JP6079217B2 - Photoresist composition, resist pattern forming method, and acid generator - Google Patents

Photoresist composition, resist pattern forming method, and acid generator Download PDF

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Description

本発明は、フォトレジスト組成物、レジストパターン形成方法及び酸発生剤に関する。   The present invention relates to a photoresist composition, a resist pattern forming method, and an acid generator.

化学増幅型のフォトレジスト組成物は、KrFエキシマレーザー光やArFエキシマレーザー光に代表される遠紫外線や電子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り、露光部と未露光部との現像液に対する溶解速度に差を生じさせ、基板上にレジストパターンを形成させる組成物である。   The chemically amplified photoresist composition generates an acid in the exposed area by irradiation with far ultraviolet rays and electron beams typified by KrF excimer laser light and ArF excimer laser light, and this acid is used as a catalyst to react with the exposed area. It is a composition that causes a difference in dissolution rate in the developer between the unexposed portion and the unexposed portion to form a resist pattern on the substrate.

このようなフォトレジスト組成物には、単に解像性能が優れているだけでなく、形成するレジストパターンの平滑性等の要求される性能が多様化されてきている。そこで発生する酸の酸の強さやレジスト膜中での拡散長や分布等を調節するため、様々な酸発生剤が提案されている(特許文献1〜5参照)。   Such photoresist compositions are not only excellent in resolution performance, but also required performance such as smoothness of a resist pattern to be formed has been diversified. Various acid generators have been proposed in order to adjust the acid strength of the acid generated and the diffusion length and distribution in the resist film (see Patent Documents 1 to 5).

しかし、パターンのさらなる微細化に際しては、形成するレジストパターンにおいて現像欠陥の発生の抑制の今日的要求が高まっているが、上記従来のフォトレジスト組成物では、この要求を十分に満たすことはできていない。   However, as the pattern is further miniaturized, there is an increasing demand for suppressing the occurrence of development defects in the resist pattern to be formed. However, the conventional photoresist composition described above cannot sufficiently satisfy this requirement. Absent.

特開2004−002252号公報JP 2004-002252 A 特開2005−266766号公報JP 2005-266766 A 米国特許出願公開第2006/0276670号明細書US Patent Application Publication No. 2006/0276670 特開2007−145803号公報JP 2007-145803 A 特開2008−094835号公報JP 2008-094835 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、現像欠陥の発生を抑制できるフォトレジスト組成物を提供することである。   This invention is made | formed based on the above situations, The objective is to provide the photoresist composition which can suppress generation | occurrence | production of a development defect.

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

Figure 0006079217
(式(1)中、Rは、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。Xは、**−(X−R’)−X−である。Xは、*−COO−又は−O−である。Xは、−COO−又は−O−である。R’は、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。nは0又は1である。**は、Rに結合する部位を示す。*は、R側に結合する部位を示す。Rは、炭素数が偶数の2価の直鎖状炭化水素基又は炭素数が偶数の2価の直鎖状フッ素化炭化水素基である。Rは、水素原子又はフッ素原子である。Mは、1価のカチオンである。) The invention made to solve the above problems is
[A] a polymer having a structural unit (I) containing an acid dissociable group (hereinafter, also referred to as “[A] polymer”), and [B] an acid generation containing a compound represented by the following formula (1) Agent (hereinafter also referred to as “[B] acid generator”)
Is a photoresist composition containing
Figure 0006079217
(In formula (1), R 1 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, provided that a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group are substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group, X is **-(X 2 -R ′) n —X 1 —. X 1 is * —COO— or —O—, X 2 is —COO— or —O—, and R ′ is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted, and an aliphatic heterocyclic ring is condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. which may be .n is 0 or 1. ** is. * is showing a site that binds to R 1, .R 2 showing a site that binds to R 1 side is a divalent even number carbon atoms Straight chain .R 3 hydrocarbon group or the number of carbon atoms is a divalent linear fluorinated hydrocarbon radical even, a is .M + is hydrogen atom or a fluorine atom, a monovalent cation.)

本発明のフォトレジスト組成物は、[A]重合体と共に、上記特定構造を有する[B]酸発生剤を含有することで、現像欠陥の発生を抑制することができる。[B]酸発生剤が上記特定構造を有することで、現像欠陥の発生を抑制できる理由については、必ずしも明確ではないが、例えば、[B]酸発生剤は、R−XとSO とが奇数個の炭素原子を介する構造を有していることで、レジスト膜を形成する[A]重合体との親和性が高まること等が考えられ、その結果、[B]酸発生剤のレジスト膜中での分散性が向上したこと等が挙げられる。 The photoresist composition of this invention can suppress generation | occurrence | production of a development defect by containing the [B] acid generator which has the said specific structure with the [A] polymer. [B] The reason why the acid generator can suppress development defects due to the above-mentioned specific structure is not necessarily clear. For example, [B] the acid generator includes R 1 —X and SO 3 —. Have a structure through an odd number of carbon atoms, the affinity with the [A] polymer forming the resist film is considered to be increased. As a result, the [B] acid generator For example, the dispersibility in the resist film is improved.

上記式(1)で表される化合物は、下記式(1−1)で表されることが好ましい。

Figure 0006079217
(式(1−1)中、R、X及びMは、上記式(1)と同義である。Rは、メチレン基又は1,3−プロパンジイル基である。) The compound represented by the above formula (1) is preferably represented by the following formula (1-1).
Figure 0006079217
(In formula (1-1), R 1 , X and M + have the same meanings as in formula (1) above. R A represents a methylene group or a 1,3-propanediyl group.)

当該フォトレジスト組成物によれば、[B]酸発生剤が上記特定構造を有することで、例えば、[B]酸発生剤の高い分散性と、発生する酸の適度な強さとの相乗効果が発揮され、その結果、現像欠陥の発生がより抑制される。   According to the photoresist composition, since the [B] acid generator has the above specific structure, for example, there is a synergistic effect between the high dispersibility of the [B] acid generator and the appropriate strength of the generated acid. As a result, the occurrence of development defects is further suppressed.

上記式(1)におけるMは、下記式(2−1)で表されるスルホニウムカチオン及び下記式(2−2)で表されるヨードニウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のカチオンであることが好ましい。

Figure 0006079217
(式(2−1)中、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜30のアリール基である。このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R、R及びRのうちのいずれか2つ以上が互いに結合して、これらが結合する硫黄原子と共に環構造を形成していてもよい。
式(2−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素6〜30のアリール基である。このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R及びRが互いに結合して、これらが結合するヨウ素原子と共に環構造を形成していてもよい。) M + in the above formula (1) is at least one cation selected from the group consisting of a sulfonium cation represented by the following formula (2-1) and an iodonium cation represented by the following formula (2-2). It is preferable.
Figure 0006079217
(In formula (2-1), R 4 , R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. The alkyl group and aryl group Some or all of the hydrogen atoms contained in may be substituted, or any two or more of R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other, and the ring structure together with the sulfur atom to which they are bonded May be formed.
In formula (2-2), R 7 and R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group and aryl group may be substituted. R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring structure together with the iodine atom to which they are bonded. )

当該フォトレジスト組成物は、[B]酸発生剤が上記特定のカチオンを有することで、感度を向上させることができ、結果として、現像欠陥の発生をさらに抑制することができる。   The said photoresist composition can improve a sensitivity because the [B] acid generator has the said specific cation, As a result, generation | occurrence | production of a development defect can further be suppressed.

構造単位(I)は、下記式(3)で表されることが好ましい。

Figure 0006079217
(式(3)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R10、R11及びR12は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R11及びR12が互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成していてもよい。) The structural unit (I) is preferably represented by the following formula (3).
Figure 0006079217
(In Formula (3), R 9 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 10 , R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, provided that R 11 and R 12 are bonded to each other, and the divalent alicyclic ring having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded. (Formula hydrocarbon groups may be formed)

当該フォトレジスト組成物によれば、[A]重合体の構造単位(I)を上記特定の構造単位とすることで、[B]酸発生剤のレジスト膜における分散性をさらに向上することができると考えられ、その結果、現像欠陥の発生をさらに抑制することができる。   According to the photoresist composition, the dispersibility of the acid generator [B] in the resist film can be further improved by using the structural unit (I) of the polymer (A) as the specific structural unit. As a result, the occurrence of development defects can be further suppressed.

本発明のレジストパターン形成方法は、
(1)当該フォトレジスト組成物を用い、基板上にレジスト膜を形成する工程、
(2)フォトマスクを介して上記レジスト膜を露光する工程、及び
(3)上記露光されたレジスト膜を現像する工程
を有する。
当該レジストパターン形成方法によれば、上述の当該フォトレジスト組成物を用いるので、現像欠陥が少ないレジストパターンを形成することができる。
The resist pattern forming method of the present invention comprises:
(1) A step of forming a resist film on a substrate using the photoresist composition;
(2) a step of exposing the resist film through a photomask; and (3) a step of developing the exposed resist film.
According to the resist pattern forming method, since the above-described photoresist composition is used, a resist pattern with few development defects can be formed.

本発明の酸発生剤は、
下記式(1)で表される化合物を含む。

Figure 0006079217
(式(1)中、Rは、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。Xは、**−(X−R’)−X−である。Xは、*−COO−又は−O−である。Xは、−COO−又は−O−である。R’は、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。nは0又は1である。**は、Rに結合する部位を示す。*は、R側に結合する部位を示す。Rは、炭素数が偶数の2価の直鎖状炭化水素基又は炭素数が偶数の2価の直鎖状フッ素化炭化水素基である。Rは、水素原子又はフッ素原子である。Mは、1価のカチオンである。) The acid generator of the present invention is
A compound represented by the following formula (1) is included.
Figure 0006079217
(In formula (1), R 1 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, provided that a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group are substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group, X is **-(X 2 -R ′) n —X 1 —. X 1 is * —COO— or —O—, X 2 is —COO— or —O—, and R ′ is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted, and an aliphatic heterocyclic ring is condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. which may be .n is 0 or 1. ** is. * is showing a site that binds to R 1, .R 2 showing a site that binds to R 1 side is a divalent even number carbon atoms Straight chain .R 3 hydrocarbon group or the number of carbon atoms is a divalent linear fluorinated hydrocarbon radical even, a is .M + is hydrogen atom or a fluorine atom, a monovalent cation.)

当該酸発生剤は、上記特定構造を有するので、フォトレジスト組成物の成分として好適に用いることができ、上述のように、現像欠陥の発生を抑制できるフォトレジスト組成物を得ることができる。   Since the said acid generator has the said specific structure, it can be used suitably as a component of a photoresist composition, As mentioned above, the photoresist composition which can suppress generation | occurrence | production of a development defect can be obtained.

ここで、炭化水素基及びフッ素化炭化水素基が「直鎖状」であるとは、分岐構造を有さず、かつ基の両端の炭素原子に結合手を有することをいう。   Here, the term “linear” of the hydrocarbon group and the fluorinated hydrocarbon group means that the hydrocarbon group and the fluorinated hydrocarbon group do not have a branched structure and have bonds at carbon atoms at both ends of the group.

以上説明したように、本発明のフォトレジスト組成物及びレジストパターン形成方法によれば、現像欠陥が少ないレジストパターンを形成することができる。従って、本発明のフォトレジスト組成物、レジストパターン形成方法及び酸発生剤は、より微細なレジストパターンを形成するのに好適に用いることができる。   As described above, according to the photoresist composition and the resist pattern forming method of the present invention, a resist pattern with few development defects can be formed. Therefore, the photoresist composition, resist pattern forming method and acid generator of the present invention can be suitably used for forming a finer resist pattern.

<フォトレジスト組成物>
本発明のフォトレジスト組成物は、[A]重合体及び[B]酸発生剤を含有する。また当該フォトレジスト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、任意成分を含有してもよい。以下、各成分について説明する。
<Photoresist composition>
The photoresist composition of the present invention contains a [A] polymer and a [B] acid generator. Moreover, the said photoresist composition may contain arbitrary components in the range which does not impair the effect of this invention. Hereinafter, each component will be described.

<[A]重合体>
[A]重合体は、酸解離性基を含む構造単位(I)を有する重合体である。当該フォトレジスト組成物は、[A]重合体を含有することで、[B]酸発生剤から発生する酸の作用により酸解離性基が解離して[A]重合体の現像液に対する溶解性が変化することにより、レジストパターンを形成することができる。また、当該フォトレジスト組成物によれば、[A]重合体を含有することで、形成されるレジスト膜中に[B]酸発生剤を適度に分散することができると考えられ、良好なレジストパターンを形成することができる。
<[A] polymer>
[A] A polymer is a polymer which has structural unit (I) containing an acid dissociable group. The photoresist composition contains the [A] polymer, so that the acid dissociable group is dissociated by the action of the acid generated from the [B] acid generator, and the solubility of the [A] polymer in the developer. By changing, a resist pattern can be formed. Moreover, according to the said photoresist composition, it is thought that a [B] acid generator can be disperse | distributed moderately in the resist film formed by containing a [A] polymer, and is good resist. A pattern can be formed.

[A]重合体は、構造単位(I)以外にも、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を含む構造単位(II)を有することが好ましく、また、極性基を含む構造単位(III)等を有していてもよい。   [A] The polymer preferably has, in addition to the structural unit (I), a structural unit (II) containing at least one structure selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure and a sultone structure. And may have a structural unit (III) containing a polar group.

[構造単位(I)]
構造単位(I)は、酸解離性基を含む構造単位である。「酸解離性基」とは、カルボキシ基、ヒドロキシ基等の極性基の水素原子を置換する基であって、[B]酸発生剤等から発生する酸の作用により解離する基をいう。
[Structural unit (I)]
The structural unit (I) is a structural unit containing an acid dissociable group. The “acid-dissociable group” is a group that substitutes a hydrogen atom of a polar group such as a carboxy group or a hydroxy group, and is a group that is dissociated by the action of an acid generated from an acid generator or the like.

構造単位(I)としては、上記式(3)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−1)」ともいう)が好ましい。[A]重合体が構造単位(I)として構造単位(I−1)を有することで、例えば、[B]酸発生剤のレジスト膜における分散性を向上させることができると考えられ、その結果、当該フォトレジスト組成物における現像欠陥の発生をさらに抑制することができる。   As the structural unit (I), a structural unit represented by the above formula (3) (hereinafter also referred to as “structural unit (I-1)”) is preferable. It is considered that [A] the polymer has the structural unit (I-1) as the structural unit (I), for example, the dispersibility of the [B] acid generator in the resist film can be improved. The occurrence of development defects in the photoresist composition can be further suppressed.

上記式(3)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R10、R11及びR12は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R11及びR12が互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成していてもよい。 In said formula (3), R < 9 > is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 10 , R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.

上記Rとしては、構造単位(I−1)を与える単量体の共重合性の観点から、メチル基が好ましい。 R 9 is preferably a methyl group from the viewpoint of the copolymerizability of the monomer that gives the structural unit (I-1).

上記R10、R11及びR12で表される炭素数1〜10のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。これらの中で、メチル基、エチル基、i−プロピル基が好ましく、メチル基、i−プロピル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 10 , R 11 and R 12 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and an i-butyl group. , Sec-butyl group, t-butyl group and the like. In these, a methyl group, an ethyl group, and i-propyl group are preferable, and a methyl group and i-propyl group are more preferable.

上記R10、R11及びR12で表される炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環の脂環式炭化水素基;ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基等の多環の脂環式炭化水素基等が挙げられる。これらの中で、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基が好ましく、シクロペンチル基、アダマンチル基がより好ましい。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 10 , R 11 and R 12 include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and the like. A monocyclic alicyclic hydrocarbon group; a polycyclic alicyclic hydrocarbon group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclodecanyl group, and a tetracyclododecanyl group. Among these, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group are preferable, and a cyclopentyl group and an adamantyl group are more preferable.

