JP6142602B2 - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents

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本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法などに関する。   The present invention relates to a resist composition, a method for producing a resist pattern using the resist composition, and the like.

特許文献1には、下記式(Ia)及び(Ib)

Figure 0006142602
(式中、R1、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf及びRgは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示し、X1、X2及びX3は−CH2−又は−CO−O−を示す。X1、X2及びX3のうち少なくとも1つは−CO−O−である。m、p及びqはそれぞれ0〜2の整数を示す)で表されるモノマー単位から選択された少なくとも1種のモノマー単位を含むフォトレジスト用高分子化合物が記載されており、当該文献には、かかる樹脂と酸発生剤とを含有するレジスト組成物、該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法も記載されている。 Patent Document 1 discloses the following formulas (Ia) and (Ib)
Figure 0006142602
(Wherein R 1 , R a , R b , R c , R d , R e , R f and R g are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group, and X 1 , X 2 and X 3 Represents —CH 2 — or —CO—O—, wherein at least one of X 1 , X 2 and X 3 is —CO—O—, and m, p and q each represents an integer of 0 to 2. ), A polymer compound for photoresist containing at least one monomer unit selected from the monomer units represented by formula (1) is described, and in the document, a resist composition containing such a resin and an acid generator, A method for producing a resist pattern using the resist composition is also described.

特開2001−240625号公報JP 2001-240625 A

本願発明の目的は、ラインエッジラフネス(LER)が低いレジストパターンを製造することができるレジスト組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a resist composition capable of producing a resist pattern having a low line edge roughness (LER).

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕以下の(A)、(B)及び(D)を含有するレジスト組成物。
(A)式(I)で表される第1構造単位と、酸不安定基を含む第2構造単位とを有する樹脂;

Figure 0006142602
[式(I)中、
は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
は、単結合、−A−O−、−A−CO−O−、−A−CO−O−A−CO−O−又は−A−O−CO−A−O−を表す。
*は−O−との結合手を表す。
及びAは、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。]
(B)酸発生剤;
(D)式(II)で表される化合物
Figure 0006142602
[式(II)中、
D1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のRD1は同一又は互いに相異なり、n’が2以上の場合、複数のRD2は同一又は互いに相異なる。]
〔2〕前記(A)は、
前記第1構造単位と前記第2構造単位との含有比率が、[第1構造単位]/[第2構造単位]で表して、5/95〜80/20の範囲の樹脂である〔1〕記載のレジスト組成物。
〔3〕前記(A)は、
酸の作用により分解し、ネガ型現像液に対する溶解性が減少する特性を有する樹脂である〔1〕又は〔2〕記載のレジスト組成物。
〔4〕 ネガ型現像液は酢酸ブチル又は2−ヘプタノンである〔3〕記載のレジスト組成物。
〔5〕前記(B)が、式(B1)で表される酸発生剤である〔1〕〜〔4〕のいずれか1つに記載のレジスト組成物。
Figure 0006142602
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、炭素数1〜24の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、水素原子又はフッ素原子を表し、該脂環式炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔6〕さらに溶剤を含有する〔1〕〜〔5〕のいずれか1つに記載のレジスト組成物。
〔7〕(1)〔1〕〜〔6〕のいずれか1つに記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程
を含むレジストパターンの製造方法。 The present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition containing the following (A), (B) and (D).
(A) a resin having a first structural unit represented by formula (I) and a second structural unit containing an acid labile group;
Figure 0006142602
[In the formula (I),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
A 1 is a single bond, * —A 2 —O—, * —A 2 —CO—O—, * —A 2 —CO—O—A 3 —CO—O— or * —A 2 —O—CO. -A 3 represents a -O-.
* Represents a bond with -O-.
A 2 and A 3 each independently represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]
(B) an acid generator;
(D) Compound represented by formula (II)
Figure 0006142602
[In the formula (II),
R D1 and R D2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms, or a carbon number Represents 2 to 7 alkoxycarbonyl groups, nitro groups or halogen atoms.
m ′ and n ′ each independently represents an integer of 0 to 4. When m ′ is 2 or more, a plurality of R D1 are the same or different from each other, and when n ′ is 2 or more, a plurality of R D2 Are the same or different from each other. ]
[2] (A)
The content ratio of the first structural unit to the second structural unit is represented by [first structural unit] / [second structural unit] and is a resin in the range of 5/95 to 80/20 [1]. The resist composition as described.
[3] (A)
[1] or [2] The resist composition according to [1] or [2], which is a resin that has the property of being decomposed by the action of an acid to reduce solubility in a negative developer.
[4] The resist composition according to [3], wherein the negative developer is butyl acetate or 2-heptanone.
[5] The resist composition according to any one of [1] to [4], wherein (B) is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 0006142602
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by a fluorine atom or a hydroxy group, and methylene constituting the saturated hydrocarbon group The group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, a hydrogen atom or a fluorine atom, and the methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon group is an oxygen atom, A sulfonyl group or a carbonyl group may be substituted.
Z + represents an organic cation. ]
[6] The resist composition according to any one of [1] to [5], further containing a solvent.
[7] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [6] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, comprising: a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.

本発明のレジスト組成物によれば、ラインエッジラフネス(LER)が低いレジストパターンを製造することができる。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern having low line edge roughness (LER) can be produced.

本明細書において、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」並びに「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。 In the present specification, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- " structure of To do. Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.

本発明のレジスト組成物(以下、場合により「本レジスト組成物」という。)は、上述の(A)、(B)及び(D)を含有する。また、本レジスト組成物を後述するレジストパターンの製造方法に用いるうえでは、さらに溶剤を含有していると好ましい。以下、本レジスト組成物に含有される(A)、(B)及び(D)、並びに溶剤の各々を、「樹脂(A)」、「酸発生剤(B)」、「化合物(D)」及び「溶剤(E)」といい、これらの具体例及び好適例を説明する。   The resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”) contains the above-mentioned (A), (B) and (D). Moreover, when using this resist composition for the manufacturing method of the resist pattern mentioned later, it is preferable to contain a solvent further. Hereinafter, each of (A), (B) and (D), and the solvent contained in the resist composition is referred to as “resin (A)”, “acid generator (B)”, “compound (D)”. And “solvent (E)”, and specific examples and preferred examples thereof will be described.

<樹脂(A)>
樹脂(A)は、式(I)で表される第1構造単位と、酸不安定基を含む第2構造単位とを有する。

Figure 0006142602
[式(I)中、
は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
は、単結合、−A−O−、−A−CO−O−、−A−CO−O−A−CO−O−又は−A−O−CO−A−O−を表す。
*は−O−との結合手を表す。
及びAは、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。] <Resin (A)>
The resin (A) has a first structural unit represented by the formula (I) and a second structural unit containing an acid labile group.
Figure 0006142602
[In the formula (I),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
A 1 is a single bond, * —A 2 —O—, * —A 2 —CO—O—, * —A 2 —CO—O—A 3 —CO—O— or * —A 2 —O—CO. -A 3 represents a -O-.
* Represents a bond with -O-.
A 2 and A 3 each independently represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

式(I)のRにおいて、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基及びn−ヘキシル基などが挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
で表される、ハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基などが挙げられる。
は、好ましくは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基又はエチル基である。
In R 1 of formula (I), examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group represented by R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, and n-hexyl group. Preferably, it is a C1-C4 alkyl group, More preferably, it is a methyl group or an ethyl group.
Examples of the alkyl group having a halogen atom represented by R 1 include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluoro sec-butyl group, perfluoro tert-butyl group, perfluoro group. Examples include a pentyl group, a perfluorohexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, and a triiodomethyl group.
R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.

及びAで表されるアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基及びヘキサン−1,6−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基及び2−メチルブタン−1,4−ジイル基などが挙げられる。
は、好ましくは、単結合又は−A−CO−O−であり、より好ましく、単結合、−CH−CO−O−又は−C4−CO−O−である。
Examples of the alkanediyl group represented by A 2 and A 3 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a pentane- 1,5-diyl group and hexane-1,6-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane -1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group and the like.
A 1 is preferably a single bond or * -A 2 —CO—O—, and more preferably a single bond, —CH 2 —CO—O— or —C 2 H 4 —CO—O—.

第1構造単位の具体例を以下に示す。

Figure 0006142602
Specific examples of the first structural unit are shown below.
Figure 0006142602

式(aa−1)〜式(aa−6)でそれぞれ表される構造単位において、Rに相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、第1構造単位の具体例として挙げることができる。 In the structural units represented by formula (aa-1) to formula (aa-6), the structural unit in which the methyl group corresponding to R 1 is replaced with a hydrogen atom may also be given as specific examples of the first structural unit. it can.

第1構造単位は、式(I’)で表される化合物(以下、場合により「化合物(I’)」という。)から誘導される。

Figure 0006142602
[式(I’)中、R及びAは上記と同じ意味を表す。] The first structural unit is derived from a compound represented by the formula (I ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (I ′)”).
Figure 0006142602
[In formula (I ′), R 1 and A 1 represent the same meaning as described above. ]

例えば、Aが*−CH−CO−O−(*は−CO−O−との結合手を表す。)である化合物(I’)[式(I’−1)で表される化合物]は、式(I’−1−a)で表される化合物と、式(I’−1−b)で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより得ることができる。
ここで溶剤としては、塩化メチレン、テトラヒドロフラン及びアセトニトリルなどが好ましく用いられる。

Figure 0006142602
[式中、Rは上記と同じ意味を表す。] For example, compound (I ′) [compound represented by formula (I′-1), wherein A 1 is * —CH 2 —CO—O— (* represents a bond to —CO—O—). ] Can be obtained by reacting a compound represented by the formula (I′-1-a) with a compound represented by the formula (I′-1-b) in a solvent.
Here, methylene chloride, tetrahydrofuran, acetonitrile, and the like are preferably used as the solvent.
Figure 0006142602
[Wherein R 1 represents the same meaning as described above. ]

式(I’−1−a)で表される化合物は、式(I’−1−c)で表される化合物と、式(I’−1−d)で表される化合物とを、反応させることにより得ることができる。この反応は、塩化メチレン、テトラヒドロフラン及びアセトニトリルなどの溶媒の存在下で行われることが好ましい。

Figure 0006142602
[式中、Rは上記と同じ意味を表す。]
また、この反応においては、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどの縮合触媒を用いることもできる。 The compound represented by the formula (I′-1-a) is obtained by reacting the compound represented by the formula (I′-1-c) with the compound represented by the formula (I′-1-d). Can be obtained. This reaction is preferably carried out in the presence of a solvent such as methylene chloride, tetrahydrofuran and acetonitrile.
Figure 0006142602
[Wherein R 1 represents the same meaning as described above. ]
In this reaction, a condensation catalyst such as dicyclohexylcarbodiimide can also be used.

式(I’−1−c)で表される化合物としては、例えば、以下に表される化合物などが挙げられる。式(I’−1−c)で表される化合物及び式(I’−1−d)で表される化合物は、市場から容易に入手できる。

Figure 0006142602
Examples of the compound represented by the formula (I′-1-c) include compounds represented below. The compound represented by the formula (I′-1-c) and the compound represented by the formula (I′-1-d) can be easily obtained from the market.
Figure 0006142602

式(I’−1−c)において*−CH−CO−OHを*−A−OHに置き換えた化合物を式(I’−1−c)で表される化合物の代わりに用いれば、上記の式(I’−1)で表される化合物の製造方法により各種の化合物(I’)を得ることができる。
ここで、化合物(I’)の具体例を以下に示す。

Figure 0006142602
なお、式(aa’−1)〜式(aa’−6)でそれぞれ表される化合物(I’)において、Rに相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、化合物(I’)の具体例として挙げることができる。 If a compound in which * —CH 2 —CO—OH is replaced by * —A 1 —OH in the formula (I′-1-c) is used instead of the compound represented by the formula (I′-1-c), Various compounds (I ′) can be obtained by the method for producing a compound represented by the above formula (I′-1).
Here, specific examples of the compound (I ′) are shown below.
Figure 0006142602
In addition, in the compound (I ′) represented by each of the formulas (aa′-1) to (aa′-6), the structural unit in which the methyl group corresponding to R 1 is replaced with a hydrogen atom is also represented by the compound (I ′ ).

