparation of resist coating solution (coating solution composition of negative chemically amplified resist composition N1)
Compound (A1) (structural formula is the above) 0.47 g
Photoacid generator (z61) (structural formula is below) 0.47 g
Compound (P4) (structural formula is shown below) 4.21 g
Cross-linking agent CL-1 (structural formula below) 0.59 g
Cross-linking agent CL-4 (the structural formula is shown below) 0.30 g
Tetrabutylammonium hydroxide (basic compound) 0.04g
2-hydroxy-3-naphthoic acid (organic carboxylic acid) 0.11 g
Surfactant PF6320 (manufactured by OMNOVA) 0.005g
Propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent) 18.8g
Propylene glycol monomethyl ether (solvent) 75.0 g

Figure 0005933308
Figure 0005933308

上記組成物溶液を0.04μmの孔径を有するポリテトラフルオロエチレンフィルターで精密ろ過して、レジスト塗布溶液を得た。
レジスト液処方で、下記表9〜11に記載の成分を用いた以外はネガ型化学増幅型レジスト組成物N1と同様にしてネガ型化学増幅型レジスト組成物N2〜N30、ネガ型化学増幅型レジスト比較組成物N1〜N5を調製した。
The composition solution was microfiltered with a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.04 μm to obtain a resist coating solution.
Negative chemically amplified resist compositions N2 to N30, negative chemically amplified resist compositions N1 and negative chemically amplified resist compositions N1 except that the components listed in Tables 9 to 11 below were used in the resist formulation. Comparative compositions N1-N5 were prepared.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
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上記実施例/比較例で用いた前掲以外の素材の略称を以下に記載する。   Abbreviations of materials other than the above used in the above-mentioned examples / comparative examples are described below.

〔フェノール性水酸基を有する化合物(化合物(E))〕 [Compound having a phenolic hydroxyl group (compound (E))]

Figure 0005933308
Figure 0005933308

〔酸発生剤(化合物(B))〕
酸発生剤(化合物(B))については前掲の通りである。
[Acid generator (compound (B))]
The acid generator (compound (B)) is as described above.

〔架橋剤(化合物(D))〕 [Crosslinking agent (compound (D))]

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
Figure 0005933308

〔塩基性化合物〕
塩基性化合物(B1〜B6)については前掲の通りである。
[Basic compounds]
The basic compounds (B1 to B6) are as described above.

〔有機カルボン酸〕
D1:2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸
D2:2−ナフトエ酸
D3:安息香酸
[Organic carboxylic acid]
D1: 2-hydroxy-3-naphthoic acid D2: 2-naphthoic acid D3: benzoic acid

〔界面活性剤〕
界面活性剤(W−1〜W−3)については前掲の通りである。
〔溶剤〕
溶剤(S1〜S7)については前掲の通りである。
[Surfactant]
The surfactants (W-1 to W-3) are as described above.
〔solvent〕
The solvents (S1 to S7) are as described above.

(3)レジスト膜の作成
上記6インチウェハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いてレジスト塗布溶液を塗布し、110℃、90秒間ホットプレート上で乾燥して、膜厚100nmのレジスト膜を得た。すなわち、レジスト塗布マスクブランクスを得た。
(3) Preparation of resist film A resist coating solution is applied on the 6-inch wafer using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and dried on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a resist film having a thickness of 100 nm. It was. That is, resist-coated mask blanks were obtained.

(4)ネガ型レジストパターンの作製
このレジスト膜に電子線描画装置((株)エリオニクス社製;ELS−7500、加速電圧50KeV)を用いて、パターン照射を行った。照射後に、120℃、90秒間ホットプレート上で加熱し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。
(4) Production of Negative Resist Pattern Pattern irradiation was performed on this resist film using an electron beam drawing apparatus (manufactured by Elionix Co., Ltd .; ELS-7500, acceleration voltage 50 KeV). After irradiation, it was heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried.

(5)レジストパタ−ンの評価
得られたパターンを下記の方法で、感度、解像力、パタ−ン形状、ラインエッジラフネス(LER)、ドライエッチング耐性、スカム及び経時安定性について評価した。
(5) Evaluation of resist pattern The obtained pattern was evaluated for sensitivity, resolution, pattern shape, line edge roughness (LER), dry etching resistance, scum and stability over time by the following methods.

