JP6241226B2 - Photoresist composition, resist pattern forming method, polymer and compound - Google Patents

Photoresist composition, resist pattern forming method, polymer and compound Download PDF

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Description

本発明は、フォトレジスト組成物、レジストパターン形成方法、重合体及び化合物に関する。   The present invention relates to a photoresist composition, a resist pattern forming method, a polymer, and a compound.

半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス構造の形成には、フォトレジスト組成物のリソグラフィーによるレジストパターンが用いられている。このようなフォトレジスト組成物は、ArFエキシマレーザー等の遠紫外線、電子線などの露光光の照射により、露光部に酸を生成させ、この酸の触媒作用により露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度に差を生じさせ、基板上にレジストパターンを形成させるものである。   For the formation of various electronic device structures such as semiconductor devices and liquid crystal devices, a resist pattern by lithography of a photoresist composition is used. Such a photoresist composition generates an acid in an exposed portion by irradiation with exposure light such as deep ultraviolet rays such as an ArF excimer laser or an electron beam, and a developer solution for exposed and unexposed portions by the catalytic action of this acid. A difference in dissolution rate with respect to is formed, and a resist pattern is formed on the substrate.

かかるフォトレジスト組成物には、解像性に優れ、また、レジストパターンの断面形状の矩形性に優れるだけでなく、LWR(Line Width Roughness)性能、CDU(Critical Dimension Uniformity)性能等に優れると共に、焦点深度、露光余裕度、MEEF(Mask Error Enhancement Factor)性能等にも優れ、高精度なパターンを高い歩留まりで得られることが求められる。この要求に対しては、フォトレジスト組成物に含有される重合体の構造が種々検討されており、ブチロラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造を有することで、レジストパターンの基板への密着性を高めると共に、これらの性能を向上できることが知られている(特開平11−212265号公報、特開2003−5375号公報及び特開2008−83370号公報参照)。   Such a photoresist composition is excellent in resolution and not only excellent in the rectangular shape of the cross-sectional shape of the resist pattern, but also in LWR (Line Width Roughness) performance, CDU (Critical Dimension Uniformity) performance, etc. It is required to obtain a high-accuracy pattern with a high yield, with excellent depth of focus, exposure margin, MEEF (Mask Error Enhancement Factor) performance, and the like. In response to this requirement, various structures of the polymer contained in the photoresist composition have been studied. By having a lactone structure such as a butyrolactone structure or a norbornane lactone structure, the adhesion of the resist pattern to the substrate can be improved. It is known that these performances can be improved while improving the performance (see JP-A-11-212265, JP-A-2003-5375, and JP-A-2008-83370).

しかし、レジストパターンの微細化が線幅45nm以下のレベルまで進展している現在にあっては、上記性能の要求レベルはさらに高まり、上記従来のフォトレジスト組成物では、これらの要求を満足させることはできていない。   However, at present, when the miniaturization of the resist pattern is progressing to a level of 45 nm or less, the required level of the performance is further increased, and the conventional photoresist composition satisfies the above requirements. Is not done.

特開平11−212265号公報JP 11-212265 A 特開2003−5375号公報JP 2003-5375 A 特開2008−83370号公報JP 2008-83370 A

本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、LWR性能、CDU性能、解像性、断面形状の矩形性、焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能に優れるフォトレジスト組成物を提供することにある。   The present invention has been made based on the circumstances as described above, and its purpose is a photoresist excellent in LWR performance, CDU performance, resolution, rectangularity of a cross-sectional shape, depth of focus, exposure margin and MEEF performance. It is to provide a composition.

上記課題を解決するためになされた発明は、
下記式(1)で表される基を含む構造単位(以下、「構造単位(I)」ともいう)を有する重合体(以下、「[A]重合体」ともいう)、及び感放射線性酸発生体(以下、「[B]酸発生体」ともいう)を含有するフォトレジスト組成物である。

Figure 0006241226
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R及びRのうちの少なくともいずれかは炭素数1〜20の1価の有機基である。*は、上記構造単位の他の部分における炭素原子に結合する部位を示す。) The invention made to solve the above problems is
A polymer (hereinafter also referred to as “[A] polymer”) having a structural unit (hereinafter also referred to as “structural unit (I)”) containing a group represented by the following formula (1), and a radiation-sensitive acid A photoresist composition containing a generator (hereinafter also referred to as “[B] acid generator”).
Figure 0006241226
(In the formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that at least one of R 1 and R 2 is (It is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. * Indicates a site bonded to a carbon atom in another part of the structural unit.)

上記課題を解決するためになされた別の発明は、
レジスト膜を形成する工程、上記レジスト膜を露光する工程、及び上記露光されたレジスト膜を現像する工程を備え、上記レジスト膜を当該フォトレジスト組成物により形成するレジストパターン形成方法である。
Another invention made to solve the above problems is as follows:
A resist pattern forming method comprising: forming a resist film; exposing the resist film; and developing the exposed resist film; and forming the resist film from the photoresist composition.

上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、
下記式(1’)で表される基を含む構造単位を有する重合体である。
Yet another invention made to solve the above problems is as follows:
It is a polymer having a structural unit containing a group represented by the following formula (1 ′).

Figure 0006241226
(式(1’)中、R1A及びR2Aは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R1A及びR2Aのうちの少なくともいずれかは置換又は非置換の炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。*は、上記構造単位の他の部分における炭素原子に結合する部位を示す。)
Figure 0006241226
(In Formula (1 ′), R 1A and R 2A are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that at least one of R 1A and R 2A Is a substituted or unsubstituted monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, * indicates a site bonded to a carbon atom in the other part of the structural unit.