樹脂(A)における第1構造単位の含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜80モル%の範囲であり、2〜75モル%の範囲であると好ましく、3〜70モル%の範囲であるとより好ましく、5〜65モル%の範囲であるとさらに好ましい。   The content rate of the 1st structural unit in resin (A) is the range of 1-80 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (A), and is the range of 2-75 mol%. And preferably in the range of 3 to 70 mol%, more preferably in the range of 5 to 65 mol%.

続いて、第2構造単位について説明する。
第2構造単位は、酸不安定基を有する構造単位である。酸不安定基を有する構造単位(以下「酸不安定構造単位」という場合がある)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「酸不安定モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。
酸不安定基としては、式(1)で表される基、式(2)で表される基などが挙げられる。

Figure 0006142602
[式(1)中、
a1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。*は結合手を表す。]
Figure 0006142602
[式(2)中、
a1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の1価の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。該1価の炭化水素基及び該2価の炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子に置き換わってもよい。*は結合手を表す。] Next, the second structural unit will be described.
The second structural unit is a structural unit having an acid labile group. A structural unit having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile structural unit”) is derived from a monomer having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile monomer (a1)”). .
Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2).
Figure 0006142602
[In Formula (1),
R a1 , R a2 and R a3 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other to form carbon A divalent hydrocarbon group of 2 to 20 is formed. * Represents a bond. ]
Figure 0006142602
[In Formula (2),
R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a3 ′ a2 ′ and R a3 ′ combine with each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. The monovalent hydrocarbon group and the methylene group constituting the divalent hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom. * Represents a bond. ]

a1、Ra2及びRa3で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
a1、Ra2及びRa3で表される脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、該脂環式炭化水素基の炭素数は、アルキル基の炭素数も含めて20以下である。
単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。

Figure 0006142602
アルキル基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
式(1)においては、Ra1、Ra2及びRa3で表される該脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜16の範囲である。 Examples of the alkyl group represented by R a1 , R a2 and R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group represented by R a1 , R a2 and R a3 may be monocyclic or polycyclic, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is an alkyl group. May be substituted. In this case, the carbon number of the alicyclic hydrocarbon group is 20 or less including the carbon number of the alkyl group.
Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bond).
Figure 0006142602
Examples of the alicyclic hydrocarbon group substituted with an alkyl group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and a methylnorbornyl group.
In the formula (1), the carbon number of the alicyclic hydrocarbon group represented by R a1 , R a2 and R a3 is preferably in the range of 3 to 16.

a1及びRa2が互いに結合して2価の炭化水素基を形成する場合、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)として、例えば、下記の基が挙げられる。2価の炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜12の範囲である。*は−O−との結合手を表す。

Figure 0006142602
[各式中、Ra3及び*は、上記と同じ意味を表す。] When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group, examples of —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) include the following groups. The carbon number of the divalent hydrocarbon group is preferably in the range of 3-12. * Represents a bond with -O-.
Figure 0006142602
[In each formula, R a3 and * represent the same meaning as described above. ]

式(1)で表される基としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及びRa3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。 Examples of the group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (a group in which R a1 , R a2 and R a3 are alkyl groups in the formula (1), preferably tert-butoxycarbonyl). Group), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantane) -1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

a1'、 Ra2'及びRa3'で表される炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
a2'及びRa3'が互いに結合して形成する2価の炭化水素基としては、例えば、2価の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group represented by R a1 ′ , R a2 ′ and R a3 ′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are the same as those described above.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the divalent hydrocarbon group formed by combining R a2 ′ and R a3 ′ include a divalent aliphatic hydrocarbon group.

式(2)においては、Ra1'及びRa2'のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
式(2)で表される基の具体例としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。

Figure 0006142602
In Formula (2), it is preferable that at least one of R a1 ′ and R a2 ′ is a hydrogen atom.
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups. * Represents a bond.
Figure 0006142602

第2構造単位は、酸不安定基を有するモノマー[以下、場合により「モノマー(a1)」という。]から誘導される。かかるモノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。   The second structural unit is a monomer having an acid labile group [hereinafter referred to as “monomer (a1)” in some cases. ] Is derived from. The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, and more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.

酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するモノマー(a1)がさらに好ましい。このようなモノマー(a1)を用いて得られる樹脂(A)は、脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するものとなるので、当該樹脂(A)を含有する本レジスト組成物の解像度が一層良好となる傾向がある。   Of the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, the monomer (a1) having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms is more preferred. Since the resin (A) obtained using such a monomer (a1) has a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group, the resist composition containing the resin (A) The resolution tends to be better.

第2構造単位の中でも、式(a1−1)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−1)」という。)又は式(a1−2)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−2)」という。)が好ましい。かかる第2構造単位を有する樹脂(A)には、構造単位(a1−1)を単独種で有していてもよく、複数種有していてもよく、構造単位(a1−2)を単独種で有していてもよく、複数種有していてもよく、構造単位(a1−1)と構造単位(a1−2)とを合わせて有していてもよい。

Figure 0006142602
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表し、k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手を表す。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。] Among the second structural units, the structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-1)”) or the structural unit represented by the formula (a1-2) ( Hereinafter, the “structural unit (a1-2)” is sometimes preferable. The resin (A) having the second structural unit may have a single structural unit (a1-1) or a plurality of structural units (a1-2). You may have by seed | species, you may have multiple types, and you may have combining the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2).
Figure 0006142602
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a carbonyl group It represents a bond with (—CO—).
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]

a1及びLa2は、好ましくは、酸素原子又は、k1が1〜4の整数である*−O−(CH2k1−CO−O−で表される基であり、より好ましくは酸素原子又は*−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数6以下である。
a6及びRa7で表される脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、該脂環式炭化水素基の炭素数は、アルキル基の炭素数も含めて10以下である。具体的には、式(1)のRa1、Ra2及びRa3で表される脂環式炭化水素基と同様の基が挙げられる。

Figure 0006142602
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。 L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, wherein k1 is an integer of 1 to 4, more preferably an oxygen atom. or * -O-CH 2 -CO-O- and, still more preferably an oxygen atom.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
The alkyl group represented by R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group represented by R a6 and R a7 may be monocyclic or polycyclic, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is substituted with an alkyl group. May be. In this case, the carbon number of the alicyclic hydrocarbon group is 10 or less including the carbon number of the alkyl group. Specific examples include the same groups as the alicyclic hydrocarbon groups represented by R a1 , R a2 and R a3 in formula (1).
Figure 0006142602
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.

構造単位(a1−1)としては、以下の式(a1−1−1)、式(a1−1−2)、式(a1−1−3)、式(a1−1−4)、式(a1−1−5)、式(a1−1−6)、式(a1−1−7)及び式(a1−1−8)でそれぞれ表される構造単位が好ましく、式(a1−1−1)〜(a1−1−4)でそれぞれ表される構造単位がより好ましい。

Figure 0006142602
As the structural unit (a1-1), the following formula (a1-1-1), formula (a1-1-2), formula (a1-1-3), formula (a1-1-4), formula ( a1-1-5), the formula (a1-1-6), the formula (a1-1-7), and the structural unit represented by the formula (a1-1-8) are preferable, and the formula (a1-1-1) is preferable. ) To (a1-1-4) are more preferred.
Figure 0006142602

Figure 0006142602
Figure 0006142602

構造単位(a1−1)を誘導し得るモノマーとしては、特開2010−204646号公報に記載されたものなどが挙げられる。   Examples of the monomer capable of deriving the structural unit (a1-1) include those described in JP-A No. 2010-204646.

一方、構造単位(a1−2)としては、例えば、式(a1−2−1)、式(a1−2−2)、式(a1−2−3)、式(a1−2−4)、式(a1−2−5)、式(a1−2−6)、式(a1−2−7)、式(a1−2−8)、式(a1−2−9)、式(a1−2−10)、式(a1−2−11)または式(a1−2−12)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。これらのなかでも、式(a1−2−3)、式(a1−2−4)、式(a1−2−9)又は式(a1−2−10)で表される構造単位が好ましく、式(a1−2−3)又は式(a1−2−9)で表される構造単位がより好ましい。

Figure 0006142602
On the other hand, as the structural unit (a1-2), for example, the formula (a1-2-1), the formula (a1-2-2), the formula (a1-2-3), the formula (a1-2-4), Formula (a1-2-5), Formula (a1-2-6), Formula (a1-2-7), Formula (a1-2-8), Formula (a1-2-9), Formula (a1-2) -10), structural units represented by formula (a1-2-11) or formula (a1-2-12), respectively. Among these, the structural unit represented by the formula (a1-2-3), the formula (a1-2-4), the formula (a1-2-9), or the formula (a1-2-10) is preferable. The structural unit represented by (a1-2-3) or formula (a1-2-9) is more preferable.
Figure 0006142602

Figure 0006142602
Figure 0006142602

構造単位(a1−2)を誘導し得るモノマー(a1)としては、例えば、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘプタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート及び1−イソプロピルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Examples of the monomer (a1) capable of deriving the structural unit (a1-2) include 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, and 1-ethyl. Examples include cycloheptan-1-yl (meth) acrylate, 1-methylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, and 1-isopropylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate.

樹脂(A)が、第2構造単位として構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する場合、これらの合計含有割合は、該樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲が一層好ましく、35〜80モル%の範囲が特に好ましい。ただし、この構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有割合は、後述する第1構造単位と第2構造単位との含有比率を考慮して、定められると好ましい。また、第2構造単位として、アダマンチル基を有する第2構造単位、特に好ましくは、構造単位(a1−1)を有する場合には、樹脂(A)中の第2構造単位の合計(100モル%)に対して、アダマンチル基を有する第2構造単位が15モル%以上であることが好ましい。このような含有割合で、アダマンチル基を有する第2構造単位を有する樹脂(A)は、該樹脂(A)を含有する本レジスト組成物から製造されるレジストパターンのドライエッチング耐性が良好となる傾向がある。なお、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有割合を、上述の範囲にするためには、樹脂(A)を製造する際に、全モノマーの使用量に対する、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)の使用量を調整すればよい。   When the resin (A) has the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) as the second structural unit, the total content ratio thereof is the total structural unit of the resin (A) (100 The range of 10 to 95 mol% is preferable, the range of 15 to 90 mol% is more preferable, the range of 20 to 85 mol% is more preferable, and the range of 35 to 80 mol% is particularly preferable. However, it is preferable that the total content ratio of the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) is determined in consideration of the content ratio of the first structural unit and the second structural unit described later. . Moreover, when it has the 2nd structural unit which has an adamantyl group as a 2nd structural unit, Especially preferably, when it has a structural unit (a1-1), the sum total (100 mol%) of the 2nd structural unit in resin (A). ), The second structural unit having an adamantyl group is preferably 15 mol% or more. In such a content ratio, the resin (A) having the second structural unit having an adamantyl group tends to have good dry etching resistance of a resist pattern produced from the resist composition containing the resin (A). There is. In addition, in order to make the total content rate of a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2) into the above-mentioned range, when manufacturing resin (A), it is with respect to the usage-amount of all monomers. The amount of the monomer (a1) used to derive the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) may be adjusted.

樹脂(A)が有する第2構造単位のうち、好ましい構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)について詳述したが、これらの中でも構造単位(a1−1)を樹脂(A)が有していると特に好ましい。   Among the second structural units of the resin (A), the preferred structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2) have been described in detail. Among these, the structural unit (a1-1) is the resin (A). Is particularly preferable.

樹脂(A)は、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)以外の第2構造単位を有していてもよい。以下、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)以外の第2構造単位を、当該第2構造単位を誘導するモノマー(a1)を示すことで説明する。   The resin (A) may have a second structural unit other than the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2). Hereinafter, the second structural unit other than the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) will be described by showing a monomer (a1) that derives the second structural unit.