〔感度〕
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。線幅100nm(ライン:スペース=1:1)のレジストパターンを解像するときの露光量(電子線照射量)を感度とした。この値が小さいほど、感度が高い。
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The exposure amount (electron beam irradiation amount) when resolving a resist pattern having a line width of 100 nm (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity. The smaller this value, the higher the sensitivity.

〔解像力〕
上記の感度を示す露光量(電子線照射量)における限界解像力(ラインとスペース(ライン:スペース=1:1)が分離解像する最小の線幅)を解像力(nm)とした。
[Resolution]
The limiting resolution (minimum line width at which lines and spaces (line: space = 1: 1) are separated and resolved) at the exposure amount (electron beam irradiation amount) showing the above sensitivity was defined as the resolution (nm).

〔パタ−ン形状〕
上記の感度を示す露光量(電子線照射量)における線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。ラインパターンの断面形状において、[ラインパターンのトップ部(表面部)における線幅/ラインパターンの中部(ラインパターンの高さの半分の高さ位置)における線幅]で表される比率が1.5以上のものを「逆テーパー」とし、該比率が1.2以上1.5未満のものを「やや逆テーパー」とし、該比率が1.2未満のものを「矩形」として、評価を行った。
[Pattern shape]
Using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.), the cross-sectional shape of a line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm at the exposure amount (electron beam irradiation amount) showing the sensitivity described above. And observed. In the cross-sectional shape of the line pattern, a ratio represented by [line width at the top part (surface part) of the line pattern / line width at the middle part of the line pattern (a half height position of the line pattern)] is 1. Evaluation with 5 or more as “reverse taper”, ratio with 1.2 or more and less than 1.5 as “slightly reverse taper”, and ratio with less than 1.2 as “rectangular” It was.

〔ラインエッジラフネス(LER)〕
上記の感度を示す照射量(電子線照射量)で、線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)を形成した。そして、その長さ方向50μmに含まれる任意の30点について、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いて、エッジがあるべき基準線からの距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
[Line edge roughness (LER)]
A line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm was formed with an irradiation amount (electron beam irradiation amount) showing the above sensitivity. And about arbitrary 30 points | pieces contained in the length direction 50 micrometers, the distance from the reference line which should have an edge was measured using the scanning electron microscope (S-9220 by Hitachi, Ltd.). And the standard deviation of this distance was calculated | required and 3 (sigma) was computed. A smaller value indicates better performance.

〔ドライエッチング耐性〕
上記の感度を示す照射量(電子線照射量)で全面照射を行うことにより形成したレジスト膜を、HITACHI U−621でAr/C/Oガス(体積比率100/4/2の混合ガス)を用いて30秒間ドライエッチングを行った。その後レジスト残膜率を測定し、ドライエッチング耐性の指標とした。
非常に良好:残膜率95%以上
良好:95%未満90%以上
不良:90%未満
[Dry etching resistance]
A resist film formed by irradiating the entire surface with an irradiation amount (electron beam irradiation amount) exhibiting the above sensitivity was subjected to Ar / C 4 F 6 / O 2 gas (volume ratio of 100/4/2) with HITACHI U-621. Using a mixed gas), dry etching was performed for 30 seconds. Thereafter, the resist remaining film ratio was measured and used as an index of dry etching resistance.
Very good: remaining film rate of 95% or more Good: less than 95% 90% or more Poor: less than 90%

〔スカム評価〕
上記〔パターン形状〕と同様の方法でラインパターンを形成した。その後、S4800(日立ハイテク社(株)製)により断面SEMを取得しスペース部分の残渣を観察し以下のように評価した。
×:スカムが見られ、かつ、パターン間が一部つながっている。
○:スカムが見られるがパターン間はつながっていない。
◎:スカムは見られない。
[Scum evaluation]
A line pattern was formed by the same method as in the above [Pattern shape]. Thereafter, a cross-sectional SEM was obtained by S4800 (manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), and the residue in the space portion was observed and evaluated as follows.
X: Scum is seen and patterns are partially connected.
○: Scum is seen but the patterns are not connected.
A: Scum is not seen.