上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、
下記式(iA)で表される化合物である。

Figure 0006241226
(式(iA)中、R1A及びR2Aは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R1A及びR2Aのうちの少なくともいずれかは置換又は非置換の炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。Yは、重合性炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。) Yet another invention made to solve the above problems is as follows:
It is a compound represented by the following formula (iA).
Figure 0006241226
(In Formula (iA), R 1A and R 2A are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that at least one of R 1A and R 2A is (It is a substituted or unsubstituted monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. Y is a monovalent group containing a polymerizable carbon-carbon double bond.)

ここで、「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
また、「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基が含まれる。この「炭化水素基」は、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基でもよい。「鎖状炭化水素基」とは、環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された炭化水素基をいい、直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基の両方を含む。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基をいい、単環の脂環式炭化水素基及び多環の脂環式炭化水素基の両方を含む。但し、脂環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでいてもよい。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基をいう。但し、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環構造を含んでいてもよい。
Here, the “organic group” refers to a group containing at least one carbon atom.
The “hydrocarbon group” includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The “hydrocarbon group” may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group. The “chain hydrocarbon group” refers to a hydrocarbon group that does not include a cyclic structure but includes only a chain structure, and includes both a linear hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group. The term “alicyclic hydrocarbon group” refers to a hydrocarbon group that includes only an alicyclic structure as a ring structure and does not include an aromatic ring structure, and includes a monocyclic alicyclic hydrocarbon group and a polycyclic alicyclic group. Includes both hydrocarbon groups. However, it is not necessary to be composed only of the alicyclic structure, and a part thereof may include a chain structure. “Aromatic hydrocarbon group” refers to a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not necessary to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic structure.

本発明のフォトレジスト組成物及びレジストパターン形成方法によれば、優れた焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能を発揮しつつ、LWR及びCDUが小さく、解像度が高くかつ断面形状の矩形性に優れるレジストパターンを形成することができる。本発明の重合体は、当該フォトレジスト組成物の重合体成分として好適に用いることができる。本発明の化合物は、当該重合体の原料単量体として好適に用いることができる。従って、これらは、今後さらに微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造用に好適に用いることができる。   According to the photoresist composition and the resist pattern forming method of the present invention, a resist that exhibits excellent depth of focus, exposure margin, and MEEF performance, has low LWR and CDU, high resolution, and excellent cross-sectional rectangularity. A pattern can be formed. The polymer of the present invention can be suitably used as a polymer component of the photoresist composition. The compound of the present invention can be suitably used as a raw material monomer for the polymer. Accordingly, these can be suitably used for manufacturing semiconductor devices that are expected to be further miniaturized in the future.

<フォトレジスト組成物>
当該フォトレジスト組成物は、[A]重合体及び[B]酸発生体を含有する。当該フォトレジスト組成物は、好適成分として、[C]酸拡散制御体、[A]重合体以外のフッ素原子含有重合体(以下、「[D]重合体」ともいう)、[E][A]重合体及び[D]重合体以外の重合体(以下、「[E]重合体」ともいう)、[F]溶媒を含有してもよく、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有してもよい。
<Photoresist composition>
The photoresist composition contains a [A] polymer and a [B] acid generator. The photoresist composition includes, as suitable components, [C] acid diffusion controller, fluorine atom-containing polymer other than [A] polymer (hereinafter also referred to as “[D] polymer”), [E] [A ] And polymers other than [D] polymer (hereinafter also referred to as “[E] polymer”), [F] solvent may be contained, and within the range not impairing the effects of the present invention, An optional component may be contained.

当該フォトレジスト組成物は、重合体成分として、ベース重合体のみを含有していてもよく、ベース重合体以外に撥水性重合体添加剤を含有することもできる。「ベース重合体」とは、フォトレジスト組成物から形成されるレジスト膜の主成分となる重合体をいい、好ましくは、レジスト膜を構成する全重合体に対して50質量%以上を占める重合体をいう。また、「撥水性重合体添加剤」とは、フォトレジスト組成物に含有させることで、形成されるレジスト膜の表層に偏在化する傾向を有する重合体である。ベース重合体となる重合体より疎水性が高い重合体は、レジスト膜表層に偏在化する傾向があり、撥水性重合体添加剤として機能させることができる。当該フォトレジスト組成物は、撥水性重合体添加剤を含有することで、レジスト膜からの酸発生体等の溶出を抑制できると共に、形成されたレジスト膜表面が高い動的接触角を示すので、レジスト膜表面は優れた水切れ特性を発揮することができる。これにより液浸露光プロセスにおいて、レジスト膜表面と液浸媒体を遮断するための上層膜を別途形成することを要することなく、高速スキャン露光を可能にすることができる。当該フォトレジスト組成物が撥水性添加剤を含有する場合、撥水性重合体添加剤の含有量としては、ベース重合体100質量部に対して、0.1質量部〜20質量部が好ましく、0.3質量部〜15質量部がより好ましく、0.5質量部〜10質量部がさらに好ましい。当該フォトレジスト組成物におけるベース重合体の含有量としては、当該フォトレジスト組成物中の全固形分に対して、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、85質量%以上がさらに好ましい。   The photoresist composition may contain only the base polymer as a polymer component, and may contain a water-repellent polymer additive in addition to the base polymer. The “base polymer” refers to a polymer that is a main component of a resist film formed from a photoresist composition, and preferably a polymer that occupies 50% by mass or more of the total polymer constituting the resist film. Say. Further, the “water-repellent polymer additive” is a polymer that tends to be unevenly distributed in the surface layer of the resist film to be formed by being contained in the photoresist composition. A polymer having higher hydrophobicity than the polymer serving as the base polymer tends to be unevenly distributed in the resist film surface layer, and can function as a water-repellent polymer additive. The photoresist composition contains a water-repellent polymer additive, so that elution of an acid generator and the like from the resist film can be suppressed, and the formed resist film surface exhibits a high dynamic contact angle. The resist film surface can exhibit excellent water drainage characteristics. Accordingly, in the immersion exposure process, high-speed scan exposure can be performed without the necessity of separately forming an upper layer film for blocking the resist film surface and the immersion medium. When the photoresist composition contains a water repellent additive, the content of the water repellent polymer additive is preferably 0.1 part by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer. More preferably, 3 parts by mass to 15 parts by mass, and even more preferably 0.5 parts by mass to 10 parts by mass. As content of the base polymer in the said photoresist composition, 70 mass% or more is preferable with respect to the total solid in the said photoresist composition, 80 mass% or more is more preferable, 85 mass% or more is further more. preferable.