樹脂(A)は第2構造単位として、例えば、酸不安定基(2)を有する(メタ)アクリル系モノマーである式(a1−5)で表されるモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−5)」という。)に由来する第2構造単位を有していてもよい。

Figure 0006142602
式(a1−5)中、
31は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
、L及びLは、酸素原子、硫黄原子又は−O−(CH2k4−CO−O−で表される基を表す。ここで、k4は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs1’は、それぞれ独立して、0〜4の整数を表す。 As the second structural unit, the resin (A) is, for example, a monomer represented by the formula (a1-5) which is a (meth) acrylic monomer having an acid labile group (2) (hereinafter, “monomer (a1 −5) ”) may be included in the second structural unit.
Figure 0006142602
In formula (a1-5),
R 31 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
L 1 , L 2 and L 3 represent an oxygen atom, a sulfur atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k4 —CO—O—. Here, k4 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group constituting the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
s1 and s1 ′ each independently represents an integer of 0 to 4.

式(a1−5)におけるR31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であると好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
は、単結合又は−CH−CO−O−が好ましい。
R 31 in formula (a1-5) is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)としては、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the monomer (a1-5) include the following monomers.
Figure 0006142602

樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する第2構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜50モル%の範囲が好ましく、3〜45モル%の範囲がより好ましく、5〜40モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has the second structural unit derived from the monomer (a1-5), the content ratio is preferably in the range of 1 to 50 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). The range of 3-45 mol% is more preferable, and the range of 5-40 mol% is more preferable.

樹脂(A)は、第2構造単位が酸の作用により分解し、後述のレジストパターンの製造方法に用いられる現像液に対する溶解性が異なるものに転化する。
当該現像液が汎用のアルカリ水溶液である場合、酸の作用を受けた樹脂(A)は、アルカリ水溶液に対する溶解性が増加する傾向がある。一方、現像液が有機溶媒からなる現像液などのネガ型現像液である場合、酸の作用を受けた樹脂(A)は、ネガ型現像液に対する溶解性が減少する傾向がある。
後述のレジストパターンの製造方法の説明において述べるが、本レジスト組成物は、優れたLERのレジストパターンを製造できるという効果がある。樹脂(A)は、酸の作用により分解する特性(以下、場合により「酸作用特性」という。)を有していると特に好ましい。
In the resin (A), the second structural unit is decomposed by the action of an acid, and is converted into a resin having a different solubility in a developer used in a method for producing a resist pattern described later.
When the developer is a general-purpose alkaline aqueous solution, the resin (A) subjected to the action of an acid tends to increase the solubility in the alkaline aqueous solution. On the other hand, when the developer is a negative developer such as a developer composed of an organic solvent, the resin (A) subjected to the action of an acid tends to decrease the solubility in the negative developer.
As will be described later in the description of the method for producing a resist pattern, the present resist composition has an effect of producing an excellent LER resist pattern. It is particularly preferable that the resin (A) has a property of being decomposed by the action of an acid (hereinafter, sometimes referred to as “acid action property”).

樹脂(A)における第1構造単位と第2構造単位の含有比率(モル比)は、[第1構造単位の含有量]/[第2構造単位の含有量]で表して、5〜80/95〜20(つまり、5/95〜80/20)であると好ましく、5〜75/95〜25(つまり、5/95〜75/25であるとさらに好ましい。なお、この含有比率は、後述する樹脂(A)の製造において、第1構造単位を誘導する化合物(I’)、第2構造単位を誘導するモノマー(a1)の使用比率により調整することができる。すでに述べたように、樹脂(A)は、酸作用特性を有していることが特に好ましく、このような酸作用特性を有するようにして、第1構造単位と第2構造単位の含有比率(モル比)を定めることが好ましい。 The content ratio (molar ratio) of the first structural unit and the second structural unit in the resin (A) is expressed by [content of first structural unit] / [content of second structural unit], and is 5 to 80 / It is preferably 95 to 20 (that is, 5/95 to 80/20), and more preferably 5 to 75/95 to 25 (that is, 5/95 to 75/25. This content ratio will be described later. In the production of the resin (A), the ratio of the compound (I ′) for deriving the first structural unit and the monomer (a1) for deriving the second structural unit can be adjusted. (A) particularly preferably has acid action characteristics, and the content ratio (molar ratio) of the first structural unit and the second structural unit may be determined so as to have such acid action characteristics. preferable.

以上のように、樹脂(A)は、第1構造単位及び第2構造単位を有するものであるが、これら以外に酸不安定基を有さない構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位」といい、該酸安定構造単位を誘導し得るモノマーを、「酸安定モノマー」という。)を有していると好ましい。該樹脂(A)中、酸安定構造単位は1種のみを有していてもよく、複数種を有していてもよい。   As described above, the resin (A) has the first structural unit and the second structural unit, but other than these, the structural unit having no acid labile group (hereinafter referred to as “acid-stable structural unit”). And a monomer capable of deriving the acid stable structural unit is referred to as “acid stable monomer”). In the resin (A), the acid stable structural unit may have only one type, or may have a plurality of types.

樹脂(A)が酸安定構造単位を有する場合、第1構造単位の含有割合、並びに第2構造単位の含有割合を基準にして、酸安定性構造単位の含有割合を定めるとよい。より具体的には、第1構造単位及び第2構造単位それぞれの含有割合と酸安定性構造単位の含有割合との比は、〔第1構造単位の含有量〕/〔第2構造単位の含有量〕/〔酸安定構造単位の含有量〕で表して、好ましくは(5〜80モル%)/(20〜92モル%)/(3〜75モル%)であり、より好ましくは(5〜75モル%)/(25〜92モル%)/(3〜70モル%)である。   When the resin (A) has an acid stable structural unit, the content ratio of the acid stable structural unit may be determined based on the content ratio of the first structural unit and the content ratio of the second structural unit. More specifically, the ratio between the content ratio of each of the first structural unit and the second structural unit and the content ratio of the acid-stable structural unit is [content of the first structural unit] / [content of the second structural unit]. Amount] / [content of acid stable structural unit], preferably (5-80 mol%) / (20-92 mol%) / (3-75 mol%), more preferably (5- 75 mol%) / (25-92 mol%) / (3-70 mol%).

酸安定構造単位は、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有する酸安定構造単位である。樹脂(A)は、第1構造単位の作用により、後述するレジストパターンの製造において、基板に本レジスト組成物を塗布して形成される塗布膜、又は塗布膜から得られる組成物層が基板との間に優れた密着性を発現し易い効果を奏するが、ヒドロキシ基又はラクトン環を有する酸安定構造単位をさらに有すると、当該密着性がより一層良好となる。ここで、ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位を以下、場合により「酸安定構造単位(a2)」といい、ラクトン環を有する酸安定構造単位を以下、場合により「酸安定構造単位(a3)」ということにする。なお、ここでいう酸安定構造単位(a3)には、第1構造単位は含まれないものとする。まず、酸安定構造単位として好適な、酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)に関して具体例を挙げつつ説明する。   The acid stable structural unit is preferably an acid stable structural unit having a hydroxy group or a lactone ring. Resin (A) has a coating film formed by applying the present resist composition to a substrate or a composition layer obtained from the coating film in the production of a resist pattern described later by the action of the first structural unit. However, if it further has an acid stable structural unit having a hydroxy group or a lactone ring, the adhesion is further improved. Here, the acid stable structural unit having a hydroxy group is hereinafter referred to as “acid stable structural unit (a2)”, and the acid stable structural unit having a lactone ring is sometimes referred to as “acid stable structural unit (a3)”. I will say. The acid stable structural unit (a3) here does not include the first structural unit. First, the acid stable structural unit (a2) and the acid stable structural unit (a3) suitable as the acid stable structural unit will be described with specific examples.

酸安定構造単位(a2)を樹脂(A)に導入する場合、後述するレジストパターンの製造において用いる露光源の種類によって、各々、好適な酸安定構造単位(a2)を選択することができる。すなわち、本レジスト組成物を、短波長のArFエキシマレーザ(波長:193nm)を露光源とする露光を用いる場合は、酸安定構造単位(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定構造単位を樹脂(A)に導入することが好ましい。また、本レジスト組成物をKrFエキシマレーザ(波長:248nm)を露光源とする露光、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線を露光源とする露光(なお、電子線照射による場合にも、本明細書では「露光」ということとし、当該電子線も「露光源」の一つと見なす。)に用いる場合には、酸安定構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位を導入してもよい。なお、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は各々、レジストパターンを製造する際の露光源によって選ぶことができるが、樹脂(A)は酸安定構造単位(a2)を有する場合、その酸安定構造単位(a2)は単独種であってもよく、複数種であってもよい。   When the acid stable structural unit (a2) is introduced into the resin (A), a suitable acid stable structural unit (a2) can be selected depending on the type of exposure source used in the production of the resist pattern described later. That is, when this resist composition is exposed using a short-wavelength ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source, it is represented by the formula (a2-1) described later as an acid stable structural unit (a2). It is preferable to introduce an acid stable structural unit into the resin (A). Further, the present resist composition is exposed using a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) as an exposure source, or exposure using a high energy beam such as an electron beam or EUV light as an exposure source. In the specification, it is referred to as “exposure”, and the electron beam is also considered as one of “exposure sources”.) When used for acid stable structural unit (a2), an acid stable structural unit having a phenolic hydroxy group is used. It may be introduced. The acid-stable structural unit (a2) of the resin (A) can be selected depending on the exposure source when producing the resist pattern, but when the resin (A) has the acid-stable structural unit (a2), The acid stable structural unit (a2) may be a single species or a plurality of species.

本レジスト組成物をArFエキシマレーザ(波長:193nm)露光を用いる場合の好ましい酸安定構造単位(a2)は以下の式(a2−1)で表される(以下、場合により「酸安定構造単位(a2−1)」という)。

Figure 0006142602
式(a2−1)中、
a3は、酸素原子又は−O−(CH2k2−CO−O−(k2は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手を表す。)で表される基を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。 A preferable acid stable structural unit (a2) in the case of using ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) exposure for the resist composition is represented by the following formula (a2-1) (hereinafter, “acid stable structural unit ( a2-1) ”).
Figure 0006142602
In formula (a2-1),
L a3 is an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group (—CO—)). Represents the group represented.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.

a3は、好ましくは、酸素原子又は、k2が1〜4の整数である−O−(CH2k2−CO−O−で表される基であり、より好ましくは、酸素原子又は、−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
a14は、好ましくはメチル基である。
a15は、好ましくは水素原子である。
a16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
L a3 is preferably an oxygen atom or a group represented by —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—, wherein k2 is an integer of 1 to 4, more preferably an oxygen atom or — O—CH 2 —CO—O—, more preferably an oxygen atom.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

酸安定構造単位(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
As an acid stable structural unit (a2-1), the following are mentioned, for example.
Figure 0006142602

以上、例示した酸安定構造単位(a2−1)は、例えば、特開2010−204646号公報に記載された酸安定モノマーから誘導される。これらの中でも、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−3)及び式(a2−1−4)でそれぞれ表される酸安定構造単位(a2−1)がより好ましく、式(a2−1−1)又は式(a2−1−3)で表される酸安定構造単位(a2−1)がさらに好ましい。   As described above, the exemplified acid stable structural unit (a2-1) is derived from, for example, an acid stable monomer described in JP 2010-204646 A. Among these, acid stable structural units (a2) represented by formula (a2-1-1), formula (a2-1-2), formula (a2-1-3) and formula (a2-1-4), respectively. -1) is more preferable, and the acid stable structural unit (a2-1) represented by the formula (a2-1-1) or the formula (a2-1-3) is more preferable.

樹脂(A)が酸安定構造単位(a2−1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜45モル%の範囲が好ましく、1〜40モル%の範囲がより好ましく、1〜35モル%の範囲がさらに好ましく、1〜20モル%の範囲が一層好ましい。   When the resin (A) has an acid stable structural unit (a2-1), the content ratio is preferably in the range of 1 to 45 mol%, and 1 to 40 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). The range of 1 to 35 mol% is more preferable, the range of 1 to 20 mol% is still more preferable.

次に、ラクトン環を有する酸安定構造単位(a3)について説明する。
酸安定構造単位(a3)が有するラクトン環は、第1構造単位が有するアダマンタン環様のラクトン環以外のものであれば特に限定はなく、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環及びδ−バレロラクトン環のような単環式でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。
Next, the acid stable structural unit (a3) having a lactone ring will be described.
The lactone ring of the acid stable structural unit (a3) is not particularly limited as long as it is other than the adamantane ring-like lactone ring of the first structural unit. For example, β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring and A monocyclic ring such as a δ-valerolactone ring or a condensed ring of a monocyclic lactone ring and another ring may be used.