〔経時安定性〕
各組成物を室温で1ヶ月間に亘って保存した後、保存前後の感度(上記の〔感度〕において測定した感度)の変動の度合を評価した。この評価は、以下の判定基準に基づいて行った。
(判定基準)
○(Good):感度の変動が1μC/cm未満であった場合
△(Fair):感度の変動が1μC/cm以上、かつ、3μC/cm以下であった場合
×(Insufficient):感度の変動が3μC/cmより大きかった場合。
[Stability over time]
After each composition was stored at room temperature for 1 month, the degree of change in sensitivity before and after storage (sensitivity measured in the above [sensitivity]) was evaluated. This evaluation was performed based on the following criteria.
(Criteria)
○ (Good): When the variation in sensitivity was less than 1 μC / cm 2 Δ (Fair): When the variation in sensitivity was 1 μC / cm 2 or more and 3 μC / cm 2 or less × (Insufficient): Sensitivity When the fluctuation of was larger than 3 μC / cm 2 .

評価結果を表12、13に示す。   The evaluation results are shown in Tables 12 and 13.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

Figure 0005933308
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表12、13に示した結果から明らかなように、酸増殖剤を使用しない比較例1E、一般式(I)を満たさない酸増殖剤を使用した比較例2E〜5Eは、感度、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性に劣ることがわかる。また、比較例1E、4E、5Eについては、スカム低減も劣り、比較例2E〜5Eについては、経時安定性も劣ることがわかる。
一方、一般式(I)を満たす酸増殖剤を使用した実施例1E〜30Eは、感度及びスカム低減が特に優れ、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性及び経時安定性に優れることが分かる。
As is clear from the results shown in Tables 12 and 13, Comparative Example 1E in which no acid proliferating agent is used and Comparative Examples 2E to 5E in which an acid proliferating agent that does not satisfy the general formula (I) are used are sensitive, resolving power, and pattern. It can be seen that the shape, LER, and dry etching resistance are poor. Moreover, it turns out that scum reduction is also inferior about Comparative Example 1E, 4E, 5E, and temporal stability is also inferior about Comparative Example 2E-5E.
On the other hand, it can be seen that Examples 1E to 30E using the acid proliferating agent satisfying the general formula (I) are particularly excellent in sensitivity and scum reduction, and excellent in resolving power, pattern shape, LER, dry etching resistance, and stability over time.

[実施例1F〜6F及び比較例1F〜5F(EUV)]
(レジスト評価)
上記のように調製した下記表14に記載のネガ型レジスト溶液を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、100℃で60秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行って、0.05μmの膜厚を有したレジスト膜を形成させた。
得られたレジスト膜に関し、下記の方法で、感度、解像力、パタ−ン形状、ラインエッジラフネス(LER)、ドライエッチング耐性、スカム及び経時安定性について評価した。
[Examples 1F to 6F and Comparative Examples 1F to 5F (EUV)]
(Resist evaluation)
The negative resist solution shown in Table 14 prepared as described above was uniformly applied on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and was heated on a hot plate at 100 ° C. for 60 seconds. Heat drying was performed to form a resist film having a thickness of 0.05 μm.
The obtained resist film was evaluated for sensitivity, resolving power, pattern shape, line edge roughness (LER), dry etching resistance, scum and stability over time by the following methods.

〔感度〕
得られたレジスト膜に、EUV露光装置(Exitech社製 Micro Exposure Tool、NA0.3、Quadrupole、アウターシグマ0.68、インナーシグマ0.36)によるEUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜20.0mJ/cmの範囲で0.1mJ/cmずつ変えながら、線幅100nmの1:1ラインアンドスペースパターンの反射型マスクを介して、露光を行った後、110℃で90秒間ベークした。その後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて現像した。
線幅100nmのラインアンドスペース(L/S=1/1)のマスクパターンを再現する露光量を感度とした。この値が小さいほど、感度が高い。
〔sensitivity〕
Using the EUV light (wavelength 13 nm) from an EUV exposure apparatus (Microexposure Tool manufactured by Exitech, NA 0.3, Quadrupole, outer sigma 0.68, inner sigma 0.36) on the obtained resist film The exposure was performed through a reflective mask having a 1: 1 line and space pattern with a line width of 100 nm while changing by 0.1 mJ / cm 2 in the range of 0 to 20.0 mJ / cm 2 , and then at 110 ° C. Baked for 2 seconds. Then, it developed using the 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.
The exposure amount for reproducing a line and space (L / S = 1/1) mask pattern having a line width of 100 nm was defined as sensitivity. The smaller this value, the higher the sensitivity.