当該フォトレジスト組成物において、重合体が撥水性重合体添加剤として良好に機能するには、撥水性重合体添加剤を構成する重合体は、フッ素原子を有する重合体であることが好ましく、また、そのフッ素原子含有率が、ベース重合体のフッ素原子含有率より大きいことがより好ましい。撥水性重合体添加剤のフッ素原子含有率がベース重合体のフッ素原子含有率よりも大きいと、形成されたレジスト膜において、撥水性重合体添加剤がその表層に偏在化する傾向がより高まるため、レジスト膜表面の高い水切れ性等の撥水性重合体添加剤の疎水性に起因する特性が、より効果的に発揮される。撥水性重合体添加剤を構成する重合体のフッ素原子含有率としては、1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、7質量%以上が特に好ましい。なお、このフッ素原子含有率(質量%)は、13C−NMRの測定により求めた重合体の構造から算出することができる。 In the photoresist composition, in order for the polymer to function well as a water-repellent polymer additive, the polymer constituting the water-repellent polymer additive is preferably a polymer having a fluorine atom, More preferably, the fluorine atom content is higher than the fluorine atom content of the base polymer. If the fluorine atom content of the water-repellent polymer additive is larger than the fluorine atom content of the base polymer, the tendency of the water-repellent polymer additive to be unevenly distributed on the surface layer is further increased in the formed resist film. In addition, the characteristics resulting from the hydrophobicity of the water-repellent polymer additive such as high water drainage on the resist film surface are more effectively exhibited. The fluorine atom content of the polymer constituting the water-repellent polymer additive is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, further preferably 5% by mass or more, and particularly preferably 7% by mass or more. In addition, this fluorine atom content rate (mass%) is computable from the structure of the polymer calculated | required by the measurement of < 13 > C-NMR.

当該フォトレジスト組成物における重合体成分の態様としては、(1)ベース重合体としての[A]重合体、(2)ベース重合体としての[A]重合体及び撥水性重合体添加剤としての[A]重合体、(3)ベース重合体としての[A]重合体及び撥水性重合体添加剤としての[D]重合体、(4)ベース重合体としての[E]重合体及び撥水性重合体添加剤としての[A]重合体をそれぞれ含有する場合等が挙げられる。
以下、当該フォトレジスト組成物の各構成成分について順に説明する。
As an aspect of the polymer component in the photoresist composition, (1) [A] polymer as a base polymer, (2) [A] polymer as a base polymer and water-repellent polymer additive [A] polymer, (3) [A] polymer as base polymer and [D] polymer as water-repellent polymer additive, (4) [E] polymer and water-repellent as base polymer The case where [A] polymer as a polymer additive is each contained is mentioned.
Hereinafter, each component of the photoresist composition will be described in order.

<[A]重合体>
[A]重合体は、構造単位(I)を有する重合体である。当該フォトレジスト組成物は、[A]重合体が構造単位(I)を有することで、LWR性能、CDU性能、解像性、断面形状の矩形性、焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能(以下、「LWR性能等」ともいう)に優れる。当該フォトレジスト組成物が上記構成を有することで上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば、以下のように推察することができる。すなわち、構造単位(I)は、リン酸エステル構造を有する基を含んでいる。リン酸エステル構造は、カルボン酸エステル構造等に比較して、酸素原子の数が多く、極性が高い。その結果、[B]酸発生体等から生じる酸の[A]重合体を含むレジスト膜中での拡散長をより適度に短くすることができる。また、[A]重合体の現像液への溶解性をより適度に制御することができる。また、上記R及びRが酸解離性基である場合、構造単位(I)は2個の酸解離性基を有するので、酸解離基の解離前後の極性変化がより大きくなる。その結果、露光部と未露光部との溶解コントラストをより大きくすることができる。これらの結果として、当該LWR性能等が向上する。
<[A] polymer>
[A] The polymer is a polymer having the structural unit (I). In the photoresist composition, the [A] polymer has the structural unit (I), so that the LWR performance, the CDU performance, the resolution, the rectangular shape of the cross-sectional shape, the depth of focus, the exposure margin, and the MEEF performance (hereinafter, referred to as “a”). , Also referred to as “LWR performance”. Although it is not necessarily clear why the photoresist composition has the above-described configuration, the following effects can be inferred, for example. That is, the structural unit (I) includes a group having a phosphate structure. The phosphate ester structure has a larger number of oxygen atoms and higher polarity than a carboxylic ester structure. As a result, the diffusion length in the resist film containing the [A] polymer of the acid generated from the [B] acid generator can be shortened more appropriately. Moreover, the solubility of the [A] polymer in the developer can be controlled more appropriately. When R 1 and R 2 are acid-dissociable groups, the structural unit (I) has two acid-dissociable groups, so that the polarity change before and after dissociation of the acid-dissociable group becomes larger. As a result, the dissolution contrast between the exposed portion and the unexposed portion can be further increased. As a result, the LWR performance and the like are improved.