酸安定構造単位(a3)は好ましくは、以下の式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるものである。樹脂(A1)は、これらのうち1種のみを有していてもよく、2種以上を有していてもよい。なお、以下の説明においては、式(a3−1)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−1)」といい、式(a3−2)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−2)」といい、式(a3−3)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−3)」という。

Figure 0006142602
[式(a3−1)中、
a4は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18は、水素原子又はメチル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a21は炭素数1〜4のアルキル基を表し、p1が2以上の場合、複数のRa21は互いに同一でも異なっていてもよい。
式(a3−2)中、
a5は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。
a22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、q1が2以上の場合、複数のRa22は互いに同一でも異なっていてもよい。
式(a3−3)中、
a6は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。
a23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、r1が2以上の場合、複数のRa23は互いに同一でも異なっていてもよい。] The acid stable structural unit (a3) is preferably one represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). Resin (A1) may have only 1 type in these, and may have 2 or more types. In the following description, what is represented by the formula (a3-1) is referred to as “acid-stable structural unit (a3-1)”, and what is represented by the formula (a3-2) is “acid-stable structural unit ( a3-2) ”, and the compound represented by formula (a3-3) is referred to as“ acid-stable structural unit (a3-3) ”.
Figure 0006142602
[In the formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 represents a hydrogen atom or a methyl group.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a21 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same as or different from each other.
In formula (a3-2),
L a5 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
q1 represents an integer of 0 to 3.
R a22 represents a carboxy group, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and when q1 is 2 or more, a plurality of R a22 may be the same as or different from each other.
In formula (a3-3),
L a6 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r1 represents an integer of 0 to 3.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and when r1 is 2 or more, a plurality of R a23 s may be the same as or different from each other. ]

式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4、La5及びLa6は、式(a2−1)のLa3で説明したものと同じものが挙げられる。
a4、La5及びLa6は、それぞれ独立に、酸素原子又は、k3が1〜4の整数である*−O−(CH2k3−CO−O−で表される基が好ましく、酸素原子及び、*−O−CH2−CO−O−がより好ましく、さらに好ましくは酸素原子である。
a18、La19、La20及びRa21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。なお、p1が2である場合、2つのRa21は互いに同一でも異なっていてもよく、q1が2である場合、2つのRa22は互いに同一でも異なっていてもよく、r1が2である場合、2つのRa23は互いに同一でも異なっていてもよい。
In Formula (a3-1) to Formula (a3-3), L a4 , L a5, and L a6 are the same as those described for L a3 in Formula (a2-1).
L a4 , L a5 and L a6 are each independently preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—, wherein k3 is an integer of 1 to 4. An atom and * —O—CH 2 —CO—O— are more preferable, and an oxygen atom is more preferable.
R a18 , L a19 , L a20 and R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 or 1. When p1 is 2, two R a21 may be the same as or different from each other. When q1 is 2, two R a22 may be the same as or different from each other, and r1 is 2. Two R a23 may be the same or different from each other.

以下、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)の各々の好適例を示す。   Hereinafter, preferred examples of the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit (a3-3) will be shown.

酸安定構造単位(a3−1)の好適例は、以下の式(a3−1−1)、式(a3−1−2)、式(a3−1−3)及び式(a3−1−4)でそれぞれ表されるものである。

Figure 0006142602
Preferable examples of the acid stable structural unit (a3-1) include the following formula (a3-1-1), formula (a3-1-2), formula (a3-1-3) and formula (a3-1-4). ) Respectively.
Figure 0006142602

酸安定構造単位(a3−2)の好適例は、以下の式(a3−2−1)、式(a3−2−2)、式(a3−2−3)及び式(a3−2−4)でそれぞれ表されるものである。

Figure 0006142602
Preferable examples of the acid stable structural unit (a3-2) include the following formula (a3-2-1), formula (a3-2-2), formula (a3-2-3) and formula (a3-2-4). ) Respectively.
Figure 0006142602

酸安定構造単位(a3−3)の好適例は、以下の式(a3−3−1)、式(a3−3−2)、式(a3−3−3)及び式(a3−3−4)でそれぞれ表されるものである。

Figure 0006142602
Preferred examples of the acid stable structural unit (a3-3) include the following formula (a3-3-1), formula (a3-3-2), formula (a3-3-3) and formula (a3-3-4). ) Respectively.
Figure 0006142602

酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)は、特開2010−204646号公報に記載された酸安定モノマーにより誘導できる。上記の酸安定構造単位(a3)の具体例の中でも、式(a3−1−1)、式(a3−1−2)、式(a3−2−3)及び式(a3−2−4)でそれぞれ表される酸安定構造単位(a3)がより好ましく、式(a3−1−1)又は式(a3−2−3)で表される酸安定構造単位(a3)がさらに好ましい。なお、樹脂(A)が酸安定構造単位(a3)を有する場合、該酸安定構造単位(a3)は単独種であっても、複数種であってもよい。   The acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit (a3-3) can be derived from an acid stable monomer described in JP 2010-204646 A. Among the specific examples of the acid stable structural unit (a3), the formula (a3-1-1), the formula (a3-1-2), the formula (a3-2-3), and the formula (a3-2-4) Are more preferable, and the acid stable structural unit (a3) represented by the formula (a3-1-1) or the formula (a3-2-3) is more preferable. In addition, when resin (A) has an acid stable structural unit (a3), this acid stable structural unit (a3) may be single type, or may be multiple types.

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a3)を有する場合、その含有割合は、該樹脂(A)の全構造単位に対して、5〜70モル%の範囲が好ましく、10〜65モル%の範囲がより好ましく、10〜60モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has an acid stable structural unit (a3), the content is preferably in the range of 5 to 70 mol%, and preferably 10 to 65 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). Is more preferable, and the range of 10 to 60 mol% is more preferable.

樹脂(A)が任意に有する酸安定構造単位、好ましくは酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)について、その具体例及び樹脂(A)中の含有割合について記したが、当該酸安定構造単位の含有割合も、樹脂(A)の酸作用特性を著しく損わないようにして定めることが特に好ましい。
なお、樹脂(A)は、該樹脂(A)の酸作用特性が著しく損われない範囲であれば、酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)以外の酸安定構造単位を有していてもよい。
The acid-stable structural unit that the resin (A) optionally has, preferably the acid-stable structural unit (a2) and the acid-stable structural unit (a3), the specific examples and the content ratio in the resin (A) are described. The content of the acid stable structural unit is particularly preferably determined so as not to significantly impair the acid action characteristics of the resin (A).
The resin (A) has acid-stable structural units other than the acid-stable structural unit (a2) and the acid-stable structural unit (a3) as long as the acid action characteristics of the resin (A) are not significantly impaired. You may do it.

樹脂(A)は、第1構造単位を誘導する化合物(I’)と、第2構造単位を誘導するモノマー(a1)とを、さらに好ましくは、化合物(I’)と、モノマー(a1)と、酸安定モノマーとを共重合させたものであり、より好ましくは、化合物(I’)と、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)と、酸安定構造単位(a2)及び/又は酸安定構造単位(a3)を誘導する酸安定モノマーとを共重合させたものである。
樹脂(A)は、第2構造単位として、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)を有することがさらに好ましい。樹脂(A)は、上述したようなモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)に供し、共重合することにより製造できる。
Resin (A) comprises compound (I ′) for deriving the first structural unit and monomer (a1) for deriving the second structural unit, more preferably compound (I ′), monomer (a1) and And an acid-stable monomer, and more preferably, the compound (I ′) and the monomer (a1) for deriving the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) The acid stable structural unit (a2) and / or the acid stable monomer for deriving the acid stable structural unit (a3) are copolymerized.
The resin (A) more preferably has a structural unit (a1-1) having an adamantyl group as the second structural unit. The resin (A) can be produced by subjecting the monomer as described above to a known polymerization method (for example, radical polymerization method) and copolymerizing it.

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上50,000以下、より好ましくは3,000以上30,000以下、さらに好ましくは、4,000以上15,000以下である。なお、ここでいう重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものである。この分析の詳細な分析条件は、本願の実施例に記載する。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more and 50,000 or less, more preferably 3,000 or more and 30,000 or less, and further preferably 4,000 or more and 15,000 or less. In addition, the weight average molecular weight here is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis. Detailed analysis conditions for this analysis are described in the Examples of the present application.

本レジスト組成物には、樹脂成分として樹脂(A)を含有するが、当該樹脂成分には樹脂(A)以外の樹脂が含有されていてもよい。樹脂(A)以外の樹脂としては、樹脂(A)から第1構造単位を取り除いた樹脂など、レジスト分野で公知の樹脂などを挙げることができる。   The resist composition contains the resin (A) as a resin component, but the resin component may contain a resin other than the resin (A). Examples of the resin other than the resin (A) include resins known in the resist field, such as a resin obtained by removing the first structural unit from the resin (A).

本レジスト組成物においては、樹脂成分の含有割合は、本レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下であると好ましい。すでに述べたように、該樹脂成分には樹脂(A)以外の樹脂を含有していてもよいが、樹脂成分の総量に対して、樹脂(A)が50質量%以上であると好ましく、70質量%以上であるとさらに好ましく、樹脂成分が実質的に樹脂(A)からなると特に好ましい。なお、本明細書において「固形分」とは、後述する溶剤(E)を除いた本レジスト組成物成分の合計を意味する。固形分及びこれに対する樹脂成分の含有割合は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。   In the present resist composition, the content ratio of the resin component is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the solid content of the present resist composition. As described above, the resin component may contain a resin other than the resin (A), but the resin (A) is preferably 50% by mass or more based on the total amount of the resin component, and 70 More preferably, it is more than mass%, and it is especially preferable that the resin component consists essentially of the resin (A). In the present specification, the “solid content” means the total of the resist composition components excluding the solvent (E) described later. The solid content and the content ratio of the resin component to the solid content can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography, for example.

<酸発生剤(B)>
レジスト分野において酸発生剤は、通常、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本レジスト組成物に含有される酸発生剤(B)は、非イオン系酸発生剤であっても、イオン系酸発生剤であっても、これらの組み合わせであってもよい。非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン 4−スルホネート)、及びスルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)などが挙げられる。イオン系酸発生剤としては、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)などが挙げられる。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン及びスルホニルメチドアニオンなどが挙げられる。
<Acid generator (B)>
In the resist field, acid generators are usually classified into nonionic and ionic, but the acid generator (B) contained in the resist composition may be a nonionic acid generator, An ionic acid generator or a combination thereof may be used. Examples of the nonionic acid generator include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonate), and sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include onium salts containing onium cations (for example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts) and the like. Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

また、酸発生剤(B)としては、例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号などに記載された、放射線によって酸を発生する化合物を使用することもできる。   Examples of the acid generator (B) include JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, and JP-A 63-163452. JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent 3914407, European Patent 126, Compounds that generate an acid by radiation, such as those described in No. 712, can also be used.

酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表される酸発生剤(以下、場合により「酸発生剤(B1)」という。)である。

Figure 0006142602
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、炭素数1〜24、好ましくは1〜17、の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよく、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、水素原子又はフッ素原子を表し、該脂環式炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
かかる酸発生剤(B1)を含有する本レジスト組成物は、後述のレジストパターンの製造方法により、一層優れたLERのレジストパターンを製造できる。 The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably an acid generator represented by the formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B1)”). .
Figure 0006142602
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, preferably 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, The methylene group constituting the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, a hydrogen atom or a fluorine atom, and the methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon group is an oxygen atom, A sulfonyl group or a carbonyl group may be substituted.
Z + represents an organic cation. ]
This resist composition containing such an acid generator (B1) can produce a more excellent LER resist pattern by the method for producing a resist pattern described later.