〔解像力〕
上記の感度を示す露光量における限界解像力(ラインとスペース(ライン:スペース=1:1)が分離解像する最小の線幅)を解像力(nm)とした。
[Resolution]
The resolving power (nm) was defined as the limiting resolving power (minimum line width at which lines and spaces (line: space = 1: 1) were separated and resolved) at the exposure amount showing the above sensitivity.

〔パターン形状〕
上記の感度を示す露光量における線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。ラインパターンの断面形状において、[ラインパターンのトップ部(表面部)における線幅/ラインパターンの中部(ラインパターンの高さの半分の高さ位置)における線幅]で表される比率が1.5以上のものを「逆テーパー」とし、該比率が1.2以上1.5未満のものを「やや逆テーパー」とし、該比率が1.2未満のものを「矩形」として、評価を行った。
[Pattern shape]
The cross-sectional shape of a line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm at the exposure amount showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). In the cross-sectional shape of the line pattern, a ratio represented by [line width at the top part (surface part) of the line pattern / line width at the middle part of the line pattern (a half height position of the line pattern)] is 1. Evaluation with 5 or more as “reverse taper”, ratio with 1.2 or more and less than 1.5 as “slightly reverse taper”, and ratio with less than 1.2 as “rectangular” It was.

〔ラインエッジラフネス(LER)〕
上記の感度を示す露光量で、線幅100nmのラインパターン(L/S=1/1)を形成した。そして、その長さ方向50μmにおける任意の30点について、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いて、エッジがあるべき基準線からの距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
[Line edge roughness (LER)]
A line pattern (L / S = 1/1) having a line width of 100 nm was formed with the exposure amount showing the above sensitivity. And about the arbitrary 30 points | pieces in the length direction 50 micrometers, the distance from the reference line which should have an edge was measured using the scanning electron microscope (S-9220 by Hitachi, Ltd.). And the standard deviation of this distance was calculated | required and 3 (sigma) was computed. A smaller value indicates better performance.

〔ドライエッチング耐性〕
上記の感度を示す露光量で全面照射を行うことにより形成したレジスト膜を、HITACHI U−621でAr/C/Oガス(体積比率100/4/2の混合ガス)を用いて15秒間ドライエッチングを行った。その後レジスト残膜率を測定し、ドライエッチング耐性の指標とした。
非常に良好:残膜率95%以上
良好:95%未満90%以上
不良:90%未満
[Dry etching resistance]
A resist film formed by irradiating the entire surface with an exposure amount exhibiting the above sensitivity is HITACHI U-621 using Ar / C 4 F 6 / O 2 gas (mixed gas with a volume ratio of 100/4/2). Dry etching was performed for 15 seconds. Thereafter, the resist remaining film ratio was measured and used as an index of dry etching resistance.
Very good: remaining film rate of 95% or more Good: less than 95% 90% or more Poor: less than 90%

〔スカム評価〕
上記〔パターン形状〕と同様の方法でラインパターンを形成した。その後、S4800(日立ハイテク社(株)製)により断面SEMを取得しスペース部分の残渣を観察し以下のように評価した。
×:スカムが見られ、かつ、パターン間が一部つながっている。
○:スカムが見られるがパターン間はつながっていない。
◎:スカムは見られない。
[Scum evaluation]
A line pattern was formed by the same method as in the above [Pattern shape]. Thereafter, a cross-sectional SEM was obtained by S4800 (manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), and the residue in the space portion was observed and evaluated as follows.
X: Scum is seen and patterns are partially connected.
○: Scum is seen but the patterns are not connected.
A: Scum is not seen.