[A]重合体は、ベース重合体として用いられる場合は、構造単位(I)以外にも、下記式(3)で表される構造単位(II)、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む構造単位(III)、ヒドロキシ基を含む構造単位(IV)を有していてもよく、上記(I)〜(IV)以外のその他の構造単位を有していてもよい。また、[A]重合体が撥水性添加剤として用いられる場合は、構造単位(I)以外に、フッ素原子を含む構造単位(V)を有することが好ましく、構造単位(II)〜(V)を有していてもよく、上記(I)〜(V)以外のその他の構造単位を有していてもよい。[A]重合体は、これらの構造単位を1種又は2種以上有していてもよい。
以下、各構造単位について説明する。
[A] When used as a base polymer, the polymer [A] includes a structural unit (II) represented by the following formula (3), a lactone structure, a cyclic carbonate structure, and a sultone structure in addition to the structural unit (I). It may have a structural unit (III) containing at least one selected from the group consisting of, a structural unit (IV) containing a hydroxy group, and other structural units other than the above (I) to (IV) It may be. When the polymer [A] is used as a water repellent additive, it preferably has a structural unit (V) containing a fluorine atom in addition to the structural unit (I), and the structural units (II) to (V). Or other structural units other than the above (I) to (V). [A] The polymer may have one or more of these structural units.
Hereinafter, each structural unit will be described.

[構造単位(I)]
構造単位(I)は、下記式(1)で表される基(以下、「基(I)」ともいう)を含む構造単位である。
[Structural unit (I)]
The structural unit (I) is a structural unit containing a group represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as “group (I)”).

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R及びRのうちの少なくともいずれかは炭素数1〜20の1価の有機基である。*は、上記構造単位の他の部分における炭素原子に結合する部位を示す。 In the above formula (1), R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group hydrogen atom or a C 1-20. However, at least one of R 1 and R 2 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. * Indicates a site bonded to a carbon atom in another part of the structural unit.

上記R及びRで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば、
炭素数1〜20の炭化水素基、この炭化水素基の炭素−炭素間又は結合手側の末端に2価のヘテロ原子含有基を含む基(α)、上記炭化水素基及び基(α)が有する水素原子の一部又は全部を1価のヘテロ原子含有基で置換した基等が挙げられる。
Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 and R 2 include, for example,
A hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a group (α) containing a divalent heteroatom-containing group at the terminal between carbon-carbon or the bond side of the hydrocarbon group, the hydrocarbon group and the group (α) And a group in which a part or all of the hydrogen atoms are substituted with a monovalent heteroatom-containing group.

上記炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基等が挙げられる。   Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include a chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and an aromatic having 6 to 20 carbon atoms. Group hydrocarbon group and the like.

上記鎖状炭化水素基としては、例えば、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基;
エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等のアルケニル基;
エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。
Examples of the chain hydrocarbon group include:
Alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, and pentyl groups;
Alkenyl groups such as ethenyl group, propenyl group, butenyl group, pentenyl group;
Examples thereof include alkynyl groups such as ethynyl group, propynyl group, butynyl group, and pentynyl group.

上記脂環式炭化水素基としては、例えば、
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基;
ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環のシクロアルキル基;
シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環のシクロアルケニル基;
ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基等の多環のシクロアルケニル基などが挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include:
Monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group;
A polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclodecyl group, a tetracyclododecyl group;
A monocyclic cycloalkenyl group such as a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenyl groups such as norbornenyl group and tricyclodecenyl group.

上記芳香族炭化水素基としては、例えば、
フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基;
ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon group include:
Aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl and anthryl;
Examples thereof include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group and anthrylmethyl group.

上記1価及び2価のヘテロ原子含有基が有するヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子、リン原子等が挙げられる。これらの中で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子が好ましく、酸素原子がより好ましい。   Examples of the hetero atom contained in the monovalent and divalent heteroatom-containing group include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and a phosphorus atom. In these, an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom are preferable, and an oxygen atom is more preferable.

上記2価のヘテロ原子含有基としては、例えば、−O−、−CO−、−CS−、−NR’−、これらを組み合わせた基等が挙げられる。R’は、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。   Examples of the divalent heteroatom-containing group include —O—, —CO—, —CS—, —NR′—, and a combination thereof. R ′ is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

上記1価のヘテロ原子含有基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルファニル基(−SH)、アミノ基、シアノ基等が挙げられる。   Examples of the monovalent heteroatom-containing group include a hydroxy group, a carboxy group, a sulfanyl group (—SH), an amino group, and a cyano group.