1及びQ2で表されるペルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
本レジスト組成物に含有される酸発生剤(B1)としては、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、トリフルオロメチル基又はフッ素原子の酸発生剤(B1)が好ましく、Q1及びQ2がともにフッ素原子である酸発生剤(B1)がさらに好ましい。
Examples of the perfluoroalkyl group represented by Q 1 and Q 2 include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluoro sec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl. Group, perfluorohexyl group and the like.
As the acid generator (B1) contained in the resist composition, Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom acid generator (B1). Q 1 and Q 2 An acid generator (B1) in which both are fluorine atoms is more preferred.

b1で表される飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基や分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイル基に、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the saturated hydrocarbon group represented by L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group. A combination of two or more of the groups may be used.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group;
Side of alkyl group (particularly alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, etc.) to linear alkanediyl group Having a chain, for example, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, Branched alkanediyl groups such as 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.

b1で表される飽和炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、以下の式(b1−1)、式(b1−2)、式(b1−3)、式(b1−4)、式(b1−5)、式(b1−6)及び式(b1−7)でそれぞれ表される基が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−7)における結合手を示す*は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側の結合手は、C(Q1)(Q2)の炭素原子と結合し、右側の結合手はYと結合している。以下の式(b1−1)〜式(b1−7)の具体例も同様である。

Figure 0006142602
各式中、
b2は、単結合又は炭素数1〜22、好ましくは1〜15の飽和炭化水素基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜19、好ましくは1〜12の飽和炭化水素基を表す。
b4は、炭素数1〜20、好ましくは1〜13の飽和炭化水素基を表す。但しLb3及びLb4の合計炭素数の上限は20、好ましくは13である。
b5は、単結合又は炭素数1〜21、好ましくは1〜14の飽和炭化水素基を表す。
b6は、炭素数1〜22、好ましくは1〜15の飽和炭化水素基を表す。但しLb5及びLb6の合計炭素数の上限は22、好ましくは15である。
b7は、単結合又は炭素数1〜22、好ましくは15の飽和炭化水素基を表す。
b8は、炭素数1〜23、好ましくは1〜16の飽和炭化水素基を表す。但しLb7及びLb8の合計炭素数の上限は23、好ましくは1〜17である。
b9は、単結合又は炭素数1〜20、好ましくは1〜13の飽和炭化水素基を表す。
b10は、炭素数1〜21、好ましくは1〜14の飽和炭化水素基を表す。但しLb9及びLb10の合計炭素数の上限は21、好ましくは14である。
b11及びLb12は、単結合又は炭素数1〜18、好ましくは1〜11の飽和炭化水素基を表す。
b13は、炭素数1〜19、好ましくは1〜12の飽和炭化水素基を表す。但しLb11、Lb12及びLb13の合計炭素数の上限は19、好ましくは12である。
b14及びLb15は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1〜20、好ましくは1〜13の飽和炭化水素基を表す。
b16は、炭素数1〜21、好ましくは1〜14の飽和炭化水素基を表す。但しLb14、Lb15及びLb16の合計炭素数の上限は21、好ましくは14である。 Examples of the methylene group constituting the saturated hydrocarbon group represented by L b1 replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include the following formulas (b1-1), (b1-2), and (b1 -3), groups represented by formula (b1-4), formula (b1-5), formula (b1-6) and formula (b1-7), respectively. Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula represents a bond in (b1-7) * is described in conjunction the right in equation (B1), the left bond is, C (Q 1) ( Q 2 ) is bonded to the carbon atom, and the right bond is bonded to Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-7).
Figure 0006142602
In each formula,
L b2 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 20, preferably 13.
L b5 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, preferably 1 to 14 carbon atoms.
L b6 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b5 and L b6 is 22, preferably 15.
L b7 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 15 carbon atoms.
L b8 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, preferably 1 to 16 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b7 and L b8 is 23, preferably 1-17.
L b9 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 13 carbon atoms.
L b10 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, preferably 1 to 14 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 21, preferably 14.
L b11 and L b12 each represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 11 carbon atoms.
L b13 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b11 , L b12 and L b13 is 19, preferably 12.
L b14 and L b15 each independently represent a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 13 carbon atoms.
L b16 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, preferably 1 to 14 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b14 , L b15 and L b16 is 21, preferably 14.

b1は、式(b1−1)で表される基が好ましく、Lb2が単結合又は炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基である式(b1−1)で表される基がより好ましい。 L b1 is preferably a group represented by the formula (b1-1), and a group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. More preferred.

b2、Lb3、Lb4、Lb5、Lb6、Lb7、Lb8、Lb9、Lb10、Lb11、Lb12、Lb13、Lb14、Lb15及びLb16における飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基が好ましく、Lb10における飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基及び炭素数3〜10の脂環式炭化水素基が好ましく、アルカンジイル基、シクロヘキシル基及びアダマンチル基がより好ましい。
b1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれか、より好ましくは式(b1−1)又は式(b1−2)、さらに好ましくは式(b1−1)で表される2価の基であり、特により好ましくは、Lb2が単結合又は−CH−である式(b1−1)で表される2価の基である。
As L b2, L b3, L b4 , L b5, L b6, L b7, L b8, L b9, L b10, L b11, L b12, L b13, L b14, saturated hydrocarbon group in L b15 and L b16 Is preferably an alkanediyl group, and the saturated hydrocarbon group in L b10 is preferably an alkanediyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
L b1 is preferably any one of formula (b1-1) to formula (b1-4), more preferably formula (b1-1) or formula (b1-2), and still more preferably formula (b1-1). A divalent group represented by formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or —CH 2 —.

式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 0006142602

式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 0006142602

式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 0006142602

式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 0006142602

式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 0006142602

式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 0006142602

式(b1−7)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-7) include the following.
Figure 0006142602

b1で表わされる飽和炭化水素基に含まれる水素原子がフッ素原子又はヒドロキシ基で置換された基の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Specific examples of the group in which the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group represented by L b1 is substituted with a fluorine atom or a hydroxy group include the following.
Figure 0006142602

Yで表される脂環式炭化水素基としては、式(Y1)〜式(Y26)で表される基が挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include groups represented by formulas (Y1) to (Y26).
Figure 0006142602

なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y19)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)又は式(Y19)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)又は式(Y14)で表される基である。   Especially, it is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), more preferably represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15) or formula (Y19). And more preferably a group represented by formula (Y11) or formula (Y14).

脂環式炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のヒドロキシ基含有アルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す)などが挙げられる。
Yの置換基であるアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基等が挙げられる。
Examples of the substituent of the alicyclic hydrocarbon group include a halogen atom, a hydroxy group, an oxo group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxy group-containing alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 3 to 16 carbon atoms. An alicyclic hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group, or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, or a group having 6 to 18 carbon atoms. Represents an aromatic hydrocarbon group, and j2 represents an integer of 0 to 4).
The alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aralkyl group, and the like, which are substituents for Y, may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group, and an oxo group.

アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、上記と同様のものが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
Examples of the hydroxy group-containing alkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include those similar to the above.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

Yとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006142602
Examples of Y include the following.
Figure 0006142602

Yは、好ましくは置換基を有していてもよい脂環式炭化水素基であり、より好ましくは置換基(例えば、ヒドロキシ基)を有していてもよいアダマンチル基、又は、メチレン基がカルボニル基に置き換わっているアダマンチル基であり、さらに好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。   Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent, more preferably an adamantyl group which may have a substituent (for example, a hydroxy group), or a methylene group is carbonyl. An adamantyl group replaced by a group, more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group or an oxoadamantyl group;

酸発生剤(B1)を構成するスルホン酸アニオンの好適例としては、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)でそれぞれ表されるアニオンが挙げられる。以下の式において、符号の定義は前記と同じ意味であり、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基(好ましくは、メチル基)を表す。かかるスルホン酸アニオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたアニオンが挙げられる。 Preferable examples of the sulfonate anion constituting the acid generator (B1) include anions represented by formulas (b1-1-1) to (b1-1-9), respectively. In the following formulas, the definitions of the symbols have the same meaning as described above, and R b2 and R b3 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group). Specific examples of the sulfonate anion include the anions described in JP 2010-204646 A.

Figure 0006142602
Figure 0006142602

次に、酸発生剤(B1)を構成する有機カチオン(カチオン)について説明する。このカチオンは、酸発生剤(B1)の光吸収部として機能するものであり、レジスト分野に用いられるイオン性酸発生剤において、光吸収部として用いられる各種のカチオンが挙げられ、より具体的には、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、有機ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、有機スルホニウムカチオンがさらに好ましい。好ましいカチオンを具体的に示すと、以下の式(b2−1)〜式(b2−4)でそれぞれ表される有機カチオン〔以下、各式の番号に応じて、「カチオン(b2−1)」、「カチオン(b2−2)」、「カチオン(b2−3)」及び「カチオン(b2−4)」ということがある。〕である。

Figure 0006142602
Next, the organic cation (cation) constituting the acid generator (B1) will be described. This cation functions as a light absorption part of the acid generator (B1). In the ionic acid generator used in the resist field, various cations used as the light absorption part can be mentioned, and more specifically, Includes organic onium cations such as organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, organic benzothiazolium cations, and organic phosphonium cations. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, and an organic sulfonium cation is more preferable. Specific examples of preferred cations are organic cations represented by the following formulas (b2-1) to (b2-4) [hereinafter referred to as “cation (b2-1)” according to the number of each formula]. , “Cation (b2-2)”, “cation (b2-3)” and “cation (b2-4)”. ].
Figure 0006142602

式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4、Rb5及びRb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、この炭化水素基のうちでは、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が好ましい。前記アルキル基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を有していてもよく、前記脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。
b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
b9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。
b11は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
b9、Rb10及びRb11(Rb9〜Rb11)は、それぞれ独立に、アルキル基である場合、その炭素数は1〜12の範囲であると好ましく、脂環式炭化水素基である場合、その炭素数は3〜18の範囲であると好ましく、4〜12の範囲であるとさらに好ましい。
b12は、炭素数1〜18の炭化水素基を表す。この炭化水素基のうち、芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基を有していてもよい。
b9とRb10との組み合わせ、及び/又は、Rb11とRb12との組み合わせは、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)は脂肪族環又は、該脂肪族環を構成するメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっている環である。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 , R b5 and R b6 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and among these hydrocarbon groups, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and an oil having 3 to 18 carbon atoms A cyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms are preferred. The alkyl group may have a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom and a carbon number. The aromatic hydrocarbon group may have 2 to 4 acyl groups or glycidyloxy groups, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. You may have a hydrocarbon group or a C1-C12 alkoxy group.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms.
R b11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b9 , R b10 and R b11 (R b9 to R b11 ) are each independently an alkyl group, preferably a carbon number in the range of 1 to 12, and an alicyclic hydrocarbon group. The number of carbon atoms is preferably in the range of 3-18, more preferably in the range of 4-12.
R b12 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. Among these hydrocarbon groups, the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or 1 to 12 carbon atoms. It may have an alkylcarbonyloxy group.
The combination of R b9 and R b10 and / or the combination of R b11 and R b12 are independently bonded to each other to form a 3-membered ring to 12-membered ring (preferably a 3-membered ring to 7-membered ring). These 3-membered ring to 12-membered ring (preferably 3-membered ring to 7-membered ring) may be an aliphatic ring or a methylene group constituting the aliphatic ring may be an oxygen atom, a sulfur atom or A ring that replaces a carbonyl group.

b13、Rb14、Rb15、Rb16、Rb17及びRb18(Rb13〜Rb18)は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
b11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
o2、p2、s2及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上であるとき、複数のRb13は同一でも異なっていてもよく、p2が2以上であるとき、複数のRb14はそれぞれ独立であり、s2が2以上であるとき、複数のRb15は同一でも異なっていてもよく、t2が2以上であるとき、複数のRb18は同一でも異なっていてもよい。
R b13, R b14, R b15 , R b16, R b17 and R b18 (R b13 ~R b18) are each independently a hydroxy group, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms having 1 to 12 carbon atoms Represents.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 may be the same or different. When p2 is 2 or more, the plurality of R b14 are independent, and when s2 is 2 or more, a plurality of R b13 b15 may be the same or different, and when t2 is 2 or more, a plurality of Rb18 may be the same or different.

b12で表されるアルキルカルボニルオキシ基としては、すでに例示したアシル基と酸素原子とが結合したものである。 The alkylcarbonyloxy group represented by R b12 is a group in which the acyl group exemplified above and an oxygen atom are bonded.

b9、Rb10、Rb11及びRb12で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基などである。
b9〜Rb11の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(1−アダマンチル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などである。
b12で表される芳香族炭化水素基としては、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基などである。
b12で表される芳香族炭化水素基とアルキル基が結合したものは、典型的にはアラルキル基である。
b9とRb10との組み合わせが結合して形成する環としては、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11とRb12との組み合わせが結合して形成する環としては、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the alkyl group represented by R b9 , R b10 , R b11 and R b12 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl. Group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by R b9 to R b11 include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (1- Adamantyl) alkane-1-yl group and isobornyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group represented by R b12 include a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, and a 4-methoxyphenyl group. A biphenylyl group and a naphthyl group.
A combination of an aromatic hydrocarbon group represented by R b12 and an alkyl group is typically an aralkyl group.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b9 and R b10 include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Is mentioned.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

式(b2−1)〜式(b2−4)でそれぞれ表される有機カチオンの具体例は、特開2010−204646号公報に記載されたものを挙げることができる。   Specific examples of the organic cation represented by each of the formulas (b2-1) to (b2-4) include those described in JP 2010-204646 A.

カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、式(b2−1−1)で表されるカチオンがさらに好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0)、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=0、x2=1であり、Rb21がメチル基である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、Rb19、Rb20及びRb21がいずれもメチル基である。)が特に好ましい。 Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable, and the triphenylsulfonium cation (formula (b2) -1-1), v2 = w2 = x2 = 0), diphenyltolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = 0, x2 = 1, and R b21 is a methyl group .) Or tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 1, and R b19 , R b20 and R b21 are all methyl groups).

Figure 0006142602
式(b2−1−1)中、
b19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。また、Rb19、Rb20及びRb21から選ばれる2つが一緒になって硫黄原子を含む環を形成してもよい。
v2、w2及びx2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。
v2が2以上のとき、複数のRb19は同一又は相異なり、w2が2以上のとき、複数のRb20は同一又は相異なり、x2が2以上のとき、複数のRb21は同一又は相異なる。
Figure 0006142602
In formula (b2-1-1),
R b19 , R b20 and R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom) hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms. Represents an alicyclic hydrocarbon group. Two selected from R b19 , R b20 and R b21 may be combined to form a ring containing a sulfur atom.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 are the same or different, when w2 is 2 or more, the plurality of R b20 are the same or different, and when x2 is 2 or more, the plurality of R b21 are the same or different. .

なかでも、Rb19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。 Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is.

カチオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたカチオンが挙げられる。   Specific examples of the cation include those described in JP2010-204646A.

酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、好ましくは、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)のいずれかのスルホン酸アニオンと、式(b2−1−1)の有機カチオンとの組合せ、並びに、式(b1−1−3)〜式(b1−1−5)のいずれかのスルホン酸アニオンと、式(b2−3)の有機カチオンとの組合せが挙げられる。   The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonate anion and organic cation. The above-mentioned anion and cation can be arbitrarily combined, but preferably the sulfonate anion of any one of the formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) and the formula (b2-1-1- The combination of 1) with the organic cation, and the combination of the sulfonate anion of any one of formulas (b1-1-3) to (b1-1-5) with the organic cation of formula (b2-3) Can be mentioned.

酸発生剤(B1)としては、式(B1−1)〜式(B1−20)でそれぞれ表されるものがより好ましく、トリアリールスルホニウムカチオンを含む、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)、式(B1−14)、式(B1−18)、式(B1−19)又は式(B1−20)で表されるものがとりわけ好ましい。   As the acid generator (B1), those represented by the formula (B1-1) to the formula (B1-20) are more preferable, and the formula (B1-1) and the formula (B1- 2), Formula (B1-3), Formula (B1-6), Formula (B1-7), Formula (B1-11), Formula (B1-12), Formula (B1-13), Formula (B1-14) ), Formula (B1-18), formula (B1-19) or formula (B1-20) is particularly preferable.

Figure 0006142602
Figure 0006142602

Figure 0006142602
Figure 0006142602

Figure 0006142602
Figure 0006142602

Figure 0006142602
Figure 0006142602

酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上30質量部以下であり、より好ましくは3質量部以上25質量部以下である。
本レジスト組成物に含有される酸発生剤(B)は、単独種でも、複数種の酸発生剤を含有していてもよいが、複数種の酸発生剤を含有する場合でも、少なくとも1種は酸発生剤(B1)であると好ましく、酸発生剤(B)の実質的に全てが酸発生剤(B1)からなるとさらに好ましい。
The content of the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin (A).
The acid generator (B) contained in the resist composition may be a single type or a plurality of types of acid generators, but at least one type of acid generator may be contained even when a plurality of types of acid generators are contained. Is preferably an acid generator (B1), more preferably substantially all of the acid generator (B) is composed of an acid generator (B1).

<化合物(D)>
上述のとおり、化合物(D)は式(II)で表される。

Figure 0006142602
[式(II)中、
D1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のRD1は同一又は互いに相異なり、n’が2以上の場合、複数のRD2は同一又は互いに相異なる。] <Compound (D)>
As described above, the compound (D) is represented by the formula (II).
Figure 0006142602
[In the formula (II),
R D1 and R D2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms, or a carbon number Represents 2 to 7 alkoxycarbonyl groups, nitro groups or halogen atoms.
m ′ and n ′ each independently represents an integer of 0 to 4. When m ′ is 2 or more, a plurality of R D1 are the same or different from each other, and when n ′ is 2 or more, a plurality of R D2 Are the same or different from each other. ]

炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基、並びに、これらが組合わせられた基が挙げられ、具体的には、式(2)におけるRa1'、 Ra2'及びRa3'で表される炭化水素基と同様の基が挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which these are combined, and specifically, R a1 in the formula (2). Examples thereof include the same groups as the hydrocarbon groups represented by ' , R a2' and R a3 ' .

アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基及びヘキシルオキシ基等が挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、例えば、上記アルコキシ基にカルボニル基が結合した基が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基及びイソブチリルオキシ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group.
As an alkoxycarbonyl group, the group which the carbonyl group couple | bonded with the said alkoxy group is mentioned, for example.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, and an isobutyryloxy group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.

D1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1〜6の炭化水素基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜5のアシル基、炭素数2〜5のアシルオキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子であることが好ましい。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜3の整数が好ましく、0〜2の整数がより好ましく、0又は1がさらに好ましく、0が特に好ましい。
R D1 and R D2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, or a carbon number It is preferably 2 to 5 alkoxycarbonyl group, nitro group or halogen atom.
m ′ and n ′ are each independently preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 0 to 2, still more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

化合物(II)の具体例を、以下に示す。

Figure 0006142602
Specific examples of compound (II) are shown below.
Figure 0006142602

Figure 0006142602
Figure 0006142602

化合物(D)は市場から入手できる市販品を用いてもよく、公知の製造方法で製造されたものを用いてもよい。ここに示した化合物(D)の中でも、m及びnがともに0であるものが好ましく、具体的には式(II−a)、式(II−b)及び式(II−c)で表されるものが好ましいものとして挙げられる。中でも、式(II−a)で示されるものは市場から容易に入手できるので、本レジスト組成物の調製が容易になる点で好ましい。   As the compound (D), a commercially available product may be used, or a compound produced by a known production method may be used. Among the compounds (D) shown here, those in which both m and n are 0 are preferred, and specifically represented by the formula (II-a), formula (II-b) and formula (II-c). Are preferred. Among them, the compound represented by the formula (II-a) is preferable because it can be easily obtained from the market, and thus the resist composition can be easily prepared.

本レジスト組成物における化合物(D)の含有割合は、本レジスト組成物の固形分に対して、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。   The content ratio of the compound (D) in the resist composition is preferably about 0.01 to 5% by mass, more preferably about 0.01 to 3% by mass with respect to the solid content of the resist composition. It is particularly preferably about 0.01 to 1% by mass.

<溶剤(E)>
上述のとおり、本レジスト組成物には、溶剤(E)、特に有機溶剤を溶剤(E)として含有すると好ましい。溶剤(E)は、用いる樹脂(A)などの種類及びその量、酸発生剤(B)の種類及びその量などに応じ、さらに後述するレジストパターンの製造において、基板上に本レジスト組成物を塗布する際の塗布性が良好となるという点から適宜、最適なものを選ぶことができる。
<Solvent (E)>
As described above, the resist composition preferably contains a solvent (E), particularly an organic solvent as the solvent (E). The solvent (E) depends on the type and amount of the resin (A) to be used, the type and amount of the acid generator (B), and the resist composition on the substrate in the production of a resist pattern described later. The optimum one can be appropriately selected from the viewpoint that the coating property when coating is good.

本レジスト組成物が溶剤(E)を含有する場合、その含有割合は、例えば、本レジスト組成物の総量に対して、90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有割合は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。   When this resist composition contains a solvent (E), the content ratio is 90 mass% or more with respect to the total amount of this resist composition, for example, Preferably it is 92 mass% or more, More preferably, it is 94 mass% or more. For example, it is 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less. The content ratio of the solvent (E) can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類などを挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。   Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and Examples thereof include esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone. A solvent (E) may contain 1 type independently, and may contain 2 or more types.

<塩基性化合物(以下、場合により「塩基性化合物(C)」という。)>
本レジスト組成物には、レジスト分野で「クエンチャー」と呼ばれる塩基性化合物(C)が含有されていてもよい。
塩基性化合物(C)は、酸を捕捉するという特性を有する化合物、特に、酸発生剤(B)から発生する酸を捕捉する特性を有する化合物である。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition may contain a basic compound (C) called “quencher” in the resist field.
The basic compound (C) is a compound having a property of capturing an acid, particularly a compound having a property of capturing an acid generated from the acid generator (B).

塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)〜式(C8)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。   The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by the formula (C1) to the formula (C8), more preferably a compound represented by the formula (C1-1).

Figure 0006142602
[式(C1)中、
c1、Rc2及びRc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。]
Figure 0006142602
[In the formula (C1),
R c1 , R c2 and R c3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the aromatic hydrocarbon group The hydrogen atom contained is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. It may be. ]

Figure 0006142602
[式(C1−1)中、
c2及びRc3は、上記と同じ意味を表す。
c4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は同一又は相異なる。]
Figure 0006142602
[In the formula (C1-1),
R c2 and R c3 represent the same meaning as described above.
R c4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms.
m3 represents an integer of 0 to 3, and when m3 is 2 or more, the plurality of R c4 are the same or different. ]

Figure 0006142602
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、
c5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は同一又は相異なる。]
なお、ここでいうアルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基及び2,2−ジメチルプロピオニル基などである。
Figure 0006142602
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4),
R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 are the same or different. ]
The alkanoyl group mentioned here includes an acetyl group, a 2-methylacetyl group, a 2,2-dimethylacetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a pentanoyl group, and a 2,2-dimethylpropionyl group.

Figure 0006142602
[式(C5)及び式(C6)中、
c10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
o3及びp3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、o3が2以上であるとき、複数のRc14は同一又は相異なり、p3が2以上であるとき、複数のRc15は、同一又は相異なる。
c1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 0006142602
[In Formula (C5) and Formula (C6),
R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3, when o3 is 2 or more, the plurality of R c14 are the same or different, and when p3 is 2 or more, the plurality of R c15 are the same or Different.
L c1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

Figure 0006142602
[式(C7)及び式(C8)中、
c18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
q3、r3及びs3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、q3が2以上であるとき、複数のRc18は同一又は相異なり、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一又は相異なり、及びs3が2以上であるとき、複数のRc20は同一又は相異なる。
c2は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 0006142602
[In Formula (C7) and Formula (C8),
R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represents an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, the plurality of R c18 are the same or different, and when r3 is 2 or more, the plurality of R c19 are the same. Or when different and when s3 is 2 or more, the plurality of R c20 are the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

式(C1)〜式(C8)における、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基及びアルカンジイル基の具体例は、各々の炭素数の範囲ですでに例示したものを含む。
アルカノイル基の具体例は、式(C4)のRc9で説明したものと同じものを含む。
Specific examples of the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, alkoxy group and alkanediyl group in the formulas (C1) to (C8) are those already exemplified in the respective carbon number ranges. including.
Specific examples of the alkanoyl group include the same as those described for R c9 in formula (C4).