上記R11及びR12が互いに結合してこれらが結合している炭素原子と共に形成する炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブタンジイル基、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、シクロオクタンジイル基等の単環の脂環式炭化水素基;ノルボルナンジイル基、アダマンタンジイル基等の多環の脂環式炭化水素基等が挙げられる。これらの中でも、当該フォトレジスト組成物の現像欠陥抑制性をより高くする観点からは、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、ノルボルナンジイル基、アダマンタンジイル基が好ましく、シクロペンタンジイル基、アダマンタンジイル基がより好ましく、シクロペンタンジイル基がさらに好ましい。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms which are formed together with the carbon atom to which R 11 and R 12 are bonded to each other include, for example, a cyclobutanediyl group and a cyclopentanediyl group And monocyclic alicyclic hydrocarbon groups such as cyclohexanediyl group and cyclooctanediyl group; and polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as norbornanediyl group and adamantanediyl group. Among these, from the viewpoint of increasing the development defect suppression of the photoresist composition, cyclopentanediyl group, cyclohexanediyl group, norbornanediyl group, and adamantanediyl group are preferable, and cyclopentanediyl group and adamantanediyl group are preferred. More preferred is a cyclopentanediyl group.

構造単位(I−1)としては、例えば、下記式(3−1)〜(3−4)で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (I-1) include structural units represented by the following formulas (3-1) to (3-4).

Figure 0006079217
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上記式(3−1)〜(3−4)中、R、R10、R11及びR12は、上記式(3)と同義である。nは、1〜4の整数である。 In said formula (3-1)-(3-4), R < 9 >, R < 10 >, R < 11 > and R < 12 > are synonymous with said formula (3). n p is an integer of 1 to 4.

上記式(3)又は(3−1)〜(3−4)で表される構造単位としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit represented by the above formula (3) or (3-1) to (3-4) include a structural unit represented by the following formula.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

Figure 0006079217
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上記式中、Rは、上記式(3)と同義である。 In the above formula, R 9 has the same meaning as the above formula (3).

これらの中で、当該フォトレジスト組成物の現像欠陥抑制性をより高くする観点から、上記式(3−1)で表される構造単位、上記式(3−2)で表される構造単位が好ましく、上記式(3−2)で表される構造単位がより好ましく、1−メチル−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、1−i−プロピル−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位に由来する構造単位がさらに好ましい。   Among these, from the viewpoint of further improving the development defect suppression of the photoresist composition, the structural unit represented by the above formula (3-1) and the structural unit represented by the above formula (3-2) Preferably, the structural unit represented by the above formula (3-2) is more preferable, the structural unit derived from 1-methyl-cyclopentyl (meth) acrylate, the structural unit derived from 1-i-propyl-cyclopentyl (meth) acrylate. The structural unit derived from is more preferable.

構造単位(I)の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、20モル%〜80モル%が好ましく、30モル%〜70モル%がより好ましく、35モル%〜55モル%がさらに好ましい。構造単位(I)の含有割合が上記下限未満だと、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。逆に、構造単位(I)の含有割合が上記上限を超えると、形成されるレジストパターンの密着性が低下する場合がある。   As a content rate of structural unit (I), 20 mol%-80 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 30 mol%-70 mol% are more preferable, 35 mol% More preferred is ˜55 mol%. When the content ratio of the structural unit (I) is less than the lower limit, the pattern forming property of the photoresist composition may be deteriorated. On the contrary, when the content ratio of the structural unit (I) exceeds the above upper limit, the adhesion of the formed resist pattern may be lowered.

[構造単位(II)]
構造単位(II)は、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を含む構造単位である。[A]重合体が構造単位(II)を有することで、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジスト膜との密着性等のレジスト基本特性をより向上させることができる。また、レジスト膜の現像液への可溶性を高めることができる。ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造とは、それぞれラクトン環(−O−C(O)−で表される結合を含むひとつの環)、環状カーボネート環(−O−C(O)−O−で表される結合を含むひとつの環)及びスルトン環(−O−S(O)−で表される結合を含むひとつの環)を含む構造をいう。
[Structural unit (II)]
The structural unit (II) is a structural unit including at least one structure selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure, and a sultone structure. [A] When the polymer has the structural unit (II), basic resist characteristics such as adhesion to a resist film formed from the photoresist composition can be further improved. Further, the solubility of the resist film in the developer can be increased. A lactone structure, a cyclic carbonate structure and a sultone structure are respectively a lactone ring (one ring containing a bond represented by —O—C (O) —) and a cyclic carbonate ring (—O—C (O) —O—). And a sultone ring (one ring containing a bond represented by —O—S (O) 2 —).

上記ラクトン構造を有する構造単位としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。   As a structural unit which has the said lactone structure, the structural unit etc. which are represented by a following formula are mentioned, for example.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

Figure 0006079217
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上記式中、RL1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R L1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

上記RL1としては、構造単位(II)を与える単量体の共重合性の観点から、メチル基が好ましい。 As said R <L1> , a methyl group is preferable from a copolymerizable viewpoint of the monomer which gives structural unit (II).

ラクトン構造を含む構造単位(II)としては、これらの中でも、ノルボルナンラクトン基を含む構造単位が好ましく、ノルボルナンラクトニル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、ノルボルナンラクトニルオキシカルボニルメチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。   Among these, as the structural unit (II) containing a lactone structure, a structural unit containing a norbornane lactone group is preferable, and a structural unit derived from norbornane lactonyl (meth) acrylate, norbornane lactonyloxycarbonylmethyl (meth) acrylate, Derived structural units are more preferred.

上記環状カーボネート構造を有する構造単位としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit having the cyclic carbonate structure include a structural unit represented by the following formula.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式中、RL1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R L1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

環状カーボネート構造を含む構造単位(II)としては、これらの中でも、エチレンカーボネート環を有する構造単位が好ましく、1,2−プロピレンカーボネート(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。   Among these, as the structural unit (II) including a cyclic carbonate structure, a structural unit having an ethylene carbonate ring is preferable, and a structural unit derived from 1,2-propylene carbonate (meth) acrylate is more preferable.

上記スルトン構造を含む構造単位(II)としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。   As structural unit (II) containing the said sultone structure, the structural unit etc. which are represented by a following formula are mentioned, for example.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式中、RL1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R L1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

構造単位(II)の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、30モル%〜80モル%が好ましく、40モル%〜70モル%がより好ましく、45モル%〜65モル%がさらに好ましい。構造単位(II)の含有割合を上記範囲とすることで当該フォトレジスト組成物から形成されるレジスト膜の密着性がより向上する。   As a content rate of structural unit (II), 30 mol%-80 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 40 mol%-70 mol% are more preferable, 45 mol% More preferred is ~ 65 mol%. By making the content rate of structural unit (II) into the said range, the adhesiveness of the resist film formed from the said photoresist composition improves more.

[その他の構造単位]
[A]重合体は、上記構造単位(I)及び(II)以外のその他の構造単位を有していてもよい。上記その他の構造単位としては、例えば、極性基を有する構造単位等が挙げられる。この極性基を有する構造単位としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。
[Other structural units]
[A] The polymer may have other structural units other than the structural units (I) and (II). As said other structural unit, the structural unit etc. which have a polar group are mentioned, for example. Examples of the structural unit having a polar group include a structural unit represented by the following formula.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式中、R13は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R14は、水素原子又はメチル基である。 In the above formula, R 13 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 14 is a hydrogen atom or a methyl group.

上記その他の構造単位の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、通常30モル%以下であり、20モル%以下が好ましい。上記その他の構造単位の含有割合が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   As a content rate of the said other structural unit, it is 30 mol% or less normally with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, and 20 mol% or less is preferable. If the content ratio of the other structural units exceeds the upper limit, the pattern forming property of the photoresist composition may be lowered.

[A]重合体の含有量としては、当該フォトレジスト組成物の全固形分に対して、通常70質量%以上であり、80質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましい。   [A] The content of the polymer is usually 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and more preferably 85% by mass or more with respect to the total solid content of the photoresist composition.

<[A]重合体の合成方法>
[A]重合体は、例えば、各構造単位を与える単量体を、ラジカル重合開始剤を用い、適当な溶媒中で重合することにより合成できる。
<[A] Polymer Synthesis Method>
[A] The polymer can be synthesized, for example, by polymerizing a monomer giving each structural unit in a suitable solvent using a radical polymerization initiator.

上記ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系ラジカル開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系ラジカル開始剤等が挙げられる。これらの中で、AIBN、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレートが好ましく、AIBNがより好ましい。これらのラジカル開始剤は1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropylene). Pionitrile), azo radical initiators such as 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate; benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, And peroxide radical initiators such as cumene hydroperoxide. Of these, AIBN and dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate are preferred, and AIBN is more preferred. These radical initiators can be used alone or in combination of two or more.

上記重合に使用される溶媒としては、例えば
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;
シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;
クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;
酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;
アセトン、メチルエチルケトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類;
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類等が挙げられる。これらの重合に使用される溶媒は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent used for the polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, and n-decane;
Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene;
Halogenated hydrocarbons such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide, chlorobenzene;
Saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 4-methyl-2-pentanone, 2-heptanone;
Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethanes, diethoxyethanes;
Examples include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and 4-methyl-2-pentanol. The solvent used for these polymerizations may be used alone or in combination of two or more.

上記重合における反応温度としては、通常40℃〜150℃、50℃〜120℃が好ましい。反応時間としては、通常1時間〜48時間、1時間〜24時間が好ましい。   As reaction temperature in the said superposition | polymerization, 40 to 150 degreeC and 50 to 120 degreeC are preferable normally. The reaction time is usually preferably 1 hour to 48 hours and 1 hour to 24 hours.

[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、1,000以上50,000以下が好ましく、2,000以上30,000以下がより好ましく、3,000以上20,000以下がさらに好ましい。[A]重合体のMwが上記下限未満だと、得られるレジスト膜の耐熱性が低下するおそれがある。逆に、[A]重合体のMwが50,000を超えると、レジスト膜の現像性が低下するおそれがある。   [A] The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more and 50,000 or less, more preferably 2,000 or more and 30,000 or less. Preferably, it is 3,000 or more and 20,000 or less. [A] If the Mw of the polymer is less than the lower limit, the heat resistance of the resulting resist film may be reduced. Conversely, if the Mw of the [A] polymer exceeds 50,000, the developability of the resist film may be reduced.

[A]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)は、通常、1以上5以下であり、1以上3以下が好ましく、1以上2以下がさらに好ましい。   [A] The ratio (Mw / Mn) of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by GPC of the polymer is usually from 1 to 5, preferably from 1 to 3, more preferably from 1 to 2. .

本明細書における重合体のMw及びMnは、以下の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定される値である。
GPCカラム:G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本(以上、東ソー製)
カラム温度:40℃
溶出溶媒:テトラヒドロフラン(和光純薬工業製)
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
Mw and Mn of the polymer in this specification are values measured using gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
GPC column: 2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL (above, manufactured by Tosoh)
Column temperature: 40 ° C
Elution solvent: Tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries)
Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene

<[B]酸発生剤>
[B]酸発生剤は、上記式(1)で表される化合物を含む酸発生剤である。当該フォトレジスト組成物は、上記[A]重合体と共に、酸発生剤として[B]酸発生剤を含有することで、現像欠陥の発生を抑制することができる。
<[B] Acid generator>
[B] The acid generator is an acid generator containing a compound represented by the above formula (1). The said photoresist composition can suppress generation | occurrence | production of a development defect by containing the [B] acid generator as an acid generator with the said [A] polymer.

上記式(1)中、Rは、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。Xは、**−(X−R’)−X−である。Xは、*−COO−又は−O−である。Xは、−COO−又は−O−である。R’は、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。nは0又は1である。**は、Rに結合する部位を示す。*は、R側に結合する部位を示す。Rは、炭素数が偶数の2価の直鎖状炭化水素基又は炭素数が偶数の2価の直鎖状フッ素化炭化水素基である。Rは、水素原子又はフッ素原子である。Mは、1価のカチオンである。 In the above formula (1), R 1 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. X is, ** - (X 2 -R ' ) n -X 1 - it is. X 1 is * —COO— or —O—. X 2 is —COO— or —O—. R ′ is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. n is 0 or 1. ** indicates the site for binding to R 1. * Indicates a site binding to R 1 side. R 2 is a divalent linear hydrocarbon group having an even number of carbon atoms or a divalent linear fluorinated hydrocarbon group having an even number of carbon atoms. R 3 is a hydrogen atom or a fluorine atom. M + is a monovalent cation.

上記Rで表される炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロプロピル基、シクロへキシル基等の単環の脂環式炭化水素基;ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環の脂環式炭化水素基などが挙げられる。これらの中で、当該フォトレジスト組成物の現像欠陥抑制性をより高くする観点からは、多環の脂環式炭化水素基が好ましく、アダマンチル基がより好ましい。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 1 include monocyclic alicyclic groups such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopropyl group, and a cyclohexyl group. A hydrocarbon group; a polycyclic alicyclic hydrocarbon group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclodecyl group, and a tetracyclododecyl group. Of these, a polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferable and an adamantyl group is more preferable from the viewpoint of further improving the development defect suppression of the photoresist composition.

上記脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アシル基等が挙げられる。   Examples of the substituent that the alicyclic hydrocarbon group may have include a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, and an acyl group.

上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。   As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom etc. are mentioned, for example.

上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.

上記アルコキシカルボニル基としては、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等が挙げられる。   Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a propoxycarbonyl group.

上記アルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、プロポキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkoxycarbonyloxy group include a methoxycarbonyloxy group, an ethoxycarbonyloxy group, and a propoxycarbonyloxy group.

上記アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。   Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.

上記アシロキシ基としては、例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the acyloxy group include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, and the like.

これらの脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基の中では、[B]酸発生剤から発生する酸の極性が高まる結果、その酸拡散長が適度に短くなる観点から、ヒドロキシ基が好ましい。   Among the substituents that these alicyclic hydrocarbon groups may have, the acid polarity generated from the acid generator [B] is increased, so that the acid diffusion length is appropriately shortened. Groups are preferred.

上記脂環式炭化水素基の炭素環に縮環してもよい脂肪族複素環としては、例えば、
下記式(a−1)〜(a−4)等で表される環状エーテル環;
下記式(b−1)及び(b−2)等で表される環状アミン環;
下記式(c−1)〜(c−4)等で表される環状スルフィド環;
下記式(d−1)〜(d−3)等で表される環状ケトン環;
下記式(e−1)〜(e−4)等で表されるラクトン環;
下記式(f−1)〜(f−4)等で表されるラクタム環;
下記式(g−1)〜(g−3)等で表される環状カーボネート環;
下記式(h−1)〜(h−3)等で表される環状カーバメート環;
下記式(i−1)〜(i−3)等で表される環状ウレア環;
下記式(j−1)〜(j−3)等で表される環状スルホン環;
下記式(k−1)〜(k−3)等で表されるスルトン環などが挙げられる。上記脂肪族複素環は、上記脂環式炭化水素基の炭素環と、1つの炭素−炭素結合を共有して縮環してもよく、2つ以上の炭素−炭素結合を共有して縮環してもよい。
Examples of the aliphatic heterocyclic ring that may be fused to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group include:
Cyclic ether rings represented by the following formulas (a-1) to (a-4);
A cyclic amine ring represented by the following formulas (b-1) and (b-2);
Cyclic sulfide rings represented by the following formulas (c-1) to (c-4);
A cyclic ketone ring represented by the following formulas (d-1) to (d-3);
A lactone ring represented by the following formulas (e-1) to (e-4);
Lactam rings represented by the following formulas (f-1) to (f-4);
A cyclic carbonate ring represented by the following formulas (g-1) to (g-3);
A cyclic carbamate ring represented by the following formulas (h-1) to (h-3);
A cyclic urea ring represented by the following formulas (i-1) to (i-3);
A cyclic sulfone ring represented by the following formulas (j-1) to (j-3);
Examples include sultone rings represented by the following formulas (k-1) to (k-3). The aliphatic heterocyclic ring may be condensed with a carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group sharing one carbon-carbon bond, or may be condensed with two or more carbon-carbon bonds. May be.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

これらの中で、脂環式炭化水素基の炭素環と縮環してもよい脂肪族複素環としては、[B]酸発生剤から発生する酸の拡散長が適度に短くなる観点から、ラクトン環、環状カーボネート環、環状スルホン環、スルトン環が好ましく、ラクトン環がより好ましく、上記式(e−2)で表されるラクトン環、上記式(e−3)で表されるラクトン環がさらに好ましく、ノルボルニル基と縮環している上記式(e−2)で表されるラクトン環、シクロペンチル基と縮環している上記式(e−3)で表されるラクトン環が特に好ましい。   Among these, as the aliphatic heterocyclic ring that may be condensed with the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group, [B] from the viewpoint of appropriately shortening the diffusion length of the acid generated from the acid generator, A ring, a cyclic carbonate ring, a cyclic sulfone ring, and a sultone ring are preferable, a lactone ring is more preferable, a lactone ring represented by the above formula (e-2), and a lactone ring represented by the above formula (e-3) are further included. A lactone ring represented by the above formula (e-2) fused with a norbornyl group and a lactone ring represented by the above formula (e-3) fused with a cyclopentyl group are particularly preferable.