上記R及びRの1価の有機基としては酸解離性基が好ましい。上記R及びRを酸解離性基とすることで、構造単位(I)は酸解離性基を含む構造単位となり、その結果、当該フォトレジスト組成物のLWR性能を向上させることができる。 The monovalent organic group for R 1 and R 2 is preferably an acid dissociable group. By using R 1 and R 2 as acid dissociable groups, the structural unit (I) becomes a structural unit containing an acid dissociable group, and as a result, the LWR performance of the photoresist composition can be improved.

上記酸解離性基としては、例えば、下記式(a)で表される基(以下、「基(a)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the acid dissociable group include a group represented by the following formula (a) (hereinafter also referred to as “group (a)”).

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(a)中、Rp1は、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。Rp2及びRp3は、それぞれ独立して炭素数1〜20の1価の炭化水素基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成する環員数3〜20の環構造を表す。但し、Rp2及びRp3が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される脂環構造がこれらが結合する炭素原子に隣接する炭素原子とこの炭素原子に隣接する炭素原子との間に二重結合を含む場合、Rp1は水素原子であってもよい。**は、酸素原子に結合する部位を示す。 In the above formula (a), R p1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R p2 and R p3 each independently represent a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or have 3 to 20 ring members formed together with the carbon atoms to which these groups are combined and bonded to each other. Represents a ring structure. However, the alicyclic structure composed of R p2 and R p3 combined with each other and the carbon atom to which they are bonded has a gap between the carbon atom adjacent to the carbon atom to which they are bonded and the carbon atom adjacent to this carbon atom. In the case of including a heavy bond, R p1 may be a hydrogen atom. ** indicates a site bonded to an oxygen atom.

上記酸解離性基としては、例えば、下記式(a−1)〜(a−10)で表される基(以下、「基(a−1)〜(a−10)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the acid dissociable group include groups represented by the following formulas (a-1) to (a-10) (hereinafter also referred to as “groups (a-1) to (a-10)”). Can be mentioned.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(a−1)〜(a−10)中、R〜Rは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基である。aは0〜9の整数である。bは0〜7の整数である。**は、上記式(a)と同義である。 In the above formulas (a-1) to (a-10), R a to R j are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. a is an integer of 0-9. b is an integer of 0-7. ** is synonymous with the above formula (a).

また、上記R及びRの1価の有機基としては極性を有する基も好ましい。上記R及びRを極性を有する基とすることで、[A]重合体の現像液への溶解性をより適度に調整することができ、また、[B]酸発生体から生じる酸のレジスト膜中での拡散長をより適度に短くすることができ、その結果、当該フォトレジスト組成物のLWR性能をより向上させることができる。
上記極性を有する基としては、例えば、−C(R)(R)OHを含む基(b−1)、アルカリ解離性基(b−2)、アルカリ解離性基を含む基(b−3)、ラクトン性−COO−、(置換)アミノ基等の極性基を含む基(b−4)等が挙げられる。「アルカリ解離性基」とは、カルボキシ基等の水素原子を置換する基であって、アルカリの作用により解離する基をいう。上記極性を有する基をアルカリ解離性基を含む基(b−2)又は(b−3)とすることで、[A]重合体は、アルカリ現像液への親和性をより高めることができる。
In addition, the monovalent organic group for R 1 and R 2 is also preferably a polar group. By making R 1 and R 2 a polar group, the solubility of the [A] polymer in the developer can be adjusted more appropriately, and [B] the acid generated from the acid generator The diffusion length in the resist film can be shortened more appropriately, and as a result, the LWR performance of the photoresist composition can be further improved.
Examples of the group having polarity include a group (b-1) containing -C (R j ) (R k ) OH, an alkali dissociable group (b-2), and a group containing an alkali dissociable group (b- 3), a lactone group —COO—, a group (b-4) containing a polar group such as a (substituted) amino group, and the like. The “alkali dissociable group” refers to a group that replaces a hydrogen atom such as a carboxy group and dissociates by the action of an alkali. By using the group (b-2) or (b-3) containing an alkali-dissociable group as the polar group, the [A] polymer can further increase the affinity for an alkali developer.

上記極性を有する基としては、例えば、下記式(b−1−1)〜(b−4−3)で表される基(以下、「基(b−1−1)〜(b−4−3)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the group having polarity include groups represented by the following formulas (b-1-1) to (b-4-3) (hereinafter referred to as “groups (b-1-1) to (b-4-)”. 3) ")) and the like.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(b−1−1)〜(b−4−3)中、**は、酸素原子に結合する部位を示す。
上記式(b−3−1)中、Rは、1価のアルカリ解離性基である。
In the above formulas (b-1-1) to (b-4-3), ** represents a site bonded to an oxygen atom.
In the above formula (b-3-1), R k is a monovalent alkali-dissociable group.

これらの中で、基(b−1)、基(b−2)、基(b−3)が好ましく、基(b−1−1)、基(b−1−2)、基(b−2−1)、基(b−2−2)、基(b−3−1)がより好ましい。   Among these, the group (b-1), the group (b-2), and the group (b-3) are preferable, and the group (b-1-1), the group (b-1-2), and the group (b- 2-1), group (b-2-2), and group (b-3-1) are more preferable.

上記基(I)としては、例えば、下記式(1−1)〜(1−16)で表される基(以下、「基(I−1)〜(I−16)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the group (I) include groups represented by the following formulas (1-1) to (1-16) (hereinafter also referred to as “groups (I-1) to (I-16)”). Can be mentioned.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

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

これらの中で、基(I−1)が好ましい。   Of these, the group (I-1) is preferred.