式(C1)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、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−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンなどが挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。   Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyl Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonyl Amine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2- Examples include diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and preferably diiso Ropiruanirin. Particularly preferred include 2,6-diisopropylaniline.

式(C2)で表される化合物としては、ピペラジンなどが挙げられる。
式(C3)で表される化合物としては、モルホリンなどが挙げられる。
式(C4)で表される化合物としては、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。
式(C5)で表される化合物としては、2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
式(C6)で表される化合物としては、イミダゾール及び4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
式(C7)で表される化合物としては、ピリジン及び4−メチルピリジンなどが挙げられる。
式(C8)で表される化合物としては、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド及び2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミン、ビピリジンなどが挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (C2) include piperazine.
Examples of the compound represented by the formula (C3) include morpholine.
Examples of the compound represented by the formula (C4) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound represented by the formula (C5) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound represented by the formula (C6) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound represented by the formula (C7) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound represented by the formula (C8) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 1, 2-di (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide 4,4′-dipyridyl disulfide and 2,2′-dipyridylamine, 2,2′-dipycolylamine, bipyridine and the like.

アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリンなどが挙げられる。   As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Examples include ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, and choline.

本レジスト組成物に塩基性化合物(C)を含有させる場合、その含有割合は、本レジスト組成物の固形分を基準に、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。   When the basic compound (C) is contained in the resist composition, the content ratio is preferably about 0.01 to 5% by mass, more preferably about 0.005% by mass, based on the solid content of the resist composition. It is about 01 to 3% by mass, particularly preferably about 0.01 to 1% by mass.

<その他の成分(以下、場合により「成分(F)」という。)>
本レジスト組成物は、必要に応じて、成分(F)を含有していてもよい。成分(F)としては、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤及び染料などである。成分(F)を本発明のレジスト組成物に用いる場合には、当該成分(F)の種類に応じて、適切な含有量を調節することができる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “component (F)”)>
The present resist composition may contain a component (F) as necessary. The component (F) includes additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, and dyes. When the component (F) is used in the resist composition of the present invention, an appropriate content can be adjusted according to the type of the component (F).

<本レジスト組成物の調製>
本レジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(B)、化合物(D)及び溶剤(E)、並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)及び成分(F)を混合することによって調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂(A)などの種類、樹脂(A)などの溶剤(E)に対する溶解度などに応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合などを用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of the present resist composition>
This resist composition is a mixture of resin (A), acid generator (B), compound (D) and solvent (E), and basic compound (C) and component (F) used as necessary. Can be prepared. The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select the suitable temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the solubility with respect to solvent (E), such as resin (A) kind, resin (A). An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.

本発明のレジストパターンの製造方法(以下、場合により「本製造方法」という。)は、
(1)本レジスト組成物を基板上に塗布する工程(塗布工程)、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程(乾燥工程)、
(3)組成物層を露光する工程(露光工程)、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程(加熱工程)、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程(現像工程)
を含む。
The method for producing a resist pattern of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present production method”)
(1) A step of applying the resist composition on a substrate (application step),
(2) A step of drying the composition after coating to form a composition layer (drying step),
(3) Step of exposing the composition layer (exposure step),
(4) Step of heating composition layer after exposure (heating step), and (5) Step of developing composition layer after heating (development step)
including.

レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。基板としては、シリコンウェハ等の無機基板が挙げられる。レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜等が形成されていてもよい。   Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater. Examples of the substrate include an inorganic substrate such as a silicon wafer. Before applying the resist composition, the substrate may be washed or an antireflection film or the like may be formed.

塗布後の組成物を乾燥することにより、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行い、溶剤が除去された組成物層を形成する。この場合の温度は50〜200℃程度が好ましい。また、圧力は1〜1.0×10Pa程度が好ましい。 The composition layer is formed by drying the composition after application. Drying is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking) or using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. The temperature in this case is preferably about 50 to 200 ° C. The pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層は、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) Using various lasers such as those that convert wavelength of laser light from the laser and emit harmonic laser light in the far-ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV), etc. Can do.

露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)する。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は5〜60℃が好ましく、現像時間は5〜300秒間が好ましい。
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて現像液を利用して現像する。
The composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) in order to promote the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using a developer using a developing device. Examples of the developing method include a dipping method, a paddle method, a spray method, and a dynamic dispensing method. The development temperature is preferably 5 to 60 ° C., and the development time is preferably 5 to 300 seconds.
The heated composition layer is usually developed using a developer using a developing device.

本発明のレジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いる。アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
When producing a positive resist pattern from the resist composition of the present invention, an alkaline developer is used as the developer. The alkaline developer may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline). The alkali developer may contain a surfactant.
It is preferable to wash the resist pattern with ultrapure water after development, and then remove the water remaining on the substrate and the pattern.

本発明のレジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として有機溶剤を含む現像液(以下「有機系現像液」という場合がある)を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、2−ヘキサノン、2−ヘプタノンなどのケトン溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルエステル溶剤;酢酸ブチル等のエステル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル溶剤;N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤;アニソールなどの芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、90質量%以上100質量%以下が好ましく、95質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさらに好ましい。
中でも、有機系現像液としては、酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンを含む現像液が好ましい。有機系現像液中、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンの合計含有率は、50質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。また、有機系現像液には、微量の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止してもよい。
In the case of producing a negative resist pattern from the resist composition of the present invention, a developer containing an organic solvent as a developer (hereinafter sometimes referred to as “organic developer”) is used.
Organic solvents contained in the organic developer include ketone solvents such as 2-hexanone and 2-heptanone; glycol ether ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; ester solvents such as butyl acetate; glycols such as propylene glycol monomethyl ether Examples include ether solvents; amide solvents such as N, N-dimethylacetamide; aromatic hydrocarbon solvents such as anisole.
In the organic developer, the content of the organic solvent is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, and still more preferably only the organic solvent.
Among them, the organic developer is preferably a developer containing butyl acetate and / or 2-heptanone. In the organic developer, the total content of butyl acetate and 2-heptanone is preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 90% by mass to 100% by mass, and substantially butyl acetate and / or 2 -More preferred is heptanone alone.
The organic developer may contain a surfactant. The organic developer may contain a trace amount of water.
At the time of development, the development may be stopped by substituting a solvent of a different type from the organic developer.

現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
It is preferable to wash the developed resist pattern with a rinse solution. The rinsing liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, and an alcohol solvent or an ester solvent is preferable.
After the cleaning, it is preferable to remove the rinse solution remaining on the substrate and the pattern.

<用途>
本レジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、特に、ArFエキシマレーザ露光用の液浸露光用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition includes a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, in particular, ArF excimer. It is suitable as a resist composition for immersion exposure for laser exposure.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。樹脂(A)の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified. The weight average molecular weight of the resin (A) is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

合成例1(モノマー(M−K)の合成)

Figure 0006142602
式(K−1)で表される化合物33.48部、ジシクロヘキシルカルボジイミド23.93部及び塩化メチレン40.00部を、反応器に仕込み、混合した。得られた混合物を0℃程度まで冷却した後、式(K−2)で表される化合物18.83部を加え、0℃程度のまま、1時間攪拌した。23℃まで昇温し、さらに30分間攪拌した。不溶物をろ過して除去し、得られたろ液を濃縮して、式(K−3)で表される化合物44.28部を得た。 Synthesis Example 1 (Synthesis of monomer (M-K))
Figure 0006142602
33.48 parts of the compound represented by the formula (K-1), 23.93 parts of dicyclohexylcarbodiimide and 40.00 parts of methylene chloride were charged into a reactor and mixed. After cooling the obtained mixture to about 0 ° C., 18.83 parts of the compound represented by the formula (K-2) was added, and the mixture was stirred for about 1 hour while maintaining about 0 ° C. The temperature was raised to 23 ° C., and the mixture was further stirred for 30 minutes. Insoluble matters were removed by filtration, and the obtained filtrate was concentrated to obtain 44.28 parts of a compound represented by the formula (K-3).

Figure 0006142602
前記のようにして得られた式(K−3)で表される化合物19.42部、式(K−4)で表される化合物18.22部及びアセトニトリル200部を、反応器に仕込み、混合した。得られた混合物を50℃で3時間攪拌した。得られた混合物を濃縮し、クロロホルム300部及びイオン交換水150部を加えた後、分液操作により、有機層を回収した。回収された有機層をイオン交換水150部で水洗した後、有機層を濃縮した。濃縮物を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(M−K)で表される化合物12.89部を得た。
MS(質量分析):308.1(分子イオンピーク)
Figure 0006142602
A reactor was charged with 19.42 parts of the compound represented by the formula (K-3) obtained as described above, 18.22 parts of the compound represented by the formula (K-4) and 200 parts of acetonitrile. Mixed. The resulting mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours. The obtained mixture was concentrated, 300 parts of chloroform and 150 parts of ion-exchanged water were added, and then the organic layer was recovered by a liquid separation operation. The recovered organic layer was washed with 150 parts of ion exchange water, and then the organic layer was concentrated. The concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., Ltd. developing solvent: ethyl acetate) to obtain 12.89 parts of a compound represented by the formula (M-K). It was.
MS (mass spectrometry): 308.1 (molecular ion peak)

樹脂(A)の合成
樹脂(A)の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。

Figure 0006142602
以下、これらのモノマーを、その符号に応じて、「モノマー(M−A)」〜「モノマー(M−K)」という。 Synthesis of Resin (A) Compounds (monomers) used in the synthesis of resin (A) are shown below.
Figure 0006142602
Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (MA)” to “monomer (M-K)” depending on the reference numerals.

合成例2〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)、モノマー(M−E)、モノマー(M−B)、モノマー(M−H)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−E):モノマー(M−B):モノマー(M−H):モノマー(M−K))が32:7:8:43:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.6×10の樹脂A1(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006142602
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin A1]
As a monomer, a monomer (MG), a monomer (ME), a monomer (MB), a monomer (M-H), and a monomer (M-K) are used, and the molar ratio (monomer (MG) : Monomer (ME): Monomer (MB): Monomer (M-H): Monomer (M-K)) were mixed so that the ratio was 32: 7: 8: 43: 10. 1.5 mass times dioxane was added to make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, with respect to the total monomer amount, and these are heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 6 × 10 3 resin A1 (copolymer) was obtained with a yield of 80%. This resin A1 has the following structural units.
Figure 0006142602

合成例3〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)、モノマー(M−I)、モノマー(M−J)、モノマー(M−D)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−F):モノマー(M−I):モノマー(M−J):モノマー(M−D):モノマー(M−K))が45:14:2.5:22.5:16となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.8×10の樹脂A2(共重合体)を収率71%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006142602
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin A2]
As a monomer, a monomer (MF), a monomer (M-I), a monomer (M-J), a monomer (MD) and a monomer (M-K) are used, and the molar ratio (monomer (MF)) : Monomer (M-I): monomer (M-J): monomer (MD): monomer (M-K)) were mixed so that 45: 14: 2.5: 22.5: 16, Dioxane of 1.5 mass times the total monomer amount was added to make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was dissolved again in dioxane, and the solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated twice, and the resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 8. 8 × 10 3 resin A2 (copolymer) was obtained with a yield of 71%. This resin A2 has the following structural units.
Figure 0006142602

合成例4〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)、モノマー(M−I)、モノマー(M−J)、モノマー(M−D)、モノマー(M−H)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−F):モノマー(M−I):モノマー(M−J):モノマー(M−D):モノマー(M−H):モノマー(M−K))が45:14:2.5:17.5:5:16となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.3×10の樹脂A3(共重合体)を収率69%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006142602
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin A3]
As a monomer, a monomer (M−F), a monomer (M−I), a monomer (M−J), a monomer (M−D), a monomer (M−H), and a monomer (M−K) are used, and a molar ratio thereof. (Monomer (MF): Monomer (M-I): Monomer (M-J): Monomer (MD): Monomer (M-H): Monomer (M-K))) 45: 14: 2. It mixed so that it might become 5: 17.5: 5: 16, and the dioxane of 1.5 mass times the total monomer amount was added, and it was set as the solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, with respect to the total monomer amount, and these are heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was dissolved again in dioxane, and the solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated twice, and the resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 8. 3 × 10 3 resin A3 (copolymer) was obtained with a yield of 69%. This resin A3 has the following structural units.