上記Xは、**−(X−R’)−X−である。**は、Rに結合する部位を示す。nは、0又は1である。すなわち、Xは、**−X−又は**−X−R’−X−である。R’で表される2価の脂環式炭化水素基としては、上記Rで表される1価の脂環式炭化水素基として例示したものから1個の水素原子を除いた基等が挙げられる。上記脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記Rで表される1価の脂環式炭化水素基の置換基として例示したものと同様の基等が挙げられる。上記脂環式炭化水素基の炭素環に縮環していてもよい脂肪族複素環としては、例えば、上記Rで表される1価の脂環式炭化水素基の炭素環に縮環していてもよい脂肪族複素環として例示したものと同様の環等が挙げられる。R’としては、シクロアルカンジイル基が好ましく、炭素数3〜8のシクロアルカンジイル基がより好ましく、シクロヘキサンジイル基がさらに好ましい。X及びXとしては、[B]酸発生剤の合成容易性の観点からは、−COO−が好ましい。nとしては、0が好ましい。 It said X is, ** - (X 2 -R ' ) n -X 1 - is. ** indicates the site for binding to R 1. n is 0 or 1. That is, X is **-X 1 -or **-X 2 -R'-X 1- . Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group represented by R ′ include groups obtained by removing one hydrogen atom from those exemplified as the monovalent alicyclic hydrocarbon group represented by R 1 above. Can be mentioned. Examples of the substituent that the alicyclic hydrocarbon group may have include the same groups as those exemplified as the substituent of the monovalent alicyclic hydrocarbon group represented by R 1 above. Can be mentioned. Examples of the aliphatic heterocyclic ring that may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group include a condensed carbocyclic ring of the monovalent alicyclic hydrocarbon group represented by R 1 above. Examples thereof include the same rings as those exemplified as the aliphatic heterocyclic ring which may be included. R ′ is preferably a cycloalkanediyl group, more preferably a C3-C8 cycloalkanediyl group, and even more preferably a cyclohexanediyl group. X 1 and X 2 are preferably —COO— from the viewpoint of ease of synthesis of the [B] acid generator. n is preferably 0.

上記Rの炭素数としては、当該フォトレジスト組成物の現像欠陥抑制性がより高くなる観点から、14以下の偶数が好ましく、10以下の偶数がより好ましく、2、4及び6がさらに好ましく、2及び4が特に好ましく、4が最も好ましい。 The number of carbon atoms of R 2 is preferably an even number of 14 or less, more preferably an even number of 10 or less, and even more preferably 2, 4 and 6, from the viewpoint of higher development defect suppression of the photoresist composition. 2 and 4 are particularly preferred and 4 is most preferred.

上記Rで表される炭素数が偶数の2価の直鎖状炭化水素基としては、例えば、1,2−エタンジイル基、1,4−ブタンジイル基、1,6−ヘキサンジイル基、1,8−オクタンジイル基、1,10−デカンジイル基等が挙げられる。これらの中でも、1,2−エタンジイル基がより好ましい。 Examples of the divalent linear hydrocarbon group having an even number of carbon atoms represented by R 2 include 1,2-ethanediyl group, 1,4-butanediyl group, 1,6-hexanediyl group, 1, An 8-octanediyl group, a 1,10-decanediyl group and the like can be mentioned. Among these, 1,2-ethanediyl group is more preferable.

上記Rで表される炭素数が偶数の2価の直鎖状フッ素化炭化水素基としては、例えば、1−フルオロ−1,2−エタンジイル基、1,1−ジフルオロ−1,2−エタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,2−エタンジイル基、1−フルオロ−1,4−ブタンジイル基、1,1−ジフルオロ−1,4−ブタンジイル基、1,1−ジフルオロ−1,6−ヘキサンジイル基等が挙げられる。 Examples of the divalent linear fluorinated hydrocarbon group having an even number of carbon atoms represented by R 2 include 1-fluoro-1,2-ethanediyl group and 1,1-difluoro-1,2-ethanediyl. Group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1,2-ethanediyl group, 1-fluoro-1,4-butanediyl group, 1,1-difluoro-1,4-butanediyl group, 1,1-difluoro- Examples include 1,6-hexanediyl group.

上記Rとしては、[B]酸発生剤から発生する酸の強さが適度に高くなる観点からは、フッ素原子が好ましい。 R 3 is preferably a fluorine atom from the viewpoint that the strength of the acid generated from the [B] acid generator is appropriately increased.

−R−CFR−で表される基としては、例えば、1−フルオロ−1,3−プロパンジイル基、1,1−ジフルオロ−1,3−プロパンジイル基、1,1,2−トリフルオロ−1,3−プロパンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,3−プロパンジイル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1,3−プロパンジイル基、1−フルオロ−1,5−ペンタンジイル基、1,1−ジフルオロ−1,5−ペンタンジイル基、1,1,2−トリフルオロ−1,5−ペンタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,5−ペンタンジイル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1,5−ペンタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,7−ヘプタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,9−ノナンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,11−ウンデカンジイル基等が挙げられる。これらの中で、[B]酸発生剤から発生する酸が適度に強くなる結果、当該フォトレジスト組成物の現像欠陥抑制性がより高くなる観点からは、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,3−プロパンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,5−ペンタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,7−ヘプタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,9−ノナンジイル基が好ましい。 Examples of the group represented by —R 2 —CFR 3 — include a 1-fluoro-1,3-propanediyl group, a 1,1-difluoro-1,3-propanediyl group, and a 1,1,2-trimethyl group. Fluoro-1,3-propanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1,3-propanediyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoro-1,3-propanediyl Group, 1-fluoro-1,5-pentanediyl group, 1,1-difluoro-1,5-pentanediyl group, 1,1,2-trifluoro-1,5-pentanediyl group, 1,1,2,2- Tetrafluoro-1,5-pentanediyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoro-1,5-pentanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1,7-heptanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1 , 9-nonanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1,11-undecandiyl group and the like. Among these, from the viewpoint that the acid generated from the [B] acid generator becomes moderately strong and, as a result, the development defect inhibiting property of the photoresist composition becomes higher, 1,1,2,2-tetrafluoro. -1,3-propanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1,5-pentanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1,7-heptanediyl group, 1,1,2 , 2-tetrafluoro-1,9-nonanediyl group is preferred.

上記式(1)で表される化合物としては、例えば、[B]酸発生剤の高い分散性と、発生する酸の適度な強さとの相乗効果が発揮され、その結果、当該フォトレジスト組成物の現像欠陥の発生がより抑制される観点から、上記式(1−1)で表される化合物が好ましい。   As the compound represented by the formula (1), for example, a synergistic effect of [B] high dispersibility of the acid generator and appropriate strength of the generated acid is exhibited. As a result, the photoresist composition From the viewpoint of further suppressing the occurrence of development defects, a compound represented by the above formula (1-1) is preferable.

上記式(1−1)中、R、X及びMは、上記式(1)と同義である。Rは、メチレン基又は1,3−プロパンジイル基である。 In said formula (1-1), R < 1 > , X and M <+> are synonymous with the said Formula (1). R A is a methylene group or a 1,3-propanediyl group.

上記Rとしては、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジストパターンの現像欠陥がより低減される観点からは、1,3−プロパンジイル基が好ましい。 The RA is preferably a 1,3-propanediyl group from the viewpoint of further reducing development defects of a resist pattern formed from the photoresist composition.

上記Mで表される1価のカチオンとしては、特に限定されないが、当該フォトレジスト組成物の感度が向上し、結果として、現像欠陥の発生を抑制できる観点から、下記式(2−1)で表されるスルホニウムカチオン及び下記式(2−2)で表されるヨードニウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のカチオンであることが好ましい。 Although it does not specifically limit as a monovalent cation represented by said M <+> , From a viewpoint which can improve the sensitivity of the said photoresist composition and can suppress generation | occurrence | production of a development defect as a result, following formula (2-1) And at least one cation selected from the group consisting of a iodonium cation represented by the following formula (2-2).

上記式(2−1)中、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜30のアリール基である。このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R、R及びRのうちのいずれか2つ以上が互いに結合して、これらが結合する硫黄原子と共に環構造を形成していてもよい。
上記式(2−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素6〜30のアリール基である。このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R及びRが互いに結合して、これらが結合するヨウ素原子と共に環構造を形成していてもよい。
In the above formula (2-1), R 4, R 5 and R 6 are each independently an alkyl group or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group and aryl group may be substituted. Further, any two or more of R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a ring structure together with the sulfur atom to which they are bonded.
In the above formula (2-2), R 7 and R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group and aryl group may be substituted. R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring structure together with the iodine atom to which they are bonded.

上記R、R及びR、並びにR及びRで表される炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 4 , R 5 and R 6 , and R 7 and R 8 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, n -Butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group and the like can be mentioned.

上記R、R及びR、並びにR及びRで表される炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントラニル基等が挙げられる。 Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms represented by R 4 , R 5 and R 6 , and R 7 and R 8 include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a naphthyl group, and an anthranyl group. Etc.

上記アルキル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、例えば[B]酸発生剤のRで表される脂環式炭化水素基が有する置換基の例と同じもの等が挙げられる。 Examples of the substituent that the alkyl group and aryl group may have include the same ones as the examples of the substituent that the alicyclic hydrocarbon group represented by R 1 of the acid generator [B] has. It is done.

上記スルホニウムカチオンとしては、下記式(2−1−1)で表されるスルホニウムカチオン、下記式(2−1−2)で表されるスルホニウムカチオンが好ましい。   As the sulfonium cation, a sulfonium cation represented by the following formula (2-1-1) and a sulfonium cation represented by the following formula (2-1-2) are preferable.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式(2−1−1)中、R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−Rα基又は−SO−Rβ基である。但し、Rαは、置換基を有していてもよいアルキル基又はアリール基である。Rβは、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はアリール基である。n1、n2及びn3は、それぞれ独立して、0〜5の整数である。
上記式(2−1−2)中、Rは、水素原子、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数6〜8のアリール基である。但し、このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、Rが複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRのうちいずれか2つ以上が互いに結合して環構造を形成していてもよい。Rは、水素原子、炭素数1〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数6又は7のアリール基である。但し、このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、Rが複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRのうちいずれか2つ以上が互いに結合して環構造を形成していてもよい。n4は、0〜7の整数である。n5は、0〜6の整数である。n6は、0〜3の整数である。
In the above formula (2-1-1), R a , R b and R c are each independently a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a cycloalkyl group. , An alkoxy group, a —S—R α group or a —SO 2 —R β group. However, R α is an alkyl group or an aryl group which may have a substituent. is an alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group or aryl group which may have a substituent. n1, n2 and n3 are each independently an integer of 0 to 5.
In the above formula (2-1-2), R d represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group or an aryl group having a carbon number of 6-8 having from 1 to 8 carbon atoms. However, one part or all part of the hydrogen atom which this alkyl group and aryl group have may be substituted. Also, when R d is plural, the plurality of R d may be the same or different, any two or more of the plurality of R d may be bonded to form a ring structure. R e is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or an aryl group having 6 or 7 carbon atoms. However, one part or all part of the hydrogen atom which this alkyl group and aryl group have may be substituted. Also, if R e is plural, the plurality of R e may be the same or different, or two or more may be bonded to form a ring structure among the plurality of R e. n4 is an integer of 0-7. n5 is an integer of 0-6. n6 is an integer of 0-3.

スルホニウムカチオンとしては、例えば、下記式(i−1)〜(i−68)で表されるカチオン等が挙げられる。   Examples of the sulfonium cation include cations represented by the following formulas (i-1) to (i-68).

Figure 0006079217
Figure 0006079217

Figure 0006079217
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Figure 0006079217
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Figure 0006079217
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Figure 0006079217
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これらの中で、上記式(i−1)、式(i−2)、式(i−6)、式(i−8)、式(i−13)、式(i−19)、式(i−25)、式(i−27)、式(i−29)、式(i−33)、式(i−51)、式(i−54)、式(i−55)、式(i−56)及び式(i−57)で表されるスルホニウムカチオンが好ましく、上記式(i−1)で表されるスルホニウムカチオンがより好ましい。   Among these, the above formula (i-1), formula (i-2), formula (i-6), formula (i-8), formula (i-13), formula (i-19), formula ( i-25), formula (i-27), formula (i-29), formula (i-33), formula (i-51), formula (i-54), formula (i-55), formula (i -56) and a sulfonium cation represented by formula (i-57) are preferred, and a sulfonium cation represented by formula (i-1) is more preferred.

上記ヨードニウムカチオンとしては、例えば、下記式(2−2−1)で表されるカチオンが好ましい。   As the iodonium cation, for example, a cation represented by the following formula (2-2-1) is preferable.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式(2−2−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基である。但し、このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR、Rのうち2つ以上が互いに結合して環構造を形成していてもよい。n7及びn8は、それぞれ独立して、0〜5の整数である。 In the above formula (2-2-1), R h and R g are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. It is. However, one part or all part of the hydrogen atom which this alkyl group and aryl group have may be substituted. If R h and R g is plural, respectively, each of the plurality of R h and R g may be the same or different, a plurality of R f, bonded two or more of R g each other to form a ring structure It may be. n7 and n8 are each independently an integer of 0 to 5.

上記ヨードニウムカチオンとしては、例えば、下記式(ii−1)〜(ii−39)で表されるヨードニウムカチオン等が挙げられる。   Examples of the iodonium cation include iodonium cations represented by the following formulas (ii-1) to (ii-39).

Figure 0006079217
Figure 0006079217

Figure 0006079217
Figure 0006079217

これらの中で、上記式(ii−1)及び式(ii−11)で表されるヨードニウムカチオンが好ましく、上記式(ii−1)で表されるヨードニウムカチオンがより好ましい。   Among these, iodonium cations represented by the above formulas (ii-1) and (ii-11) are preferable, and iodonium cations represented by the above formula (ii-1) are more preferable.

[B]酸発生剤としては、例えば、下記式(b−1)〜(b−16)で表される化合物等を含むものが挙げられる。   [B] Examples of the acid generator include those containing compounds represented by the following formulas (b-1) to (b-16).

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式(b−1)〜(b−16)中、Mは、上記式(1)と同義である。 In the formulas (b-1) to (b-16), M + has the same meaning as the formula (1).

これらの中でも、当該フォトレジスト組成物の現像欠陥抑制性をより高くする観点からは、上記式(b−1)、(b−2)、(b−5)、(b−6)、(b−9)、(b−12)及び(b−16)でそれぞれ表される化合物が好ましく、上記式(b−1)、(b−6)、(b―9)及び(b−16)でそれぞれ表される化合物がより好ましく、上記式(b−1)、(b−6)及び(b−16)でそれぞれ表される化合物がさらに好ましい。   Among these, the above formulas (b-1), (b-2), (b-5), (b-6), (b) from the viewpoint of further improving the development defect suppression of the photoresist composition. -9), (b-12) and (b-16) are preferable, and in the above formulas (b-1), (b-6), (b-9) and (b-16), Compounds represented by the respective formulas are more preferred, and compounds represented by the above formulas (b-1), (b-6) and (b-16) are more preferred.