構造単位(I)としては、例えば、下記式(2−1)〜(2−3)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−1)〜(I−3)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the structural unit (I) include structural units represented by the following formulas (2-1) to (2-3) (hereinafter also referred to as “structural units (I-1) to (I-3)”). Etc.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(2−1)〜(2−3)中、Zは、上記式(1)で表される基である。
上記式(2−1)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、炭素数1〜20の2価の有機基である。
上記式(2−2)中、Rは、水素原子又はメチル基である。R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜20の1価の有機基である。1又は複数のR及びRのうちの2つ以上は互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよい。Rは、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。RとRとは、互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。
上記式(2−3)中、R10は、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。R11は、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。
In the above formulas (2-1) to (2-3), Z is a group represented by the above formula (1).
In the formula (2-1), R 3 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 4 is a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
In the formula (2-2), R 5 is a hydrogen atom or a methyl group. R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of one or more of R 6 and R 7 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members that is configured together with the carbon atom to which they are bonded. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, the plurality of R 6 may be the same or different, and the plurality of R 7 may be the same or different. R 9 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. R 8 and R 9 may be combined with each other to form a ring structure with 3 to 20 ring members constituted together with the carbon atom to which they are bonded.
In the formula (2-3), R 10 is a monovalent organic group hydrogen atom or a C 1-20. R 11 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.

構造単位(I)を与える単量体の共重合性の観点から、
上記式(2−1)におけるRとしては、水素原子、メチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
上記式(2−2)におけるRとしては、水素原子が好ましい。
From the viewpoint of copolymerization of the monomer that gives the structural unit (I),
R 3 in the above formula (2-1) is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a methyl group.
R 5 in the above formula (2-2) is preferably a hydrogen atom.

上記R、R及びR11で表される炭素数1〜20の2価の有機基としては、例えば、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、この炭化水素基の炭素−炭素間に上記2価のヘテロ原子含有基と含む基、これらの基が有する水素原子の一部又は全部を上記1価のヘテロ原子含有基で置換した基等が挙げられる。 Examples of the divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 4 , R 9 and R 11 include, for example, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and carbon-carbon of this hydrocarbon group. Examples thereof include a group containing the above-mentioned divalent heteroatom-containing group in between, a group obtained by substituting part or all of the hydrogen atoms of these groups with the above-mentioned monovalent heteroatom-containing group, and the like.

上記R、R及びR11の2価の有機基としては、下記式(X)で表される基が好ましい。 The divalent organic group for R 4 , R 9 and R 11 is preferably a group represented by the following formula (X).

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(X)中、R12〜R15は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。**は、上記式(2−1)〜(2−3)におけるZに結合する部位を示す。 In said formula (X), R < 12 > -R < 15 > is respectively independently a hydrogen atom or a C1-C20 monovalent organic group. ** represents a site that binds to Z in the above formulas (2-1) to (2-3).

上記R12〜R15で表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば、例えば、上記R及びRとして例示した1価の有機基と同様の基等が挙げられる。
上記R12〜R15としては、水素原子、1価の鎖状炭化水素基が好ましく、水素原子、アルキル基がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基がさらに好ましく、水素原子が特に好ましい。
The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 12 to R 15, for example, for example, such as a monovalent organic group and similar groups exemplified as R 1 above and R 2 can be mentioned .
R 12 to R 15 are preferably a hydrogen atom or a monovalent chain hydrocarbon group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, still more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.

上記R、R及びRで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば、上記R及びRとして例示した1価の有機基と同様の基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 6 , R 7 and R 8 include the same groups as the monovalent organic groups exemplified as R 1 and R 2. It is done.

上記R及びRとしては、水素原子が好ましい。
上記Rとしては、アルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
R 6 and R 7 are preferably a hydrogen atom.
R 8 is preferably an alkyl group, more preferably a methyl group or an ethyl group.

上記1又は複数のR、R及びRのうちの2つ以上が互いに合わせられ構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば、シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、ノルボルナン構造、アダマンタン構造等の脂環構造;オキサシクロペンタン構造、チアシクロペンタン構造、アザシクロペンタン構造等の脂肪族複素環構造等が挙げられる。 Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members constituted by combining two or more of the one or more of R 6 , R 7 and R 8 with each other include, for example, a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, Examples thereof include alicyclic structures such as cyclohexane structure, norbornane structure and adamantane structure; aliphatic heterocyclic structures such as oxacyclopentane structure, thiacyclopentane structure and azacyclopentane structure.

上記aとしては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。   As said a, 1 or 2 is preferable and 1 is more preferable.

上記R10で表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば、上記R及びRとして例示した1価の有機基と同様の基等が挙げられる。
上記R10としては、1価の炭化水素基が好ましく、1価の鎖状炭化水素基、1価の脂環式炭化水素基がより好ましく、アルキル基、シクロアルキル基がさらに好ましく、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基が特に好ましい。
Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 10 include the same groups as the monovalent organic groups exemplified as R 1 and R 2 .
R 10 is preferably a monovalent hydrocarbon group, more preferably a monovalent chain hydrocarbon group, more preferably a monovalent alicyclic hydrocarbon group, still more preferably an alkyl group or a cycloalkyl group, a methyl group, An ethyl group, a cyclohexyl group, and an adamantyl group are particularly preferable.

上記構造単位(I)としては、例えば、下記式(2−1−1)〜(2−3−2)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−1−1)〜(I−3−2)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the structural unit (I) include structural units represented by the following formulas (2-1-1) to (2-3-2) (hereinafter referred to as “structural units (I-1-1) to (I -3-2) ") and the like.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(2−1−1)〜(2−3−2)中、Zは、上記式(1)で表される基である。   In the above formulas (2-1-1) to (2-3-2), Z is a group represented by the above formula (1).