Figure 0006142602

合成例5〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)、モノマー(M−I)、モノマー(M−B)、モノマー(M−D)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−F):モノマー(M−I):モノマー(M−B):モノマー(M−D):モノマー(M−K))が、30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.9×10の樹脂A4(共重合体)を収率62%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A4とする。

Figure 0006142602
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin A4]
As a monomer, a monomer (MF), a monomer (M-I), a monomer (M-B), a monomer (MD), and a monomer (M-K) are used, and the molar ratio (monomer (MF)) : Monomer (M-I): monomer (MB): monomer (MD): monomer (M-K)) are mixed so as to be 30: 14: 6: 20: 30, and the total amount of monomers Of 1.5 mass times of dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.9. × 10 3 of the resin A4 (copolymer) was obtained in 62% yield. This resin A4 has the following structural units and is referred to as resin A4.
Figure 0006142602

合成例6〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)、モノマー(M−I)、モノマー(M−J)、モノマー(M−D)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−F):モノマー(M−I):モノマー(M−J):モノマー(M−D):モノマー(M−K))が、35:15:3:27:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.8×10の樹脂A5(共重合体)を収率66%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A5とする。

Figure 0006142602
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin A5]
As a monomer, a monomer (MF), a monomer (M-I), a monomer (M-J), a monomer (MD) and a monomer (M-K) are used, and the molar ratio (monomer (MF)) : Monomer (M-I): monomer (M-J): monomer (MD): monomer (M-K)) were mixed so as to be 35: 15: 3: 27: 20, and the total amount of monomers Of 1.5 mass times of dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.8. × give 10 third resin A5 (copolymer) in 66% yield. This resin A5 has the following structural units, and this is designated as resin A5.
Figure 0006142602

合成例7〔樹脂H1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−A)、モノマー(M−B)及びモノマー(M−C)を用い、そのモル比(モノマー(M−A):モノマー(M−B):モノマー(M−C))が40:20:40となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを78℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量6.5×10の樹脂H1(共重合体)を収率85%で得た。この樹脂H1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006142602
Synthesis Example 7 [Synthesis of Resin H1]
As a monomer, a monomer (MA), a monomer (MB), and a monomer (MC) are used, and the molar ratio (monomer (MA): monomer (MB): monomer (MC) ) Was 40:20:40, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 78 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was dissolved again in dioxane, and the solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated twice, and the reprecipitation operation of filtering the resin was performed twice, and the weight average molecular weight 6. 5 × 10 3 resin H1 (copolymer) was obtained with a yield of 85%. This resin H1 has the following structural units.
Figure 0006142602

<レジスト組成物の調製>
以下に示す成分の各々を表1に示す質量部で、下記の溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Each of the components shown below was dissolved in the following solvent in parts by mass shown in Table 1, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 0006142602
Figure 0006142602

表1に示す各符号は、以下に示す成分を表す。
<樹脂>
A1、A2、A3、H1:樹脂A1、樹脂A2、樹脂A3、樹脂H1
<酸発生剤>
B1:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成

Figure 0006142602
Each code | symbol shown in Table 1 represents the component shown below.
<Resin>
A1, A2, A3, H1: Resin A1, Resin A2, Resin A3, Resin H1
<Acid generator>
B1: Synthesis according to the example of JP 2010-152341 A
Figure 0006142602

<塩基性化合物(C):クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<化合物(D)>
D1: (東京化成工業(株)製)

Figure 0006142602
<Basic compound (C): quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Compound (D)>
D1: (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 0006142602

<溶剤(E)>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Solvent (E)>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

<レジスト組成物の液浸露光評価>
(1)塗布工程
12インチのシリコンウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚(組成物層の膜厚)が100nmとなるようにスピンコートした。
(2)乾燥工程
塗布工程後に、塗布膜が形成されたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。かくして、該シリコンウェハ上に組成物層が形成された。
(3)露光工程
組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、Annular σout=0.85
σin=0.65 XY−pol.照明]で、トレンチパターン(ピッチ240nm/トレンチ60nm)を形成するためのマスク(ピッチ240nm/ライン60nm)を用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
(4)加熱工程
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行った。
(5)現像工程
加熱工程を経たシリコンウェハ上の組成物層を、現像液として酢酸ブチル(東京化成から購入した酢酸n−ブチルをそのまま用いた)を用い、20秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを製造した。
<Immersion exposure evaluation of resist composition>
(1) Application process By applying a composition for organic antireflection film [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] on a 12-inch silicon wafer and baking at 205 ° C. for 60 seconds, An organic antireflection film having a thickness of 780 mm was formed. Next, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) (the film thickness of the composition layer) was 100 nm.
(2) Drying Step After the coating step, the silicon wafer on which the coating film was formed was pre-baked (PB) for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. Thus, a composition layer was formed on the silicon wafer.
(3) Exposure Step ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, Annual σ out = 0.85 on a silicon wafer on which the composition layer is formed.
σ in = 0.65 XY-pol. Illumination] was performed by using a mask (pitch 240 nm / line 60 nm) for forming a trench pattern (pitch 240 nm / trench 60 nm) while changing the exposure amount stepwise. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
(4) Heating step After exposure, post-exposure baking (PEB) was performed for 60 seconds on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 1.
(5) Development process The composition layer on the silicon wafer after the heating process is subjected to paddle development for 20 seconds using butyl acetate (using n-butyl acetate purchased from Tokyo Kasei as it is) as a developer, A pattern was manufactured.

各組成物層において、ピッチ240nm/ライン60nmのマスクで形成したトレンチパターンが60nmとなる露光量を実効感度とした。   In each composition layer, an exposure amount at which a trench pattern formed with a mask having a pitch of 240 nm / line of 60 nm becomes 60 nm was defined as effective sensitivity.

<ラインエッジラフネス評価(LER)>
リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅(nm)を求めた。結果を表2に示す。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
The wall surface of the resist pattern after the lithography process was observed with a scanning electron microscope, and the fluctuation width (nm) of the unevenness on the side wall of the resist pattern was obtained. The results are shown in Table 2.

Figure 0006142602
Figure 0006142602

実施例4〜6及び比較例2
現像工程に用いる現像液を、酢酸n−ブチルから2−ヘプタノン(協和醗酵(株)から購入したものをそのまま用いた)に変更した以外は、実施例1〜3及び比較例1のそれぞれと同じ実験を行い、LERを求めた。その結果を表3に示す。
Examples 4 to 6 and Comparative Example 2
The same as each of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, except that the developer used in the development process was changed from n-butyl acetate to 2-heptanone (the one purchased from Kyowa Hakko Co., Ltd. was used as it was). Experiments were performed to determine LER. The results are shown in Table 3.

Figure 0006142602
Figure 0006142602

実施例1〜実施例6のレジストパターン製造では、比較例1及び比較例2のレジストパターン製造よりも優れたラインエッジラフネスでレジストパターン(ネガ型のレジストパターン)を製造できた。   In the resist pattern manufacturing of Examples 1 to 6, a resist pattern (negative resist pattern) could be manufactured with a line edge roughness superior to that of Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

<レジスト組成物の調製>
以下に示す成分の各々を表3に示す質量部で、下記の溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Each of the components shown below was dissolved in the following solvent in parts by mass shown in Table 3, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 0006142602
Figure 0006142602

<レジストパターンの製造及びその評価>
<レジスト組成物の液浸露光後のラインエッジラフネス(LER)評価>
12インチのシリコン製ウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表3の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表3の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Manufacture of resist pattern and its evaluation>
<Evaluation of line edge roughness (LER) after immersion exposure of resist composition>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 78 nm. An organic antireflection film was formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm.
The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 3. Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer on which the resist composition film is formed in this manner, the exposure amount is stepwise. The line and space pattern was subjected to immersion exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 3 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed to obtain a resist pattern.

得られた各レジストパターン膜において、50nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量となる露光量を実効感度とした。   In each of the obtained resist pattern films, an exposure amount at which the 50 nm line and space pattern becomes an exposure amount of 1: 1 was defined as an effective sensitivity.

<ラインエッジラフネス評価(LER)>
リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅(nm)を求めた。結果を表4に示す。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
The wall surface of the resist pattern after the lithography process was observed with a scanning electron microscope, and the fluctuation width (nm) of the unevenness on the side wall of the resist pattern was obtained. The results are shown in Table 4.

Figure 0006142602
Figure 0006142602

本発明のレジスト組成物は、半導体の微細加工に利用できる。   The resist composition of the present invention can be used for fine processing of semiconductors.

Claims (6)

以下の(A)、(B)及び(D)を含有するレジスト組成物。
(A)式(I)で表される第1構造単位と、酸不安定基を含む第2構造単位とを有する樹脂であって、
前記第1構造単位と前記第2構造単位との含有比率(モル比)が、[第1構造単位の含有量]/[第2構造単位の含有量]で表して、5/95〜30/44の範囲の樹脂
Figure 0006142602
[式(I)中、
は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
は、単結合、−A−O−、−A−CO−O−、−A−CO−O−A−CO−O−又は−A−O−CO−A−O−を表す。
*は−O−との結合手を表す。
及びAは、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。]
(B)酸発生剤;
(D)式(II)で表される化合物
Figure 0006142602
[式(II)中、
D1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のRD1は同一又は互いに相異なり、n’が2以上の場合、複数のRD2は同一又は互いに相異なる。]
A resist composition containing the following (A), (B) and (D).
(A) A resin having a first structural unit represented by formula (I) and a second structural unit containing an acid labile group ,
The content ratio (molar ratio) between the first structural unit and the second structural unit is represented by [content of first structural unit] / [content of second structural unit]. A range of 44 resins ;
Figure 0006142602
[In the formula (I),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
A 1 is a single bond, * —A 2 —O—, * —A 2 —CO—O—, * —A 2 —CO—O—A 3 —CO—O— or * —A 2 —O—CO. -A 3 represents a -O-.
* Represents a bond with -O-.
A 2 and A 3 each independently represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]
(B) an acid generator;
(D) Compound represented by formula (II)
Figure 0006142602
[In the formula (II),
R D1 and R D2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms, or a carbon number Represents 2 to 7 alkoxycarbonyl groups, nitro groups or halogen atoms.
m ′ and n ′ each independently represents an integer of 0 to 4. When m ′ is 2 or more, a plurality of R D1 are the same or different from each other, and when n ′ is 2 or more, a plurality of R D2 Are the same or different from each other. ]
前記(A)は、
酸の作用により分解し、ネガ型現像液に対する溶解性が減少する特性を有する樹脂である請求項記載のレジスト組成物。
Said (A) is
2. The resist composition according to claim 1 , wherein the resist composition is a resin that has the property of being decomposed by the action of an acid and having reduced solubility in a negative developer.
ネガ型現像液は酢酸ブチル又は2−ヘプタノンである請求項記載のレジスト組成物。 Negative developer resist composition according to claim 2, wherein butyl acetate or 2-heptanone. 前記(B)は、式(B1)で表される酸発生剤である請求項1〜のいずれか1項に記載のレジスト組成物。
Figure 0006142602
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、炭素数1〜24の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、水素原子又はフッ素原子を表し、該脂環式炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
Said (B) is an acid generator represented by Formula (B1), The resist composition of any one of Claims 1-3 .
Figure 0006142602
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by a fluorine atom or a hydroxy group, and methylene constituting the saturated hydrocarbon group The group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, a hydrogen atom or a fluorine atom, and the methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon group is an oxygen atom, A sulfonyl group or a carbonyl group may be substituted.
Z + represents an organic cation. ]
さらに溶剤を含有する請求項1〜のいずれか1項に記載のレジスト組成物。 Furthermore, the resist composition of any one of Claims 1-4 containing a solvent. (1)請求項1〜のいずれか1項記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition of any one of Claims 1-5 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, comprising: a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.
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