[B]酸発生剤の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部〜30質量部が好ましく、0.2質量部〜20質量部がより好ましく、0.5質量部〜15質量部がさらに好ましく、2質量部〜15質量部が特に好ましい。[B]酸発生剤の含有量が上記下限未満だと、当該フォトレジスト組成物の感度が不足する場合がある。[B]酸発生剤の含有量が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   [B] The content of the acid generator is preferably 0.1 part by mass to 30 parts by mass, more preferably 0.2 part by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [A]. More preferably, 5 parts by mass to 15 parts by mass is more preferable, and 2 parts by mass to 15 parts by mass is particularly preferable. [B] If the content of the acid generator is less than the lower limit, the sensitivity of the photoresist composition may be insufficient. [B] If the content of the acid generator exceeds the above upper limit, the pattern forming property of the photoresist composition may deteriorate.

<[B]酸発生剤の合成方法>
[B]酸発生剤を構成する化合物は、例えば、上記式(1)におけるnが0かつXが−COO−の場合、下記スキームに従い合成することができる。
<[B] Synthesis Method of Acid Generator>
[B] The compound constituting the acid generator can be synthesized according to the following scheme when, for example, n in the formula (1) is 0 and X 1 is —COO—.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式中、R、R、R及びMは、上記式(1)と同義である。 In the above formulas, R 1, R 2, R 3 and M + is as defined in the above formula (1).

ヒドロキシ基を有するブロモ化合物と、亜ジチオン酸ナトリウムとを反応させて得られる生成物を、例えば、タングステン酸ナトリウム等の触媒存在下、過酸化水素水で酸化することにより、スルホン酸ナトリウム塩が得られる。このスルホン酸ナトリウム塩と、Mで表される1価のカチオンを含む塩とから、Mをカチオンとして含むスルホン酸塩が得られ、このスルホン酸塩のヒドロキシ基を、カルボン酸を用いてエステル化することにより、上記式(1)で表される化合物を得ることができる。なお、上記式(1)で表される化合物は、上記スキームの反応順以外にも、例えば、上記ヒドロキシ基を有するブロモ化合物と上記カルボン酸とからエステル化合物を形成した後に、亜ジチオン酸ナトリウム、続いて過酸化水素水と反応させることによるスルホ基形成によって合成することもできる。また、上記式(1)におけるnが0かつXが−O−である場合の化合物及び上記式(1)におけるnが1である場合の化合物も、上記スキームに準じて合成することができる。 A product obtained by reacting a bromo compound having a hydroxy group with sodium dithionite is oxidized with a hydrogen peroxide solution in the presence of a catalyst such as sodium tungstate to obtain a sodium sulfonate salt. It is done. From this sodium salt of sulfonic acid and a salt containing a monovalent cation represented by M + , a sulfonate containing M + as a cation is obtained, and the hydroxy group of this sulfonate is converted using a carboxylic acid. By esterification, the compound represented by the above formula (1) can be obtained. In addition to the reaction sequence of the above scheme, the compound represented by the above formula (1) may be prepared by, for example, forming an ester compound from the bromo compound having a hydroxy group and the carboxylic acid, then sodium dithionite, Subsequently, it can be synthesized by forming a sulfo group by reacting with hydrogen peroxide. In addition, a compound in which n in the above formula (1) is 0 and X 1 is —O— and a compound in which n in the above formula (1) is 1 can also be synthesized according to the above scheme. .

<任意成分>
[[C]フッ素原子含有重合体]
[C]フッ素原子含有重合体は、[A]重合体よりもフッ素原子含有率が高い重合体である。当該フォトレジスト組成物は、[C]フッ素原子含有重合体を含有することで、レジスト膜を形成した際に、[C]フッ素原子含有重合体の撥油性的特徴により、その分布がレジスト膜表層に偏在化する傾向があるため、液浸露光時において、膜中の酸発生剤や酸拡散制御剤等の液浸媒体への溶出を抑制することができる。また、この[C]フッ素原子含有重合体の撥水性的特徴により、レジスト膜と液浸媒体との前進接触角が所望の範囲に制御でき、バブル欠陥の発生を抑制できる。さらに、レジスト膜と液浸媒体との後退接触角を高くすることができ、その結果、水滴を残さず、高速でのスキャン露光が可能となる。このように当該フォトレジスト組成物が[C]フッ素原子含有重合体を含有することにより、液浸露光法に好適なレジスト膜を形成することができる。なお、重合体のフッ素原子含有率(質量%)は、13C−NMR測定により重合体の構造を同定することによって求めることができる。
<Optional component>
[[C] Fluorine atom-containing polymer]
[C] The fluorine atom-containing polymer is a polymer having a higher fluorine atom content than the [A] polymer. The photoresist composition contains a [C] fluorine atom-containing polymer, so that when the resist film is formed, the distribution of the resist film surface layer depends on the oil-repellent characteristics of the [C] fluorine atom-containing polymer. Therefore, at the time of immersion exposure, elution of the acid generator and acid diffusion control agent in the film into the immersion medium can be suppressed. Further, due to the water-repellent characteristics of the [C] fluorine atom-containing polymer, the advancing contact angle between the resist film and the immersion medium can be controlled within a desired range, and the occurrence of bubble defects can be suppressed. In addition, the receding contact angle between the resist film and the immersion medium can be increased, and as a result, high-speed scanning exposure is possible without leaving water droplets. Thus, when the said photoresist composition contains a [C] fluorine atom containing polymer, the resist film suitable for an immersion exposure method can be formed. In addition, the fluorine atom content rate (mass%) of a polymer can be calculated | required by identifying the structure of a polymer by < 13 > C-NMR measurement.

上記[C]フッ素原子含有重合体としては、フッ素原子を含有する重合体である限り、特に限定されないが、通常、フッ素原子を構造中に含む単量体を1種類以上重合することにより形成することができる。フッ素原子を構造中に含む単量体としては、主鎖にフッ素原子を含むもの、側鎖にフッ素原子を含むもの、主鎖と側鎖とにフッ素原子を含むものが挙げられる。   [C] The fluorine atom-containing polymer is not particularly limited as long as it is a polymer containing a fluorine atom, but is usually formed by polymerizing one or more monomers containing fluorine atoms in the structure. be able to. Examples of the monomer containing a fluorine atom in the structure include those containing a fluorine atom in the main chain, those containing a fluorine atom in the side chain, and those containing a fluorine atom in the main chain and the side chain.

主鎖にフッ素原子を含む単量体としては、例えば、α−フルオロアクリレート化合物、α−トリフルオロメチルアクリレート化合物、β−フルオロアクリレート化合物、β−トリフルオロメチルアクリレート化合物、α,β−フルオロアクリレート化合物、α,β−トリフルオロメチルアクリレート化合物、1種類以上のビニル部位の水素がフッ素原子又はトリフルオロメチル基等で置換された化合物等が挙げられる。   Examples of the monomer containing a fluorine atom in the main chain include an α-fluoroacrylate compound, an α-trifluoromethyl acrylate compound, a β-fluoroacrylate compound, a β-trifluoromethyl acrylate compound, and an α, β-fluoroacrylate compound. , Α, β-trifluoromethyl acrylate compounds, compounds in which one or more types of vinyl moiety hydrogen are substituted with fluorine atoms or trifluoromethyl groups, and the like.

側鎖にフッ素原子を含む単量体としては、例えば、ノルボルネンのような脂環式オレフィン化合物の側鎖がフッ素原子又はフルオロアルキル基やその誘導基であるもの、アクリル酸又はメタクリル酸とフルオロアルキルアルコールやその誘導体とから形成されるエステル化合物、1種類以上のオレフィンの側鎖(二重結合を含まない部位)がフッ素原子又はフルオロアルキル基やその誘導基であるもの等が挙げられる。   Examples of the monomer containing a fluorine atom in the side chain include those in which the side chain of an alicyclic olefin compound such as norbornene is a fluorine atom, a fluoroalkyl group or a derivative thereof, acrylic acid or methacrylic acid, and a fluoroalkyl. Examples include ester compounds formed from alcohols and derivatives thereof, one or more olefin side chains (sites not including double bonds) being fluorine atoms, fluoroalkyl groups or derivatives thereof.

主鎖と側鎖にフッ素原子を含む単量体としては、例えば、α−フルオロアクリル酸、β−フルオロアクリル酸、α,β−フルオロアクリル酸、α−トリフルオロメチルアクリル酸、β−トリフルオロメチルアクリル酸、α,β−ジトリフルオロメチルアクリル酸等とフルオロアルキルアルコールやその誘導体とから形成されるエステル化合物、1種類以上のビニル部位の水素がフッ素原子又はトリフルオロメチル基等で置換された化合物の側鎖をフッ素原子又はフルオロアルキル基やその誘導基で置換したもの、1種類以上の脂環式オレフィン化合物の二重結合に結合している水素をフッ素原子又はトリフルオロメチル基等で置換し、かつ側鎖がフルオロアルキル基やその誘導基であるもの等が挙げられる。なお、この脂環式オレフィン化合物とは、環の一部が二重結合である化合物を示す。   Examples of monomers containing fluorine atoms in the main chain and side chain include α-fluoroacrylic acid, β-fluoroacrylic acid, α, β-fluoroacrylic acid, α-trifluoromethylacrylic acid, β-trifluoro An ester compound formed from methylacrylic acid, α, β-ditrifluoromethylacrylic acid, etc., and a fluoroalkyl alcohol or a derivative thereof, and hydrogen in one or more kinds of vinyl sites is substituted with a fluorine atom or a trifluoromethyl group A compound in which the side chain of the compound is substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group or a derivative thereof, and hydrogen bonded to a double bond of one or more alicyclic olefin compounds is substituted with a fluorine atom or a trifluoromethyl group And those whose side chain is a fluoroalkyl group or a derivative thereof. In addition, this alicyclic olefin compound shows the compound in which a part of ring is a double bond.

上記フッ素原子含有重合体において、フッ素原子を付与する構造単位は、特に限定されるものではないが、下記式(C1)で表される構造単位(以下、「構造単位(C−I)」ともいう)をフッ素原子付与構造単位として用いることが好ましい。   In the fluorine atom-containing polymer, the structural unit to which a fluorine atom is imparted is not particularly limited. However, the structural unit represented by the following formula (C1) (hereinafter referred to as “structural unit (CI)”) Is preferably used as the fluorine atom-providing structural unit.

Figure 0006079217
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上記式(C1)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Aは、単結合又は2価の連結基である。R15は、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導基である。 In the above formula (C1), R i is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. A is a single bond or a divalent linking group. R 15 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having at least one fluorine atom, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof. .

上記Aで表される2価の連結基としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基、アミド基、スルホニルアミド基、ウレタン基等が挙げられる。   Examples of the divalent linking group represented by A include an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group, an amide group, a sulfonylamide group, and a urethane group.

上記構造単位(C−I)を与える好ましい単量体としては、トリフルオロメチル(メタ)アクリル酸エステル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi−プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロt−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル)(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(5−トリフルオロメチル−3,3,4,4,5,6,6,6−オクタフルオロヘキシル)(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。   Preferred monomers that give the structural unit (CI) include trifluoromethyl (meth) acrylic acid ester, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylic acid ester, and perfluoroethyl (meth) acrylic. Acid ester, perfluoro n-propyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro i-propyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro n-butyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro i-butyl (meth) acrylic acid ester , Perfluoro t-butyl (meth) acrylate, 2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl) (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3, 4,4,5,5-octafluoropentyl) (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclohexylmethyl (meth) ) Acrylic acid ester, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (3,3,4,4,5,5,6,6,7, 7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (5-trifluoromethyl-3,3,4,4,5,6,6 , 6-octafluorohexyl) (meth) acrylic acid ester and the like.

上記フッ素原子含有重合体において、構造単位(C−I)の含有割合としては、フッ素原子含有重合体における全構造単位に対して、通常5モル%以上、好ましくは10モル%以上、さらに好ましくは15モル%以上である。構造単位(E−I)の含有割合が5モル%未満であると、70°以上の後退接触角を達成できなかったり、レジスト膜からの酸発生剤等の溶出を抑制できないおそれがある。上記フッ素原子含有重合体は、構造単位(E−I)を1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。   In the fluorine atom-containing polymer, the content ratio of the structural unit (C-I) is usually 5 mol% or more, preferably 10 mol% or more, more preferably, with respect to all the structural units in the fluorine atom-containing polymer. It is 15 mol% or more. If the content ratio of the structural unit (EI) is less than 5 mol%, a receding contact angle of 70 ° or more may not be achieved, and elution of the acid generator and the like from the resist film may not be suppressed. The said fluorine atom containing polymer may contain 1 type of structural units (EI), and may contain 2 or more types.

フッ素原子含有重合体には、上述のフッ素原子を構造中に有する構造単位以外にも、例えば、現像液に対する溶解速度をコントールするために酸解離性基を有する構造単位や、ラクトン骨格や水酸基、カルボキシル基等を有する構造単位、又は脂環式化合物を有する構造単位や、基板からの反射による光の散乱を抑えるために、芳香族化合物に由来する構造単位等の「他の構造単位」を1種類以上含有させることができる。   In addition to the structural unit having a fluorine atom in the structure, the fluorine atom-containing polymer includes, for example, a structural unit having an acid dissociable group for controlling the dissolution rate in a developer, a lactone skeleton, a hydroxyl group, In order to suppress scattering of light due to structural units having a carboxyl group or the like, or structural units having an alicyclic compound, or reflection from the substrate, “other structural units” such as structural units derived from aromatic compounds are 1 More than one kind can be contained.

上記解離性基を有する構造単位としては、下記式(C2)で表される構造単位(以下、「構造単位(C−II)」ともいう)が挙げられる。   Examples of the structural unit having a dissociable group include a structural unit represented by the following formula (C2) (hereinafter also referred to as “structural unit (C-II)”).

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式(C2)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rq1、Rq2及びRq3は、それぞれ独立して、炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導基、又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基である。 In said formula (C2), Rj is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R q1 , R q2 and R q3 are each independently a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof, or a linear or branched alkyl having 1 to 4 carbon atoms. It is a group.

上記Rq1、Rq2及びRq3で表される炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、アダマンタンや、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類等の脂環族環に由来する基;これらの脂環族環に由来する基の水素原子の一部又は全部を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はシクロブチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3〜10のシクロアルキル基の1種以上又は1個以上で置換した基等を挙げることができる。また、Rq1〜Rq3のうち、いずれか2つが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に2価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導基を形成してもよい。これらの脂環式炭化水素基のうち、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、アダマンタン、シクロペンタン又はシクロヘキサンの脂環族環に由来する基や、これらの脂環族環に由来する基の水素原子を上記アルキル基で置換した基が好ましい。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R q1 , R q2 and R q3 include norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclobutane and cyclopentane. , A group derived from an alicyclic ring such as cycloalkane such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, etc .; a part or all of the hydrogen atoms of the group derived from these alicyclic rings may be, for example, a methyl group, ethyl A linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, etc. Or a group substituted with one or more cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms such as a cyclobutyl group and a cyclohexyl group. Further, any two of R q1 to R q3 may be bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group or a derivative group thereof together with the carbon atom to which each is bonded. Of these alicyclic hydrocarbon groups, norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclopentane, or a group derived from an alicyclic ring of cyclohexane, or a hydrogen derived from these alicyclic rings A group in which an atom is substituted with the above alkyl group is preferable.

上記Rq1、Rq2及びRq3で表される炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R q1 , R q2 and R q3 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n -Butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like can be mentioned.