〔経時安定性〕
各組成物を室温で1ヶ月間に亘って保存した後、保存前後の感度(上記の〔感度〕において測定した感度)の変動の度合を評価した。この評価は、以下の判定基準に基づいて行った。
(判定基準)
○(Good):感度の変動が1mJ/cm未満であった場合
△(Fair):感度の変動が1mJ/cm以上、かつ、3mJ/cm以下であった場合
×(Insufficient):感度の変動が3mJ/cmより大きかった場合。
[Stability over time]
After each composition was stored at room temperature for 1 month, the degree of change in sensitivity before and after storage (sensitivity measured in the above [sensitivity]) was evaluated. This evaluation was performed based on the following criteria.
(Criteria)
○ (Good): when the change in sensitivity is less than 1mJ / cm 2 △ (Fair) : variation in sensitivity 1 mJ / cm 2 or more, and, 3 mJ / cm 2 or less which was a case × (Insufficient): Sensitivity When the fluctuation was greater than 3 mJ / cm 2 .

以上の評価結果を表14に示す。   The above evaluation results are shown in Table 14.

Figure 0005933308
Figure 0005933308

表14に示した結果から明らかなように、酸増殖剤を使用しない比較例1F、一般式(I)を満たさない酸増殖剤を使用した比較例2F〜5Fは、感度、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性に劣ることがわかる。また、比較例1F、4F、5Fについては、スカム低減も劣り、比較例2F〜5Fについては、経時安定性も劣ることが分かる。
一方、一般式(I)を満たす酸増殖剤を使用した実施例1F〜6Fは、感度及びスカム低減が特に優れ、解像力、パターン形状、LER、ドライエッチング耐性及び経時安定性に優れることが分かる。
As is apparent from the results shown in Table 14, Comparative Example 1F not using an acid proliferating agent, and Comparative Examples 2F to 5F using an acid proliferating agent not satisfying the general formula (I) are sensitivity, resolution, pattern shape, It turns out that it is inferior to LER and dry etching tolerance. Moreover, it turns out that scum reduction is also inferior about Comparative Example 1F, 4F, 5F, and stability with time is also inferior about Comparative Examples 2F-5F.
On the other hand, it can be seen that Examples 1F to 6F using the acid proliferating agent satisfying the general formula (I) are particularly excellent in sensitivity and scum reduction, and excellent in resolving power, pattern shape, LER, dry etching resistance, and stability over time.

Claims (17)

(A)下記一般式(I)で表される化合物、及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有する化学増幅型レジスト組成物であって、前記化合物(A)が、体積200Å以上の大きさの酸を発生する化合物である、化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。Rは、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
(A) A chemically amplified resist composition comprising a compound represented by the following general formula (I), and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, wherein the compound (A) is A chemically amplified resist composition that is a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more.
Figure 0005933308

In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
(A)下記一般式(I)で表される化合物、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、(C)酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基を有する樹脂を含有する、ポジ型のパターン形成用である、化学増幅型レジスト組成物であって、前記樹脂(C)が下記式(a)に示す繰り返し単位を有する樹脂である、化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R 〜R の各々は、水素原子又は置換基を表す。R 〜R は、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。R は、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
Figure 0005933308
(A) a compound represented by the following general formula (I), (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (C) a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group. A chemically amplified resist composition for forming a positive pattern containing a resin having a resin, wherein the resin (C) is a resin having a repeating unit represented by the following formula (a) Composition.
Figure 0005933308

In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
Figure 0005933308
記樹脂(C)における酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基が、前記アルカリ可溶性基の水素原子をアセタール基で置換した基である、請求項2に記載の化学増幅型レジスト組成物。 Decomposing by the action of an acid before Symbol resin (C), a group generate an alkali-soluble group is a group obtained by substituting an acetal group in which a hydrogen atom of the alkali-soluble group, a chemically amplified resist composition according to claim 2 object. 記樹脂(C)が、下記一般式(A)で表される繰り返し単位を有する樹脂である、請求項2に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

式中、R01、R02及びR03は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。Arはアルキレン基又は芳香環基を表す。R03がアルキレン基であり、芳香環基としてのArと結合することにより、−C−C−鎖と共に、環を形成していてもよい。
n個のYは、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
Before SL resin (C) is a resin having a repeating unit represented by the following general formula (A), a chemical amplification type resist composition according to claim 2.
Figure 0005933308

In the formula, R 01 , R 02 and R 03 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. Ar 1 represents an alkylene group or an aromatic ring group. R 03 is an alkylene group, and may combine with the Ar 1 as an aromatic ring group to form a ring together with the —C—C— chain.
n Y's each independently represent a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
n represents an integer of 1 to 4.
前記一般式(A)におけるYとしての酸の作用により脱離する基が、下記一般式(B)で表される構造である、請求項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