これらの中で、構造単位(I−1−1)が好ましい。   Of these, the structural unit (I-1-1) is preferable.

構造単位(I)の含有割合の下限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、1モル%が好ましく、5モル%がより好ましく、7モル%がさらに好ましく、15モル%が特に好ましい。構造単位(I)の含有割合の上限としては、100モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、60モル%がさらに好ましく、50モル%が特に好ましい。構造単位(I)の含有割合を上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物のLWR性能等を向上させることができる。   As a minimum of the content rate of structural unit (I), 1 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 5 mol% is more preferable, 7 mol% is further more preferable, 15 mol % Is particularly preferred. As an upper limit of the content rate of structural unit (I), 100 mol% is preferable, 80 mol% is more preferable, 60 mol% is further more preferable, 50 mol% is especially preferable. By making the content rate of structural unit (I) into the said range, the LWR performance of the said photoresist composition etc. can be improved.

上記構造単位(I)を与える単量体としては、例えば、下記式(i)で表される化合物(以下、「化合物(i)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the monomer that gives the structural unit (I) include a compound represented by the following formula (i) (hereinafter also referred to as “compound (i)”).

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(i)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R及びRのうちの少なくともいずれかは炭素数1〜20の1価の有機基である。Yは、重合性炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。 In the above formula (i), R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group hydrogen atom or a C 1-20. However, at least one of R 1 and R 2 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Y is a monovalent group containing a polymerizable carbon-carbon double bond.

上記化合物(i)としては、例えば、下記式(i−1)〜(i−28)で表される化合物等が挙げられる。   Examples of the compound (i) include compounds represented by the following formulas (i-1) to (i-28).

Figure 0006241226
Figure 0006241226

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(i−1)〜(i−28)中、Yは、上記式(i)と同義である。   In the above formulas (i-1) to (i-28), Y has the same meaning as the above formula (i).

上記化合物(i)は、下記式(i’)で表される化合物の場合、例えば、下記スキームに従い、簡便かつ収率よく合成することができる。   When the compound (i) is a compound represented by the following formula (i ′), for example, it can be easily synthesized in a high yield according to the following scheme.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記スキーム中、R’は、炭素数1〜20の1価の有機基である。Y”は、ハロゲン原子である。Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Y’は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又はOCORである。Rは、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。 In the above scheme, R ′ is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Y ″ is a halogen atom. R 3 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. Y ′ is a halogen atom, a hydroxy group or OCOR. 20 monovalent hydrocarbon groups.

上記式(i’−a)で表される化合物と、ホルムアルデヒドとを、亜鉛及びクロロトリメチルシラン等の活性化剤の存在下、脱水テトラヒドロフラン等の溶媒中で反応させることにより、上記式(i’−b)で表されるヒドロキシ化合物が得られる。このヒドロキシ化合物と、塩化(メタ)アクリロイル等の(メタ)アクリル化合物とを、N,N−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等の塩基存在下、脱水テトラヒドロフラン等の溶媒中で反応させることにより、上記式(i’−c)で表される化合物が得られる。この化合物とR−OH及びR−OHのアルコール等とを反応させてリン酸エステル交換させることにより、又はこの化合物(i’−c)を水酸化リチウム等の塩基存在下、メタノール/水等の溶媒中で加水分解して得られるホスホン酸化合物と、R−OH及びR−OHのアルコール等とを、カルボジイミド化合物等の脱水縮合剤の存在下で反応させることにより、上記式(i’)で表される化合物が得られる。この生成物を、溶媒洗浄、カラムクロマトグラフィー、再結晶、蒸留等により精製することにより単離することができる。 By reacting the compound represented by the above formula (i′-a) with formaldehyde in a solvent such as dehydrated tetrahydrofuran in the presence of an activator such as zinc and chlorotrimethylsilane, the above formula (i ′ A hydroxy compound represented by -b) is obtained. By reacting this hydroxy compound with a (meth) acrylic compound such as (meth) acryloyl chloride in a solvent such as dehydrated tetrahydrofuran in the presence of a base such as N, N-dimethylaminopyridine or triethylamine, the above formula ( A compound represented by i′-c) is obtained. By reacting this compound with alcohols such as R 1 —OH and R 2 —OH to exchange phosphoric acid ester, or in the presence of a base such as lithium hydroxide, this compound (i′-c) is dissolved in methanol / water. By reacting a phosphonic acid compound obtained by hydrolysis in a solvent such as R 1 —OH and R 2 —OH alcohol in the presence of a dehydration condensing agent such as a carbodiimide compound, the above formula ( A compound represented by i ′) is obtained. The product can be isolated by purification by solvent washing, column chromatography, recrystallization, distillation and the like.

[構造単位(II)]
構造単位(II)は、上記式(a)で表される酸解離性基を有する下記式(3)で表される構造単位である。「酸解離性基」とは、カルボキシ基の水素原子を置換する基であって、酸の作用により解離する基をいう。当該フォトレジスト組成物は、[A]重合体が構造単位(II)を有することで、感度及び解像性が向上し、結果として、LWR性能等を向上させることができる。
[Structural unit (II)]
The structural unit (II) is a structural unit represented by the following formula (3) having an acid dissociable group represented by the above formula (a). The “acid-dissociable group” refers to a group that substitutes a hydrogen atom of a carboxy group and is dissociated by the action of an acid. In the photoresist composition, since the [A] polymer has the structural unit (II), sensitivity and resolution are improved, and as a result, LWR performance and the like can be improved.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(3)中、R16は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Z’は、上記式(a)で表される基である。 In the above formula (3), R 16 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. Z ′ is a group represented by the above formula (a).