上記式(C2)において、好ましい酸解離性基、すなわち、エステル基の酸素原子に結合する基の例としては、t−ブチル基、1−n−(1−エチル−1−メチル)プロピル基、1−n−(1,1−ジメチル)プロピル基、1−n−(1,1−ジメチル)ブチル基、1−n−(1,1−ジメチル)ペンチル基、1−(1,1−ジエチル)プロピル基、1−n−(1,1−ジエチル)ブチル基、1−n−(1,1−ジエチル)ペンチル基、1−(1−メチル)シクロペンチル基、1−(1−エチル)シクロペンチル基、1−(1−n−プロピル)シクロペンチル基、1−(1−i−プロピル)シクロペンチル基、1−(1−メチル)シクロヘキシル基、1−(1−エチル)シクロヘキシル基、1−(1−n−プロピル)シクロヘキシル基、1−(1−i−プロピル)シクロヘキシル基、1−{1−メチル−1−(2−ノルボニル)}エチル基、1−{1−メチル−1−(2−テトラシクロデカニル)}エチル基、1−{1−メチル−1−(1−アダマンチル)}エチル基、2−(2−メチル)ノルボニル基、2−(2−エチル)ノルボニル基、2−(2−n−プロピル)ノルボニル基、2−(2−i−プロピル)ノルボニル基、2−(2−メチル)テトラシクロデカニル基、2−(2−エチル)テトラシクロデカニル基、2−(2−n−プロピル)テトラシクロデカニル基、2−(2−i−プロピル)テトラシクロデカニル基、1−(1−メチル)アダマンチル基、1−(1−エチル)アダマンチル基、1−(1−n−プロピル)アダマンチル基、1−(1−i−プロピル)アダマンチル基や、これらの脂環族環からなる基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数3〜10の環状のアルキル基の1種以上又は1個以上で置換した基等を挙げることができる。   In the above formula (C2), preferred examples of the acid dissociable group, that is, the group bonded to the oxygen atom of the ester group include a t-butyl group, a 1-n- (1-ethyl-1-methyl) propyl group, 1-n- (1,1-dimethyl) propyl group, 1-n- (1,1-dimethyl) butyl group, 1-n- (1,1-dimethyl) pentyl group, 1- (1,1-diethyl) ) Propyl group, 1-n- (1,1-diethyl) butyl group, 1-n- (1,1-diethyl) pentyl group, 1- (1-methyl) cyclopentyl group, 1- (1-ethyl) cyclopentyl Group, 1- (1-n-propyl) cyclopentyl group, 1- (1-i-propyl) cyclopentyl group, 1- (1-methyl) cyclohexyl group, 1- (1-ethyl) cyclohexyl group, 1- (1 -N-propyl) cyclohexyl group, 1- 1-i-propyl) cyclohexyl group, 1- {1-methyl-1- (2-norbornyl)} ethyl group, 1- {1-methyl-1- (2-tetracyclodecanyl)} ethyl group, 1- {1-methyl-1- (1-adamantyl)} ethyl group, 2- (2-methyl) norbornyl group, 2- (2-ethyl) norbornyl group, 2- (2-n-propyl) norbornyl group, 2- (2-i-propyl) norbornyl group, 2- (2-methyl) tetracyclodecanyl group, 2- (2-ethyl) tetracyclodecanyl group, 2- (2-n-propyl) tetracyclodecanyl group 2- (2-i-propyl) tetracyclodecanyl group, 1- (1-methyl) adamantyl group, 1- (1-ethyl) adamantyl group, 1- (1-n-propyl) adamantyl group, 1- (1-i-propyl) adaman Group consisting of these alicyclic rings, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, Examples include a group substituted with one or more of a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a t-butyl group, or a cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms. .

上記構造単位(C−II)を与える好ましい単量体としては、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−3−ヒドロキシアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−3−ヒドロキシアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−n−プロピルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−イソプロピルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−8−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルエステル、(メタ)アクリル酸−8−エチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メチルテトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−エチルテトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸1−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−(テトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−(3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1,1−ジシクロヘキシルエチルエステイル、(メタ)アクリル酸1,1−ジ(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,1−ジ(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,1−ジ(テトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,1−ジ(アダマンタン−1−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロヘキシルエステル等が挙げられる。 Preferred monomers that give the structural unit (C-II) include (meth) acrylic acid 2-methyladamantyl-2-yl ester and (meth) acrylic acid 2-methyl-3-hydroxyadamantyl-2-yl ester. (Meth) acrylic acid 2-ethyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-3-hydroxyadamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-n-propyladamantyl-2-yl ester Ester, (meth) acrylic acid 2-isopropyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-ethyl ester Bicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-8-methyltricyclo [5.2. .0 2,6] decan-8-yl ester, (meth) ethyl-8-acrylic acid tricyclo [5.2.1.0 2,6] decan-8-yl ester, (meth) acrylic acid -4 -Methyltetracyclo [6.2.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecan-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyltetracyclo [6.2.1 3,6 . 02,7] dodecan-4-yl ester, (meth) acrylic acid 1- (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (tricyclo [ 5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (tetracyclo [6.2.1 3,6.0 0.0 2,7 ] dodecane- 4-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (3-hydroxyadamantan-1-yl)- 1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1,1-dicyclohexylethyl ester, (meth) acrylic acid 1,1-di (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) ethyl ester, ( Data) acrylic acid 1,1-di (tricyclo [5.2.1.0 2,6] decan-8-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,1-di (tetracyclo [6.2.1 3,6 .0 2,7] dodecane-4-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,1-di (adamantan-1-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclopentyl Examples include esters, (meth) acrylic acid 1-ethyl-1-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 1-ethyl-1-cyclohexyl ester, and the like.

これらの単量体の中でも、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸1−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロヘキシルエステルが好ましい。   Among these monomers, (meth) acrylic acid 2-methyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-methylbicyclo [2 2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid 1- (bicyclo [2.2. 1] hept-2-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclopentyl ester, (Meth) acrylic acid 1-ethyl-1-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 1-e -1-cyclohexyl ester.

上記ラクトン骨格を有する構造単位としては、[A]重合体の構造単位(II)と同様のものを使用することができる。(以下、「構造単位(C−III)」ともいう)   As the structural unit having the lactone skeleton, those similar to the structural unit (II) of the [A] polymer can be used. (Hereinafter also referred to as “structural unit (C-III)”)

上記脂環式基を有する構造単位としては、例えば、下記式(C4)で表される構造単位(以下、「構造単位(C−IV)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the structural unit having the alicyclic group include a structural unit represented by the following formula (C4) (hereinafter also referred to as “structural unit (C-IV)”).

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式(C4)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基である。R16は、炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基である。 In the above formula (C4), R k represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 16 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms.

上記R16で表される炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン等のシクロアルカン類の脂環族環に由来する炭化水素基が挙げられる。これらのシクロアルカン由来の脂環族環に由来する炭素水素基は、置換基を有していてもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数3〜10のシクロアルキル基の1種以上又は1個以上で置換してもよい。置換基は、これらアルキル基及びシクロアルキル基に限定されるものではなく、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、酸素原子で置換されたものであってもよい。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R 16 include cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, and bicyclo [2.2. 2] Octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . Hydrocarbon groups derived from alicyclic rings of cycloalkanes such as 0 2,7 ] dodecane and tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane. The carbon hydrogen group derived from these cycloalkane-derived alicyclic rings may have a substituent, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group. 1 type or more of C1-C4 linear or branched alkyl groups, such as 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, or C3-C10 cycloalkyl group, or 1 It may be substituted with more than one. The substituents are not limited to these alkyl groups and cycloalkyl groups, and may be those substituted with a hydroxyl group, a cyano group, a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, or an oxygen atom. .

上記構造単位(C−IV)を与える好ましい単量体としては、(メタ)アクリル酸−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−ビシクロ[2.2.2]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−7−イルエステル、(メタ)アクリル酸−テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−イルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[3.3.1.13,7]デカ−1−イルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[3.3.1.13,7]デカ−2−イルエステル等が挙げられる。 Preferred monomers that give the structural unit (C-IV) include (meth) acrylic acid-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester and (meth) acrylic acid-bicyclo [2.2. 2] Oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [5.2.1.02,6] dec-7-yl ester, (meth) acrylic acid-tetracyclo [6.2.1.13, 6.0 2,7 ] dodec-9-yl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] dec-1-yl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [3. 3.1.1 3,7 ] dec-2-yl ester and the like.

また、上記芳香族化合物に由来する構造単位(以下、「構造単位(C−V)」ともいう)を与える好ましい単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−メトキシスチレン、3−メトキシスチレン、4−メトキシスチレン、4−(2−t−ブトキシカルボニルエチルオキシ)スチレン2−ヒドロキシスチレン、3−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシスチレン、2−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、3−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、4−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、2−メチル−3−ヒドロキシスチレン、4−メチル−3−ヒドロキシスチレン、5−メチル−3−ヒドロキシスチレン、2−メチル−4−ヒドロキシスチレン、3−メチル−4−ヒドロキシスチレン、3,4−ジヒドロキシスチレン、2,4,6−トリヒドロキシスチレン、4−t−ブトキシスチレン、4−t−ブトキシ−α−メチルスチレン、4−(2−エチル−2−プロポキシ)スチレン、4−(2−エチル−2−プロポキシ)−α−メチルスチレン、4−(1−エトキシエトキシ)スチレン、4−(1−エトキシエトキシ)−α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、アセナフチレン、5−ヒドロキシアセナフチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、2−ヒドロキシ−6−ビニルナフタレン、1−ナフチル(メタ)アクリレート、2−ナフチル(メタ)アクリレート、1−ナフチルメチル(メタ)アクリレート、1−アントリル(メタ)アクリレート、2−アントリル(メタ)アクリレート、9−アントリル(メタ)アクリレート、9−アントリルメチル(メタ)アクリレート、1−ビニルピレン等が挙げられる。   Moreover, as a preferable monomer which gives the structural unit (henceforth "structural unit (CV)") derived from the said aromatic compound, styrene, (alpha) -methylstyrene, 2-methylstyrene, 3 -Methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methoxystyrene, 3-methoxystyrene, 4-methoxystyrene, 4- (2-t-butoxycarbonylethyloxy) styrene 2-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 4-hydroxy Styrene, 2-hydroxy-α-methylstyrene, 3-hydroxy-α-methylstyrene, 4-hydroxy-α-methylstyrene, 2-methyl-3-hydroxystyrene, 4-methyl-3-hydroxystyrene, 5-methyl -3-hydroxystyrene, 2-methyl-4-hydroxystyrene, 3-methyl-4 Hydroxystyrene, 3,4-dihydroxystyrene, 2,4,6-trihydroxystyrene, 4-t-butoxystyrene, 4-t-butoxy-α-methylstyrene, 4- (2-ethyl-2-propoxy) styrene 4- (2-ethyl-2-propoxy) -α-methylstyrene, 4- (1-ethoxyethoxy) styrene, 4- (1-ethoxyethoxy) -α-methylstyrene, phenyl (meth) acrylate, ( Meth) acrylic acid benzyl, acenaphthylene, 5-hydroxyacenaphthylene, 1-vinylnaphthalene, 2-vinylnaphthalene, 2-hydroxy-6-vinylnaphthalene, 1-naphthyl (meth) acrylate, 2-naphthyl (meth) acrylate, 1-naphthylmethyl (meth) acrylate, 1-anthryl (meth) acrylate, 2 -Anthryl (meth) acrylate, 9-anthryl (meth) acrylate, 9-anthrylmethyl (meth) acrylate, 1-vinylpyrene, etc. are mentioned.

上記[C]フッ素原子含有重合体が有する「他の構造単位」として、構造単位(C−II)、構造単位(C−III)、構造単位(C−IV)、構造単位(C−V)を1種のみ有していてもよいし、2種以上を有していてもよい。上記[C]フッ素原子含有重合体において、これらの他の構造単位の含有割合としては、[C]フッ素原子含有重合体を構成する全構造単位に対し通常80モル%以下、好ましくは75モル%以下、さらに好ましくは70モル%以下である。   As the “other structural unit” possessed by the [C] fluorine atom-containing polymer, the structural unit (C-II), the structural unit (C-III), the structural unit (C-IV), and the structural unit (CV) May have only 1 type, and may have 2 or more types. In the above [C] fluorine atom-containing polymer, the content ratio of these other structural units is usually 80 mol% or less, preferably 75 mol%, based on all the structural units constituting the [C] fluorine atom-containing polymer. Hereinafter, it is 70 mol% or less more preferably.

[C]フッ素原子含有重合体の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して、0〜20質量部が好ましく、0.5質量部〜15質量部がより好ましく、1質量部〜10質量部がさらに好ましい。[C]フッ素原子含有重合体の含有量を上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物は、液浸露光により好適なレジスト膜を形成することができる。   [C] The content of the fluorine atom-containing polymer is preferably 0 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [A]. More preferably, it is 10 mass parts. [C] By making content of a fluorine atom containing polymer into the said range, the said photoresist composition can form a suitable resist film by immersion exposure.

<[C]フッ素原子含有重合体の合成方法>
[C]フッ素原子含有重合体は、上述の[A]重合体と同様に、例えば所定の各構造単位を与える単量体を、ラジカル重合開始剤を使用し、適当な溶媒中で重合することにより合成できる。
<[C] Method for Synthesizing Fluorine Atom-Containing Polymer>
[C] The fluorine atom-containing polymer is obtained by polymerizing, for example, a monomer that gives each predetermined structural unit in a suitable solvent using a radical polymerization initiator in the same manner as the above-mentioned [A] polymer. Can be synthesized.

[[D]酸拡散制御剤]
[D]酸拡散制御剤は、露光により[B]酸発生剤等から生じる酸のレジスト膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する効果を奏し、得られるフォトレジスト組成物の貯蔵安定性がさらに向上し、またレジストとしての解像度がさらに向上すると共に、露光から現像処理までの引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れた組成物が得られる。
[[D] acid diffusion controller]
[D] The acid diffusion controlling agent controls the diffusion phenomenon in the resist film of the acid generated from [B] acid generator and the like by exposure, and has the effect of suppressing undesirable chemical reaction in the non-exposed region. The storage stability of the resist composition is further improved, the resolution of the resist is further improved, and changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time from exposure to development processing can be suppressed. A very excellent composition.

[D]酸拡散制御剤としては、例えばアミン化合物、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。   [D] Examples of the acid diffusion controller include amine compounds, amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like.

アミン化合物としては、例えばモノ(シクロ)アルキルアミン類;ジ(シクロ)アルキルアミン類;トリ(シクロ)アルキルアミン類;置換アルキルアニリン又はその誘導体;エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス(1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル)ベンゼン、1,3−ビス(1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル)ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリジノン、2−キノキサリノール、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’’N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン等が挙げられる。   Examples of the amine compound include mono (cyclo) alkylamines; di (cyclo) alkylamines; tri (cyclo) alkylamines; substituted alkylanilines or derivatives thereof; ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetra Methylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4 -Aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-amino) Phenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1, -Bis (1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl) benzene, 1,3-bis (1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl) benzene, bis (2-dimethylaminoethyl) ether Bis (2-diethylaminoethyl) ether, 1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolidinone, 2-quinoxalinol, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N ″ N ″ -pentamethyldiethylenetriamine and the like.

アミド基含有化合物としては、例えばN−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物、N−t−アミロキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン等のN−t−アミロキシカルボニル基含有アミノ化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−アセチル−1−アダマンチルアミン、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)等が挙げられる。これらの中で、N−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物、N−t−アミロキシカルボニル基含有アミノ化合物が好ましく、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−アミロキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジンがより好ましい。   Examples of the amide group-containing compound include Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, and Nt-butines such as Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine. Amyloxycarbonyl group-containing amino compound, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N- Examples include acetyl-1-adamantylamine, isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl), and the like. Among these, Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds and Nt-amyloxycarbonyl group-containing amino compounds are preferable, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-amyloxycarbonyl- 4-hydroxypiperidine is more preferred.