式中、L及びLは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、アルキル基、シクロアルキル基、環状脂肪族基、芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。なお、これら環状脂肪族基及び芳香環基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
なお、Q、M、Lの少なくとも2つが互いに結合して、5員又は6員環を形成していてもよい。
The chemically amplified resist composition according to claim 4 , wherein the group capable of leaving by the action of an acid as Y in the general formula (A) has a structure represented by the following general formula (B).
Figure 0005933308

In the formula, L 1 and L 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloaliphatic group, an aromatic ring group, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group, or an aldehyde group. In addition, these cycloaliphatic groups and aromatic ring groups may contain a hetero atom.
In addition, at least two of Q, M, and L 1 may be bonded to each other to form a 5-membered or 6-membered ring.
前記酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基を有する樹脂(C)が下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する樹脂である、請求項のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
Decomposing by the action of the acid, the resin having a group which produce an alkali-soluble group (C) is a resin having a repeating unit represented by the following general formula (2), in any one of claims 2-5 The chemically amplified resist composition as described.
Figure 0005933308

In the general formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.
(A)下記一般式(I)で表される化合物、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、(D)架橋剤を含有する、ネガ型のパターン形成用である、化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(I)中、R〜Rの各々は、水素原子又は置換基を表す。R〜Rは、それらの2以上が互いに結合して、環を形成していてもよい。Rは、置換基を表す。
Aは1価の有機基を表す。
(A) A compound represented by the following general formula (I), (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (D) a negative pattern forming material containing a crosslinking agent. Chemically amplified resist composition.
Figure 0005933308

In the general formula (I), each of R 1 to R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. Two or more of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. R 6 represents a substituent.
A represents a monovalent organic group.
前記架橋剤(D)が、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を分子内に2個以上有する化合物である、請求項7に記載の化学増幅型レジスト組成物。   The chemically amplified resist composition according to claim 7, wherein the crosslinking agent (D) is a compound having two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups in the molecule. (E)フェノール性水酸基を有する化合物を更に含有する、請求項7又は8に記載の化学増幅型レジスト組成物。   The chemical amplification resist composition according to claim 7 or 8, further comprising (E) a compound having a phenolic hydroxyl group. 前記フェノール性水酸基を有する化合物(E)が、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物である、請求項9に記載の化学増幅型レジスト組成物。
Figure 0005933308

上記一般式(2)中、R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Arは、芳香族環を表す。
The chemically amplified resist composition according to claim 9, wherein the compound (E) having a phenolic hydroxyl group is a polymer compound having a repeating unit represented by the following general formula (2).
Figure 0005933308

In the general formula (2), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ar represents an aromatic ring.
電子線又は極紫外線露光用である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。   The chemically amplified resist composition according to any one of claims 1 to 10, which is used for electron beam or extreme ultraviolet exposure. 前記化合物(B)が、活性光線又は放射線の照射により、体積200Å以上の大きさの酸を発生する化合物である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物。 The chemically amplified resist composition according to any one of claims 1 to 11, wherein the compound (B) is a compound that generates an acid having a volume of 200 3 or more upon irradiation with actinic rays or radiation. . 請求項1〜12のいずれか1項に記載の化学増幅型レジスト組成物により形成されたレジスト膜。   The resist film formed with the chemically amplified resist composition of any one of Claims 1-12. 請求項13に記載のレジスト膜を塗布した、レジスト塗布マスクブランクス。   A resist-coated mask blank coated with the resist film according to claim 13. 請求項13に記載のレジスト膜を露光すること、及び、前記露光された膜を現像することを含む、レジストパターン形成方法。   A method for forming a resist pattern, comprising exposing the resist film according to claim 13 and developing the exposed film. 請求項14に記載のレジスト塗布マスクブランクスを露光すること、及び、前記露光されたマスクブランクスを現像することを含む、レジストパターン形成方法。   A resist pattern forming method comprising exposing the resist-coated mask blank according to claim 14 and developing the exposed mask blank. 請求項15に記載のレジストパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。   An electronic device manufacturing method including the resist pattern forming method according to claim 15.
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