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

含窒素複素環化合物としては、例えばイミダゾール類;ピリジン類;ピペラジン類;ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペリジンエタノール、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1−(4−モルホリニル)エタノール、4−アセチルモルホリン、3−(N−モルホリノ)−1,2−プロパンジオール、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazoles; pyridines; piperazines; pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, piperidine ethanol, 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4- Methylmorpholine, 1- (4-morpholinyl) ethanol, 4-acetylmorpholine, 3- (N-morpholino) -1,2-propanediol, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2 ] Octane etc. are mentioned.

また、[D]酸拡散制御剤として、露光により感光し弱酸を発生する光崩壊性塩基を用いることもできる。光崩壊性塩基としては、例えば、露光により分解して酸拡散制御性を失うオニウム塩化合物等が挙げられる。オニウム塩化合物としては、例えば下記式(D1)で表されるスルホニウム塩化合物、下記式(D2)で表されるヨードニウム塩化合物等が挙げられる。   Further, as the [D] acid diffusion control agent, a photodisintegratable base that is exposed to light and generates a weak acid by exposure can also be used. Examples of the photodegradable base include an onium salt compound that decomposes upon exposure and loses acid diffusion controllability. Examples of the onium salt compound include a sulfonium salt compound represented by the following formula (D1), an iodonium salt compound represented by the following formula (D2), and the like.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式(D1)及び式(D2)中、R17〜R21は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。Z及びEは、それぞれ独立して、OH、R−COO、R−SO3 又は下記式(D3)で表されるアニオンである。但しRは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In the above formula (D1) and formula (D2), R 17 to R 21 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom. Z and E are each independently an anion represented by OH , R H —COO , R H —SO 3 or the following formula (D3). However, RH is an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

上記式(D3)中、R22は、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基である。uは、0〜2の整数である。 In the above formula (D3), R 22 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a carbon atom having 1 to 12 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms. It is a linear or branched alkoxyl group. u is an integer of 0-2.

光崩壊性塩基としては、これらの中でも、上記式(D3)で表されるアニオンを含むものが好ましく、トリフェニルスルホニウムサリチレートがより好ましい。   Among these, those containing an anion represented by the formula (D3) are preferable among these, and triphenylsulfonium salicylate is more preferable.

当該フォトレジスト組成物における[D]酸拡散制御剤の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して、10質量部未満が好ましく、8質量部未満がより好ましい。[D]酸拡散制御剤の含有量が10質量部を超えると、当該フォトレジスト組成物の感度が低下する傾向にある。当該フォトレジスト組成物は、[D]酸拡散制御剤を1種又は2種以上含有していてもよい。   The content of the [D] acid diffusion control agent in the photoresist composition is preferably less than 10 parts by mass and more preferably less than 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] polymer. [D] When the content of the acid diffusion controller exceeds 10 parts by mass, the sensitivity of the photoresist composition tends to decrease. The photoresist composition may contain one or more [D] acid diffusion control agents.

[[E]溶媒]
当該フォトレジスト組成物は、通常、[E]溶媒を含有する。[E]溶媒としては、[A]重合体及び[B]酸発生剤並びに必要に応じて含有する任意成分を溶解又は分散できるものであれば、特に限定されない。
[[E] solvent]
The photoresist composition usually contains an [E] solvent. [E] The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the [A] polymer, the [B] acid generator, and optional components contained as necessary.

[E]溶媒としては、例えば、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系有機溶媒、アミド系溶媒、エステル系有機溶媒、炭化水素系溶媒等が挙げられる。   [E] Examples of the solvent include alcohol solvents, ether solvents, ketone organic solvents, amide solvents, ester organic solvents, hydrocarbon solvents, and the like.

アルコール系溶媒としては、例えば、
メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、iso−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタノール、tert−ペンタノール、3−メトキシブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタノール、3−ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニルアルコール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フルフリルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール等のモノアルコール系溶媒;
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,4−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2,4−ヘプタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等の多価アルコール系溶媒;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコール部分エーテル系溶媒等が挙げられる。
As an alcohol solvent, for example,
Methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-pentanol, iso-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, tert- Pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec-octanol, n- Nonyl alcohol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, furf Alcohol, phenol, cyclohexanol, methyl cyclohexanol, 3,3,5-trimethyl cyclohexanol, benzyl alcohol, mono-alcohol solvents such as diacetone alcohol;
Ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, 2,4-heptanediol, 2 -Polyhydric alcohol solvents such as ethyl-1,3-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, polyhydric alcohol partial ether solvents such as dipropylene glycol monopropyl ether.

エーテル系溶媒としては、例えばジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル、メトキシベンゼン、アニソール(メチルフェニルエーテル)等が挙げられる。   Examples of the ether solvent include diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, diphenyl ether, methoxybenzene, anisole (methylphenyl ether) and the like.

ケトン系溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン(2−ヘプタノン)、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン等のケトン系溶媒が挙げられる。   Examples of ketone solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone (2-heptanone), ethyl-n-butyl ketone. , Ketones such as methyl-n-hexyl ketone, di-iso-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, acetophenone And system solvents.

アミド系溶媒としては、例えばN,N’−ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the amide solvents include N, N′-dimethylimidazolidinone, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, N-methylpyrrolidone and the like can be mentioned.

エステル系溶媒としては、例えばジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸iso−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等が挙げられる。   Examples of the ester solvents include diethyl carbonate, propylene carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, iso-propyl acetate, n-butyl acetate, iso-butyl acetate, sec sec -Butyl, n-pentyl acetate, i-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-acetate -Nonyl, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoe Til ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl Ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, iso-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate , N-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, etc. .

炭化水素系溶媒としては、例えば
n−ペンタン、iso−ペンタン、n−ヘキサン、iso−ヘキサン、n−ヘプタン、iso−ヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−オクタン、iso−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、iso−プロピルベンゼン、ジエチルベンゼン、iso−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−iso−プロピルベンセン、n−アミルナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon solvent include n-pentane, iso-pentane, n-hexane, iso-hexane, n-heptane, iso-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, iso-octane, and cyclohexane. , Aliphatic hydrocarbon solvents such as methylcyclohexane;
Fragrances such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, iso-propylbenzene, diethylbenzene, iso-butylbenzene, triethylbenzene, di-iso-propylbenzene and n-amylnaphthalene Group hydrocarbon solvents and the like.

これらの中で、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトンがより好ましい。当該フォトレジスト組成物は、[E]溶媒を1種又は2種以上含有していてもよい。   Among these, ester solvents and ketone solvents are preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, and γ-butyrolactone are more preferable. The photoresist composition may contain one or more [E] solvents.

[その他の任意成分]
当該フォトレジスト組成物は、上記[A]〜[E]成分以外にも、その他の任意成分を含有していてもよい。上記その他の任意成分としては、例えば、[B]酸発生剤以外の他の酸発生剤、界面活性剤、脂環式骨格含有化合物が挙げられる。これらのその他の任意成分は、それぞれ1種単独で又は2種以上を併用してもよい。
[Other optional ingredients]
The photoresist composition may contain other optional components in addition to the components [A] to [E]. Examples of the other optional components include acid generators other than [B] acid generators, surfactants, and alicyclic skeleton-containing compounds. Each of these other optional components may be used alone or in combination of two or more.

[他の酸発生剤]
当該フォトレジスト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲の少量であれば、上記[B]酸発生剤以外の他の酸発生剤を含有してもよい。他の酸発生剤としては、例えば、[B]酸発生剤以外のオニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、N−スルホニルオキシイミド化合物、ジアゾメタン化合物、ジスルホニルメタン化合物、オキシルスルホネート化合物、ヒドラジンスルホネート化合物等が挙げられる。
[Other acid generators]
If the said photoresist composition is a small quantity of the range which does not impair the effect of this invention, you may contain other acid generators other than the said [B] acid generator. Other acid generators include, for example, [B] onium salt compounds other than acid generators, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, N-sulfonyloxyimide compounds, diazomethane compounds, disulfonylmethane compounds, oxylsulfonate compounds, hydrazines Examples include sulfonate compounds.

[界面活性剤]
界面活性剤は、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する効果を奏する。界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤;市販品としては、KP341(信越化学工業製)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社化学製)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ製)、メガファックF171、同F173(以上、DIC製)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(以上、旭硝子工業製)等が挙げられる。当該フォトレジスト組成物における界面活性剤の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して通常2質量部以下である。
[Surfactant]
Surfactants have the effect of improving coatability, striation, developability, and the like. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol diacrylate. Nonionic surfactants such as stearate; commercially available products include KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (above, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173 (above, manufactured by DIC), Florard FC430, FC431 (above, Sumitomo 3M) Manufactured by Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (above, manufactured by Asahi Glass Industrial Co., Ltd.) Can be mentioned. As content of surfactant in the said photoresist composition, it is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of [A] polymers.

[脂環式骨格含有化合物]
脂環式骨格含有化合物は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を改善する効果を奏する。
[Alicyclic skeleton-containing compound]
The alicyclic skeleton-containing compound has an effect of improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to the substrate, and the like.

脂環式骨格含有化合物としては、例えば
1−アダマンタンカルボン酸、2−アダマンタノン、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル等のアダマンタン誘導体類;
デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル等のデオキシコール酸エステル類;
リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル等のリトコール酸エステル類;
3−〔2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、2−ヒドロキシ−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン等が挙げられる。当該フォトレジスト組成物における脂環式骨格含有化合物の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して通常5質量部以下である。
Examples of the alicyclic skeleton-containing compound include adamantane derivatives such as 1-adamantanecarboxylic acid, 2-adamantanone, and 1-adamantanecarboxylic acid t-butyl;
Deoxycholic acid esters such as t-butyl deoxycholate, t-butoxycarbonylmethyl deoxycholic acid, 2-ethoxyethyl deoxycholic acid;
Lithocholic acid esters such as t-butyl lithocholic acid, t-butoxycarbonylmethyl lithocholic acid, 2-ethoxyethyl lithocholic acid;
3- [2-Hydroxy-2,2-bis (trifluoromethyl) ethyl] tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, 2-hydroxy-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonane, and the like. The content of the alicyclic skeleton-containing compound in the photoresist composition is usually 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the [A] polymer.

[増感剤]
増感剤は、[B]酸発生剤等からの酸の生成量を増加する作用を示すものであり、当該フォトレジスト組成物の「みかけの感度」を向上させる効果を奏する。
[Sensitizer]
The sensitizer exhibits an effect of increasing the amount of acid generated from the [B] acid generator and the like, and has an effect of improving the “apparent sensitivity” of the photoresist composition.

増感剤としては、例えばカルバゾール類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、フェノール類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等が挙げられる。これらの増感剤は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。当該フォトレジスト組成物における増感剤の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して通常2質量部以下である。   Examples of the sensitizer include carbazoles, acetophenones, benzophenones, naphthalenes, phenols, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like. These sensitizers may be used alone or in combination of two or more. As content of the sensitizer in the said photoresist composition, it is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of [A] polymers.

<フォトレジスト組成物の調製方法>
当該フォトレジスト組成物は、例えば、[A]重合体、[B]酸発生剤、必要に応じて含有される任意成分及び[E]溶媒を所定の割合で混合することにより調製できる。当該フォトレジスト組成物は、混合後に、例えば、孔径0.2μm程度のフィルター等でろ過することが好ましい。当該フォトレジスト組成物の全固形分濃度としては、通常0.5質量%〜50質量%、好ましくは1質量%〜25質量%である。
<Method for preparing photoresist composition>
The said photoresist composition can be prepared by mixing a [A] polymer, a [B] acid generator, the arbitrary component contained as needed, and a [E] solvent in a predetermined ratio, for example. The photoresist composition is preferably filtered, for example, with a filter having a pore size of about 0.2 μm after mixing. The total solid concentration of the photoresist composition is usually 0.5% by mass to 50% by mass, preferably 1% by mass to 25% by mass.

<レジストパターン形成方法>
本発明のレジストパターン形成方法は、
(1)当該フォトレジスト組成物を用い、基板上にレジスト膜を形成する工程、
(2)フォトマスクを介して上記レジスト膜を露光する工程、及び
(3)上記露光されたレジスト膜を現像する工程
を有する。
<Resist pattern formation method>
The resist pattern forming method of the present invention comprises:
(1) A step of forming a resist film on a substrate using the photoresist composition;
(2) a step of exposing the resist film through a photomask; and (3) a step of developing the exposed resist film.

当該レジストパターン形成方法によれば、上述した当該フォトレジスト組成物を用いるので、現像欠陥の少ないレジストパターンを形成することができる。以下、各工程について説明する。   According to the resist pattern forming method, since the photoresist composition described above is used, a resist pattern with few development defects can be formed. Hereinafter, each step will be described.

[(1)工程]
(1)工程では、当該フォトレジスト組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、基板上に塗布することにより、レジスト膜を形成する。基板としては、例えばシリコンウェハ、二酸化シリコン、反射防止膜で被覆されたウェハ等が挙げられる。具体的には、得られるレジスト膜が所定の膜厚となるように当該フォトレジストを塗布した後、ソフトベーク(SB)することにより塗膜中の溶媒を気化させ、レジスト膜を形成する。SBの温度としては、通常60℃〜140℃であり、80℃〜120℃が好ましい。SBの時間としては、通常5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。
[(1) Process]
In the step (1), the photoresist composition is applied onto the substrate by an appropriate application means such as spin coating, cast coating, roll coating or the like, thereby forming a resist film. Examples of the substrate include a silicon wafer, silicon dioxide, a wafer coated with an antireflection film, and the like. Specifically, after applying the photoresist so that the resulting resist film has a predetermined thickness, the solvent in the coating film is vaporized by soft baking (SB) to form a resist film. As temperature of SB, it is 60 to 140 degreeC normally, and 80 to 120 degreeC is preferable. The SB time is usually 5 seconds to 600 seconds, and preferably 10 seconds to 300 seconds.

[(2)工程]
(2)工程では、(1)工程で形成されたレジスト膜に、フォトマスクを介して(場合によっては、水等の液浸媒体を介して)、露光光を照射し、露光させる。なお、この際には、所定のパターンを有するマスクを通して露光光を照射する。露光光としては、目的とするパターンの線幅に応じて、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等から適宜選択して照射する。これらの中でも、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)等の遠紫外線が好ましく、特にArFエキシマレーザー光が好ましい。
[(2) Process]
In the step (2), the resist film formed in the step (1) is exposed by irradiating with exposure light through a photomask (in some cases through an immersion medium such as water). In this case, exposure light is irradiated through a mask having a predetermined pattern. The exposure light is appropriately selected and irradiated from, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams, etc. according to the line width of the target pattern. Among these, far ultraviolet rays such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) are preferable, and ArF excimer laser light is particularly preferable.

上記露光の後、ポストエクスポージャーベーク(PEB)を行い、レジスト膜の露光された部分において、露光により発生した酸による[A]重合体の酸解離性基の解離を促進させることが好ましい。このPEBによって、露光された部分(露光部)と露光されていない部分(未露光部)のアルカリ現像液に対する溶解性に差が生じる。PEBの温度としては、通常50℃〜180℃であり、80℃〜130℃が好ましい。PEBの時間としては、通常5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。   After the exposure, post-exposure baking (PEB) is preferably performed to promote dissociation of the acid-dissociable group of the [A] polymer by the acid generated by the exposure in the exposed portion of the resist film. This PEB causes a difference in solubility in an alkaline developer between an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion). As temperature of PEB, it is 50 to 180 degreeC normally, and 80 to 130 degreeC is preferable. The PEB time is usually 5 to 600 seconds, preferably 10 to 300 seconds.

[(3)工程]
(3)工程では、露光されたレジスト膜を、現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。現像後は、水等で洗浄し、乾燥することが一般的である。現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ水溶液が好ましい。また、現像液として、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒等の有機溶媒、又は有機溶媒を含有する溶媒を用いることもできる。
[(3) Process]
In step (3), the exposed resist film is developed with a developer to form a predetermined resist pattern. After development, it is common to wash with water and dry. Examples of the developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, Ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4. 3.0] An aqueous alkali solution in which at least one of alkaline compounds such as 5-nonene is dissolved is preferable. In addition, as a developer, an organic solvent such as a hydrocarbon solvent, an ether solvent, an ester solvent, a ketone solvent, an alcohol solvent, or a solvent containing an organic solvent can be used.

また、液浸露光を行う場合は、(2)工程の前に、液浸液とレジスト膜との直接の接触を保護するために、液浸液に不溶性の液浸用保護膜をレジスト膜上に設けてもよい。液浸用保護膜としては、(3)工程の前に溶媒により剥離する溶媒剥離型保護膜(例えば特開2006−227632号公報参照)、(3)工程の現像と同時に剥離する現像液剥離型保護膜(例えばWO2005−069076号公報、WO2006−035790号公報参照)のいずれを用いてもよい。但し、スループットの観点からは、現像液剥離型液浸用保護膜を用いることが好ましい。   In addition, when performing immersion exposure, before the step (2), in order to protect the direct contact between the immersion liquid and the resist film, an immersion protective film insoluble in the immersion liquid is formed on the resist film. May be provided. Examples of the immersion protective film include a solvent peeling type protective film that peels off with a solvent before the step (3) (see, for example, JP-A-2006-227632), and a developer peeling type that peels off simultaneously with the development in the step (3). Any of the protective films (see, for example, WO2005-069076 and WO2006-035790) may be used. However, from the viewpoint of throughput, it is preferable to use a developer peeling type immersion protective film.

<酸発生剤>
本発明の酸発生剤は、上記式(1)で表される化合物を含む酸発生剤である。
<Acid generator>
The acid generator of the present invention is an acid generator containing a compound represented by the above formula (1).

上記式(1)中、Rは、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。Xは、**−(X−R’)−X−である。Xは、*−COO−又は−O−である。Xは、−COO−又は−O−である。R’は、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。nは0又は1である。**は、Rに結合する部位を示す。*は、R側に結合する部位を示す。Rは、炭素数が偶数の2価の直鎖状炭化水素基又は炭素数が偶数の2価の直鎖状フッ素化炭化水素基である。Rは、水素原子又はフッ素原子である。Mは、1価のカチオンである。 In the above formula (1), R 1 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. X is, ** - (X 2 -R ' ) n -X 1 - it is. X 1 is * —COO— or —O—. X 2 is —COO— or —O—. R ′ is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. n is 0 or 1. ** indicates the site for binding to R 1. * Indicates a site binding to R 1 side. R 2 is a divalent linear hydrocarbon group having an even number of carbon atoms or a divalent linear fluorinated hydrocarbon group having an even number of carbon atoms. R 3 is a hydrogen atom or a fluorine atom. M + is a monovalent cation.

当該酸発生剤については、当該フォトレジスト組成物の[B]酸発生剤として説明しているので、ここでは説明を省略する。   Since the acid generator has been described as the [B] acid generator of the photoresist composition, description thereof is omitted here.

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

[Mw及びMn]
重合体のMw及びMnの測定は、明細書中で上述した方法に従い行った。
[Mw and Mn]
The measurement of Mw and Mn of the polymer was performed according to the method described above in the specification.

H−NMR分析、13C−NMR分析及び19F−NMR分析]
H−NMR分析、13C−NMR分析及び19F−NMR分析は、核磁気共鳴装置(JNM−EX270、日本電子製)を用い、測定した。
[ 1 H-NMR analysis, 13 C-NMR analysis and 19 F-NMR analysis]
1 H-NMR analysis, 13 C-NMR analysis, and 19 F-NMR analysis were measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (JNM-EX270, manufactured by JEOL Ltd.).

<化合物の合成>
[実施例1](化合物(B−1)の合成)
下記化合物(B−1)を、下記のスキームに従い合成した。
<Synthesis of compounds>
[Example 1] (Synthesis of Compound (B-1))
The following compound (B-1) was synthesized according to the following scheme.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

(化合物(b2)の合成)
温度計、コンデンサーを備えたフラスコに、5−ブロモ−4,4,5,5−テトラフルオロペンタン−1−オール(上記化合物(b1))10.0g、炭酸水素ナトリウム5.98g、亜ジチオン酸ナトリウム10.92g、アセトニトリル20mL及び水15mLを投入し、窒素雰囲気下、64℃で10時間反応を行った。19F−NMRにて原料消失を確認し、反応終了とした。その後、アセトニトリルを減圧留去し、これ以上の精製をせず、化合物(b2)の粗生成物の水溶液を得た。
(Synthesis of Compound (b2))
In a flask equipped with a thermometer and a condenser, 10.0 g of 5-bromo-4,4,5,5-tetrafluoropentan-1-ol (the above compound (b1)), 5.98 g of sodium bicarbonate, dithionite Sodium 10.92 g, acetonitrile 20 mL and water 15 mL were added, and the reaction was performed at 64 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere. The disappearance of the raw material was confirmed by 19 F-NMR, and the reaction was completed. Thereafter, acetonitrile was distilled off under reduced pressure, and without further purification, an aqueous solution of the crude product of compound (b2) was obtained.

(化合物(b3)の合成)
温度計、コンデンサーを備えたガラスのフラスコに、上記得られた化合物(b2)の粗生成物の水溶液の全量、及びタングステン酸(IV)ナトリウム2水和物を触媒量を投入した後、35質量%過酸化水素水5.09gを滴下した。室温にて5時間攪拌後、19F−NMRにて原料消失を確認し反応終了とした。反応終了後、さらに水を20mL加え、得られた水層を30mLのジクロロメタンで5回洗浄し化合物(b3)の水溶液を得た。
(Synthesis of Compound (b3))
A glass flask equipped with a thermometer and a condenser was charged with a total amount of the aqueous solution of the crude product of the compound (b2) obtained above and a catalytic amount of sodium tungstate (IV) dihydrate, and then 35 masses. % Hydrogen peroxide solution (5.09 g) was added dropwise. After stirring at room temperature for 5 hours, disappearance of the raw materials was confirmed by 19 F-NMR, and the reaction was completed. After completion of the reaction, 20 mL of water was further added, and the obtained aqueous layer was washed 5 times with 30 mL of dichloromethane to obtain an aqueous solution of the compound (b3).

(化合物(b4)の合成)
温度計、コンデンサーを備えたフラスコに、上記得られた化合物(b3)の水溶液の全量及びトリフェニルスルホニウムクロライド18.82gを投入した後、室温で6時間攪拌した。その後、反応液を100mLのジクロロメタンで3回抽出し、得られた有機層を150mLの水で6回洗浄した。得られた有機層からジクロロメタンを減圧留去することで、化合物(b4)を17.51g得た。
(Synthesis of Compound (b4))
A flask equipped with a thermometer and a condenser was charged with the total amount of the aqueous solution of the compound (b3) obtained above and 18.82 g of triphenylsulfonium chloride, and then stirred at room temperature for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was extracted with 100 mL of dichloromethane three times, and the obtained organic layer was washed with 150 mL of water six times. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure from the obtained organic layer to obtain 17.51 g of compound (b4).

(化合物(B−1)の合成)
温度計、コンデンサーを備えたフラスコ中で、上記得られた化合物(b4)5g及び1−アダマンタンカルボニルクロリド4.29gを、メタノール100mL及びジクロロメタン50mLの混合溶媒に溶解させた。その後、氷浴下にてトリエチルアミン3.27gを滴下した。滴下終了後、室温にて6時間攪拌後、炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、反応終了とした。得られた溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、水で10回洗浄し、ジクロロメタン溶液を回収した。ジクロロメタンを減圧留去することで、化合物(B−1)を6.6g(化合物(b1)に対する収率92%、純度98%)得た。
(Synthesis of Compound (B-1))
In a flask equipped with a thermometer and a condenser, 5 g of the compound (b4) obtained above and 4.29 g of 1-adamantanecarbonyl chloride were dissolved in a mixed solvent of 100 mL of methanol and 50 mL of dichloromethane. Thereafter, 3.27 g of triethylamine was added dropwise in an ice bath. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 6 hours, and an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added to complete the reaction. The resulting solution was washed once with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 10 times with water to recover a dichloromethane solution. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure to obtain 6.6 g of compound (B-1) (yield 92% with respect to compound (b1), purity 98%).

[実施例2](化合物(B−2)の合成)
下記化合物(B−2)を、下記のスキームに従い合成した。
[Example 2] (Synthesis of Compound (B-2))
The following compound (B-2) was synthesized according to the following scheme.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

(化合物(b5)の合成)
温度計、コンデンサーを備えたフラスコ中で、上記化合物(b1)4g、p−トルエンスルホン酸287mg及び3−ヒドロキシ−1−アダマンタンカルボン酸3.94gをトルエン400mLに溶解させた。120℃で、12時間反応させた後、室温まで冷却させた。さらにトルエンを減圧留去した後、ジクロロメタン100mLを加え溶解させ、炭酸水素ナトリウム水溶液で1回及び水で2回洗浄した。得られた有機層からをジクロロメタンを減圧留去し、化合物(b5)を6.63g得た。
(Synthesis of Compound (b5))
In a flask equipped with a thermometer and a condenser, 4 g of the above compound (b1), 287 mg of p-toluenesulfonic acid and 3.94 g of 3-hydroxy-1-adamantanecarboxylic acid were dissolved in 400 mL of toluene. After reacting at 120 ° C. for 12 hours, the mixture was cooled to room temperature. Further, toluene was distilled off under reduced pressure, and 100 mL of dichloromethane was added for dissolution, followed by washing once with an aqueous sodium bicarbonate solution and twice with water. Dichloromethane was distilled off from the obtained organic layer under reduced pressure to obtain 6.63 g of compound (b5).

(化合物(B−2)の合成)
上記得られた化合物(b5)を用い、実施例1の化合物(b2)からの化合物(B−1)の合成と同様の操作を行い、化合物(B−2)を(化合物(b1)に対する収率81%、純度92%)得た。
(Synthesis of Compound (B-2))
Using the obtained compound (b5), the same operation as in the synthesis of compound (B-1) from compound (b2) of Example 1 was carried out, and compound (B-2) was recovered from (compound (b1)). Yield 81%, purity 92%).

[実施例3](化合物(B−3)の合成)
実施例1において、化合物(b1)の代わりに3−ブロモ−2,2,3,3−テトラフルオロプロパン−1−オールを用いた以外は実施例1と同様の操作を行い、下記化合物(B−3)を得た(化合物(b1)に対する収率88%)。
[Example 3] (Synthesis of Compound (B-3))
The same operation as in Example 1 was carried out except that 3-bromo-2,2,3,3-tetrafluoropropan-1-ol was used in place of the compound (b1) in Example 1, and the following compound (B -3) was obtained (yield 88% based on compound (b1)).

Figure 0006079217
Figure 0006079217

<[A]重合体及び[C]フッ素原子含有重合体の合成>
[A]重合体及び[C]フッ素原子含有重合体の合成に用いた単量体を以下に示す。
<Synthesis of [A] polymer and [C] fluorine atom-containing polymer>
The monomers used for the synthesis of [A] polymer and [C] fluorine atom-containing polymer are shown below.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

なお、上記化合物(M−1)、(M−2)、(M−3)及び(M−6)は構造単位(I)を、化合物(M−4)及び(M−5)は構造単位(II)をそれぞれ与える。   The compounds (M-1), (M-2), (M-3) and (M-6) are structural units (I), and the compounds (M-4) and (M-5) are structural units. (II) is given respectively.

<[A]重合体の合成>
[合成例1](重合体(A−1)の合成)
単量体としての上記化合物(M−1)21.54g(50モル%)及び化合物(M−5)28.46g(50モル%)を2−ブタノン100gに溶解し、さらに重合開始剤としてのAIBN4.21g(単量体の合計モル数に対して5モル%)を溶解させた単量体溶液を調製した。50gの2−ブタノンを投入した500mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合反応溶液を水冷することにより30℃以下に冷却し、800gのメタノール及び200gの水の混合溶媒へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別された白色粉末を200gのメタノールに分散させてスラリー状にして洗浄した後にろ別する操作を2回行い、その後50℃にて17時間真空乾燥し、白色粉末の重合体(A−1)を得た(37.5g、収率75%)。重合体(A−1)のMwは5,100、Mw/Mnは1.34であった。また、13C−NMR分析の結果、化合物(M−1)に由来する構造単位:化合物(M−5)に由来する構造単位の含有割合は、48:52(モル%)であった。
<[A] Synthesis of polymer>
[Synthesis Example 1] (Synthesis of polymer (A-1))
21.54 g (50 mol%) of the above compound (M-1) as a monomer and 28.46 g (50 mol%) of the compound (M-5) are dissolved in 100 g of 2-butanone, and further as a polymerization initiator. A monomer solution in which 4.21 g of AIBN (5 mol% with respect to the total number of moles of monomers) was dissolved was prepared. A 500 mL three-necked flask charged with 50 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, and then the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution was added dropwise using a dropping funnel over 3 hours. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was cooled to 30 ° C. or less by water cooling, charged into a mixed solvent of 800 g of methanol and 200 g of water, and the precipitated white powder was filtered off. The filtered white powder was dispersed in 200 g of methanol, washed in the form of a slurry and then filtered, and then filtered twice, followed by vacuum drying at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder polymer (A-1 (37.5 g, yield 75%). Mw of the polymer (A-1) was 5,100, and Mw / Mn was 1.34. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio of the structural unit derived from the compound (M-1): the structural unit derived from the compound (M-5) was 48:52 (mol%).

[合成例2〜5](重合体(A−2)〜(A−5)
表1に記載の種類及び量の単量体及び重合開始剤を用いた以外は合成例1と同様に操作して、重合体(A−2)〜(A−5)を得た。また、得られた各重合体の各構造単位の含有割合、Mw、及びMw/Mn比、収率(%)を表1に合わせて示す。
[Synthesis Examples 2 to 5] (Polymers (A-2) to (A-5)
Polymers (A-2) to (A-5) were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types and amounts of monomers and polymerization initiators listed in Table 1 were used. Moreover, the content rate of each structural unit of each obtained polymer, Mw, Mw / Mn ratio, and a yield (%) are shown according to Table 1.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

<[C]フッ素原子含有重合体の合成>
[合成例4](重合体(C−1)の合成)
上記化合物(M−6)37.41g(40モル%)及び化合物(M−7)62.59g(60モル%)を2−ブタノン100gに溶解し、さらにAIBN4.79g(7モル%)を溶解させた単量体溶液を準備した。100gの2−ブタノンを投入した1,000mLの三口フラスコを30分窒素パージし、窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合反応溶液を水冷して30℃以下に冷却した。その重合反応溶液をエバポレーターにてその質量が150gになるまで減圧濃縮した。その後、760gのメタノール及び40gの水の混合液中に上記濃縮液を投入し、スライム状の白色固体を析出させた。デカンテーションにて液体部を取り除き、回収した固体を50℃にて17時間真空乾燥し、白色粉末の重合体(C−1)を得た(47g、収率47%)。重合体(C−1)のMwは3,700、Mw/Mnは1.40であった。また、13C−NMR分析の結果、化合物(M−6)に由来する構造単位:化合物(M−7)に由来する構造単位の含有割合は、42.5:57.5(モル%)であった。
<Synthesis of [C] fluorine atom-containing polymer>
[Synthesis Example 4] (Synthesis of Polymer (C-1))
37.41 g (40 mol%) of the above compound (M-6) and 62.59 g (60 mol%) of the compound (M-7) are dissolved in 100 g of 2-butanone, and 4.79 g (7 mol%) of AIBN is further dissolved. A monomer solution was prepared. A 1,000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction vessel was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution was added to the flask using a dropping funnel. It was added dropwise over time. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower. The polymerization reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator until the mass became 150 g. Thereafter, the concentrated solution was put into a mixed solution of 760 g of methanol and 40 g of water to precipitate a slime-like white solid. The liquid part was removed by decantation, and the collected solid was vacuum-dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder polymer (C-1) (47 g, yield 47%). Mw of the polymer (C-1) was 3,700, and Mw / Mn was 1.40. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio of the structural unit derived from the compound (M-6): the structural unit derived from the compound (M-7) was 42.5: 57.5 (mol%). there were.

<フォトレジスト組成物の調製>
[A]重合体及び[C]フッ素原子含有重合体以外のフォトレジスト組成物を構成する成分について以下に示す。
<Preparation of photoresist composition>
The components constituting the photoresist composition other than the [A] polymer and the [C] fluorine atom-containing polymer are shown below.

[[B]成分]
B−1:トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−5−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)ペンタン−1−スルホナート(上記実施例1で合成した化合物(B−1))
B−2:トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−5−(3−ヒドロキシ−1−アダマンタンカルボニルオキシ)ペンタン−1−スルホナート(上記実施例2で合成した化合物(B−2))
B−3:トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−3−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)プロパン−1−スルホネート(上記実施例3で合成した化合物(B−3))
B−4:トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−5−(2−(2−ノルボルナンラクトンオキシカルボニル)シクロヘキサンカルボニルオキシ)ペンタン−1−スルホネート(下記式(B−4)で表される化合物)
b−1:トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−6−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)ヘキサン−1−スルホナート
b−2:トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−4−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)ブタン−1−スルホナート
[[B] component]
B-1: Triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-5- (1-adamantanecarbonyloxy) pentane-1-sulfonate (compound (B-1) synthesized in Example 1 above)
B-2: Triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-5- (3-hydroxy-1-adamantanecarbonyloxy) pentane-1-sulfonate (compound (B-2) synthesized in Example 2 above) )
B-3: Triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-3- (1-adamantanecarbonyloxy) propane-1-sulfonate (compound (B-3) synthesized in Example 3 above)
B-4: Triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-5- (2- (2-norbornanelactoneoxycarbonyl) cyclohexanecarbonyloxy) pentane-1-sulfonate (represented by the following formula (B-4) Compound)
b-1: triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-6- (1-adamantanecarbonyloxy) hexane-1-sulfonate b-2: triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro- 4- (1-adamantanecarbonyloxy) butane-1-sulfonate

Figure 0006079217
Figure 0006079217

[[D]酸拡散制御剤]
D−1:トリフェニルスルホニウムサリチレート(下記式(D−1)で表される化合物)
[[D] acid diffusion controller]
D-1: Triphenylsulfonium salicylate (compound represented by the following formula (D-1))

Figure 0006079217
Figure 0006079217

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

[実施例4]
[A]重合体としての(A−1)100質量部、[B]酸発生剤としての(B−1)10.4質量部、[C]重合体としての(C−1)3質量部、[D]酸拡散制御剤としての(D−1)7.3質量部、並びに[E]溶媒としての(E−1)2,600質量部、(E−2)1,100質量部及び(E−3)200質量部を混合して均一溶液とした。その後、孔径200nmのメンブランフィルターを用いてろ過することにより、フォトレジスト組成物(J−1)を調製した。フォトレジスト組成物の固形分濃度は約4%であった。
[Example 4]
[A] 100 parts by mass of (A-1) as a polymer, [B] 10.4 parts by mass of (B-1) as an acid generator, [C] 3 parts by mass of (C-1) as a polymer [D] 7.3 parts by mass as an acid diffusion controller, (E-1) 2,600 parts by mass as (E) solvent, (E-2) 1,100 parts by mass and (E-3) 200 parts by mass was mixed to obtain a uniform solution. Then, the photoresist composition (J-1) was prepared by filtering using a membrane filter with a hole diameter of 200 nm. The solids concentration of the photoresist composition was about 4%.

[実施例5〜17及び比較例1〜10]
下記表2に示す種類及び量の各成分を用いた以外は実施例1と同様に操作して、実施例のフォトレジスト組成物(J−2)〜(J−14)及び比較例の(CJ−1)〜(CJ−10)を調製した。
[Examples 5 to 17 and Comparative Examples 1 to 10]
The photoresist compositions (J-2) to (J-14) of the examples and the (CJ of the comparative examples) were operated in the same manner as in Example 1 except that the components of the types and amounts shown in Table 2 were used. -1) to (CJ-10) were prepared.

<レジストパターンの形成>
下層反射防止膜(ARC66、日産化学製)を形成した12インチシリコンウェハ上に、上記得られた実施例及び比較例のフォトレジスト組成物をそれぞれ塗布して、120℃で60秒間SBを行い、膜厚75nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜にArFエキシマレーザー液浸露光装置(NSR−S610C、NIKON製)を用い、NA=1.3、iNA=1.27、ratio=0.800、Crosspoleの条件により、パターン寸法45nm1L/1Sのマスクを介して露光した。露光後、表2に記載した温度にて60秒間PEBを行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により現像、水洗、及び乾燥を行い、ポジ型のレジストパターンを形成した。
<Formation of resist pattern>
On the 12-inch silicon wafer on which the lower antireflection film (ARC66, manufactured by Nissan Chemical Industries) was formed, the above-obtained photoresist compositions of Examples and Comparative Examples were respectively applied, and SB was performed at 120 ° C. for 60 seconds. A resist film having a thickness of 75 nm was formed. Next, an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (NSR-S610C, manufactured by NIKON) was used for this resist film, and the pattern dimensions were determined according to the conditions of NA = 1.3, iNA = 1.27, ratio = 0.800, and Crosspore. It exposed through the mask of 45nm1L / 1S. After the exposure, PEB was performed for 60 seconds at the temperature described in Table 2. Thereafter, development, washing with water, and drying were performed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to form a positive resist pattern.

<評価>
上記形成したレジストパターンの露光部における欠陥を、欠陥検出装置(KLA2351、KLA TENCOR製)を用いて測定した。さらに検出された欠陥を、欠陥評価装置(SEM Vision G3、KLA TENCOR製)を用いてレジスト由来の現像欠陥と判断されるものと外部由来のパーティクル欠陥とに分類し、レジスト由来の現像欠陥の数を現像欠陥数(単位:個/wafer)とした。現像欠陥数の数値を表2に合わせて示す。
<Evaluation>
Defects in the exposed portions of the resist pattern formed above were measured using a defect detection apparatus (KLA2351, manufactured by KLA TENCOR). Further, the detected defects are classified into those that are determined as resist-derived development defects and externally derived particle defects using a defect evaluation apparatus (SEM Vision G3, manufactured by KLA Tencor), and the number of resist-derived development defects. Was the number of development defects (unit: pieces / wafer). The numerical values of the number of development defects are shown in Table 2.

Figure 0006079217
Figure 0006079217

表2から明らかなように、実施例のフォトレジスト組成物によれば、比較例のフォトレジスト組成物に比べ、現像欠陥数を大幅に低減できることを確認できた。   As is clear from Table 2, it was confirmed that the number of development defects can be greatly reduced according to the photoresist compositions of the examples as compared with the photoresist compositions of the comparative examples.

本発明によれば、現像欠陥の発生を抑制することができるフォトレジスト組成物及びレジストパターン形成方法を提供することができる。また、本発明の酸発生剤は、このフォトレジスト組成物の成分として好適に用いることができる。従って、当該フォトレジスト組成物、レジストパターン形成方法及び酸発生剤は、今後、ますます微細化が進む半導体分野等におけるパターン形成において、好適に用いることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photoresist composition and resist pattern formation method which can suppress generation | occurrence | production of a development defect can be provided. Further, the acid generator of the present invention can be suitably used as a component of this photoresist composition. Therefore, the photoresist composition, the resist pattern forming method, and the acid generator can be suitably used in pattern formation in the semiconductor field and the like that will be increasingly miniaturized in the future.

Claims (7)

[A]酸解離性基を含む構造単位(I)を有する重合体、及び
[B]下記式(1)で表される化合物を含む酸発生剤
を含有するフォトレジスト組成物。
Figure 0006079217
(式(1)中、Rは、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。Xは、**−(X−R’)−X−である。Xは、*−COO−又は−O−である。Xは、−COO−又は−O−である。R’は、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。nは0又は1である。**は、Rに結合する部位を示す。*は、R側に結合する部位を示す。Rは、少なくとも−CFR −側末端の炭素原子に2つのフッ素原子が結合している炭素数が偶数の2価の直鎖状フッ素化炭化水素基である。Rは、フッ素原子である。Mは、1価のカチオンである。)
[A] A photoresist composition containing a polymer having a structural unit (I) containing an acid dissociable group, and [B] an acid generator containing a compound represented by the following formula (1).
Figure 0006079217
(In formula (1), R 1 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, provided that a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group are substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group, X is **-(X 2 -R ′) n —X 1 —. X 1 is * —COO— or —O—, X 2 is —COO— or —O—, and R ′ is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted, and an aliphatic heterocyclic ring is condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. which may be .n is 0 or 1 ** represents a site that binds to R 1 * is .R 2 showing a site that binds to R 1 side is at least -CFR 3 -.. the side A divalent linear fluorinated hydrocarbon group having an even number of carbon atoms in which two fluorine atoms are bonded to a terminal carbon atom, R 3 is a fluorine atom , M + is a monovalent cation .)
上記式(1)におけるRR in the above formula (1) 2 が、1,1−ジフルオロ−1,2−エタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,2−エタンジイル基、1,1−ジフルオロ−1,4−ブタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,4−ブタンジイル基、1,1−ジフルオロ−1,6−ヘキサンジイル基、又は1,1−ジフルオロ−1,8−オクタンジイル基である請求項1に記載のフォトレジスト組成物。Are 1,1-difluoro-1,2-ethanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro-1,2-ethanediyl group, 1,1-difluoro-1,4-butanediyl group, 1,1, The 2,2-tetrafluoro-1,4-butanediyl group, 1,1-difluoro-1,6-hexanediyl group, or 1,1-difluoro-1,8-octanediyl group. Photoresist composition. 上記式(1)で表される化合物が、下記式(1−1)で表される請求項1に記載のフォトレジスト組成物。
Figure 0006079217
(式(1−1)中、R、X及びMは、上記式(1)と同義である。Rは、メチレン基又は1,3−プロパンジイル基である。)
The photoresist composition according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (1) is represented by the following formula (1-1).
Figure 0006079217
(In formula (1-1), R 1 , X and M + have the same meanings as in formula (1) above. R A represents a methylene group or a 1,3-propanediyl group.)
上記式(1)におけるMが、下記式(2−1)で表されるスルホニウムカチオン及び下記式(2−2)で表されるヨードニウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のカチオンである請求項1、請求項2又は請求項3に記載のフォトレジスト組成物。
Figure 0006079217
(式(2−1)中、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜30のアリール基である。このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R、R及びRのうちのいずれか2つ以上が互いに結合して、これらが結合する硫黄原子と共に環構造を形成していてもよい。
式(2−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素6〜30のアリール基である。このアルキル基及びアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R及びRが互いに結合して、これらが結合するヨウ素原子と共に環構造を形成していてもよい。)
M + in the above formula (1) is at least one cation selected from the group consisting of a sulfonium cation represented by the following formula (2-1) and an iodonium cation represented by the following formula (2-2). The photoresist composition according to claim 1 , claim 2 or claim 3 .
Figure 0006079217
(In formula (2-1), R 4 , R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. The alkyl group and aryl group Some or all of the hydrogen atoms contained in may be substituted, or any two or more of R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to each other, and the ring structure together with the sulfur atom to which they are bonded May be formed.
In formula (2-2), R 7 and R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group and aryl group may be substituted. R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring structure together with the iodine atom to which they are bonded. )
構造単位(I)が、下記式(3)で表される請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフォトレジスト組成物。
Figure 0006079217
(式(3)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R10、R11及びR12は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R11及びR12が互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成していてもよい。)
The photoresist composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the structural unit (I) is represented by the following formula (3).
Figure 0006079217
(In Formula (3), R 9 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 10 , R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, provided that R 11 and R 12 are bonded to each other, and the divalent alicyclic ring having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded. (Formula hydrocarbon groups may be formed)
(1)請求項1から請求項のいずれか1項に記載のフォトレジスト組成物を用い、基板上にレジスト膜を形成する工程、
(2)フォトマスクを介して上記レジスト膜を露光する工程、及び
(3)上記露光されたレジスト膜を現像する工程
を有するレジストパターン形成方法。
(1) A step of forming a resist film on a substrate using the photoresist composition according to any one of claims 1 to 5 ;
(2) A resist pattern forming method including a step of exposing the resist film through a photomask, and (3) a step of developing the exposed resist film.
下記式(1)で表される化合物を含む酸発生剤。
Figure 0006079217
(式(1)中、Rは、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。Xは、**−(X−R’)−X−である。Xは、*−COO−又は−O−である。Xは、−COO−又は−O−である。R’は、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、この脂環式炭化水素基の炭素環に脂肪族複素環が縮環していてもよい。nは0又は1である。**は、Rに結合する部位を示す。*は、R側に結合する部位を示す。Rは、少なくとも−CFR −側末端の炭素原子に2つのフッ素原子が結合している炭素数が偶数の2価の直鎖状フッ素化炭化水素基である。Rは、フッ素原子である。Mは、1価のカチオンである。)
The acid generator containing the compound represented by following formula (1).
Figure 0006079217
(In formula (1), R 1 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, provided that a part or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group are substituted. In addition, an aliphatic heterocyclic ring may be condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group, X is **-(X 2 -R ′) n —X 1 —. X 1 is * —COO— or —O—, X 2 is —COO— or —O—, and R ′ is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be substituted, and an aliphatic heterocyclic ring is condensed to the carbocyclic ring of the alicyclic hydrocarbon group. which may be .n is 0 or 1 ** represents a site that binds to R 1 * is .R 2 showing a site that binds to R 1 side is at least -CFR 3 -.. the side A divalent linear fluorinated hydrocarbon group having an even number of carbon atoms in which two fluorine atoms are bonded to a terminal carbon atom, R 3 is a fluorine atom , M + is a monovalent cation .)
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JP2016018075A (en) * 2014-07-08 2016-02-01 東京応化工業株式会社 Resist pattern forming method and resist composition
JP7042551B2 (en) * 2016-09-20 2022-03-28 東京応化工業株式会社 Resist composition and resist pattern forming method

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JP4110319B2 (en) 2001-06-29 2008-07-02 Jsr株式会社 Radiation sensitive acid generator and radiation sensitive resin composition
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JP5226994B2 (en) 2006-09-11 2013-07-03 住友化学株式会社 Intermediate of acid generator of chemically amplified resist composition
JP5621275B2 (en) * 2009-03-23 2014-11-12 Jsr株式会社 Photoresist pattern forming method for ion plantation.
KR20100121427A (en) * 2009-05-07 2010-11-17 제이에스알 가부시끼가이샤 Radiation-sensitive resin composition
JP5581726B2 (en) * 2010-02-22 2014-09-03 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition and resist pattern forming method
WO2011104127A1 (en) * 2010-02-24 2011-09-01 Basf Se Latent acids and their use
KR20110132207A (en) * 2010-06-01 2011-12-07 금호석유화학 주식회사 Photoacid generator, method for manufacturing the same and resist composition comprising the same
KR20110131904A (en) * 2010-06-01 2011-12-07 금호석유화학 주식회사 Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same
JP2011251961A (en) * 2010-06-01 2011-12-15 Korea Kumho Petrochemical Co Ltd Photoacid generator, method for producing the same, and resist composition containing the same
JP5745391B2 (en) * 2011-12-05 2015-07-08 富士フイルム株式会社 Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and resist film, pattern forming method, electronic device manufacturing method, and electronic device using the composition
JP2013130654A (en) * 2011-12-20 2013-07-04 Fujifilm Corp Actinic ray sensitive or radiation sensitive resin composition, resist film and pattern forming method using said composition, and method for manufacturing electronic device and electronic device

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