上記R16としては、構造単位(II)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子、メチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 R 16 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a methyl group, from the viewpoint of copolymerization of the monomer that gives the structural unit (II).

構造単位(II)としては、下記式(3−1)〜(3−5)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−1)〜(II−5)」ともいう)が好ましい。   As the structural unit (II), structural units represented by the following formulas (3-1) to (3-5) (hereinafter also referred to as “structural units (II-1) to (II-5)”) are preferable. .

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(3−1)〜(3−5)中、R16は、上記式(3)と同義である。R17〜R19は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。R17’は、水素原子、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。i及びjは、それぞれ独立して、1〜4の整数である。R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基である。Rは、R17’が結合する炭素原子、及びRが結合する炭素原子とRが結合する炭素原子との間の二重結合を含む炭素数1〜20の4価の脂環式炭化水素基である。 In the above formulas (3-1) to (3-5), R 16 has the same meaning as the above formula (3). R 17 to R 19 are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. R 17 ′ is a hydrogen atom, a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. i and j are each independently an integer of 1 to 4. R X and R Y are each independently a hydrogen atom or a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. R Z is a tetravalent alicyclic group having 1 to 20 carbon atoms including a carbon atom to which R 17 ′ is bonded and a double bond between the carbon atom to which R X is bonded and the carbon atom to which R Y is bonded. It is a hydrocarbon group.

構造単位(II−1)〜(II−5)としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural units (II-1) to (II-5) include structural units represented by the following formulas.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式中、R16は、上記式(3)と同義である。 In the above formula, R 16 has the same meaning as the above formula (3).

構造単位(II)としては、1−アルキル−1−シクロアルキル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−(アダマンタン−1−イル)プロパン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−シクロヘキシルプロパン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位が好ましく、1−メチル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、1−エチル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、1−i−プロピル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、1−メチル−1−シクロヘキシル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、1−エチル−1−シクロオクチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−i−プロピル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−シクロヘキシルプロパン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−(アダマンタン−1−イル)プロパン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、4,6,6−トリメチルビシクロ[3.1.1]ヘプタ−3−エン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−エチル−2−テトラシクロドデシル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。   As the structural unit (II), a structural unit derived from 1-alkyl-1-cycloalkyl (meth) acrylate, a structural unit derived from 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2- (adamantane-1- Yl) structural units derived from propan-2-yl (meth) acrylate, preferably structural units derived from 2-cyclohexylpropan-2-yl (meth) acrylate, derived from 1-methyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate Structural unit derived from 1-ethyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate, structural unit derived from 1-i-propyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate, 1-methyl-1-cyclohexyl (meth) Structural unit derived from acrylate, 1-ethyl-1-cyclooctyl (meth) Structural unit derived from acrylate, structural unit derived from 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, structural unit derived from 2-i-propyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-cyclohexylpropane-2- Structural unit derived from yl (meth) acrylate, structural unit derived from 2- (adamantan-1-yl) propan-2-yl (meth) acrylate, 4,6,6-trimethylbicyclo [3.1.1] A structural unit derived from hept-3-en-2-yl (meth) acrylate and a structural unit derived from 2-ethyl-2-tetracyclododecyl (meth) acrylate are more preferred.

構造単位(II)の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%〜80モル%が好ましく、20モル%〜75モル%がより好ましく、30モル%〜65モル%がさらに好ましい。上記含有割合を上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物の感度及び解像性がより向上し、結果として、LWR性能等をより向上させることができる。上記含有割合が上記下限未満だと、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。上記含有割合が上記上限を超えると、レジストパターンの基板への密着性が低下する場合がある。   As a content rate of structural unit (II), 10 mol%-80 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 20 mol%-75 mol% are more preferable, 30 mol% More preferred is ~ 65 mol%. By making the said content rate into the said range, the sensitivity and resolution of the said photoresist composition improve more, and, as a result, LWR performance etc. can be improved more. When the said content rate is less than the said minimum, the pattern formation property of the said photoresist composition may fall. When the said content rate exceeds the said upper limit, the adhesiveness to the board | substrate of a resist pattern may fall.

[構造単位(III)]
構造単位(III)は、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む構造単位である。[A]重合体は、構造単位(III)をさらに有することで、現像液への溶解性をさらに調整することができ、その結果、当該フォトレジスト組成物のLWR性能等を向上させることができる。また、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジストパターンと基板との密着性を向上させることができる。
[Structural unit (III)]
The structural unit (III) is a structural unit containing at least one selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure, and a sultone structure. [A] Since the polymer further has the structural unit (III), the solubility in the developer can be further adjusted, and as a result, the LWR performance and the like of the photoresist composition can be improved. . Moreover, the adhesiveness of the resist pattern formed from the said photoresist composition and a board | substrate can be improved.

構造単位(III)としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (III) include a structural unit represented by the following formula.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

Figure 0006241226
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Figure 0006241226
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上記式中、RL1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R L1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

構造単位(III)としては、これらの中で、ノルボルナンラクトン構造を含む構造単位、γ−ブチロラクトン構造を含む構造単位、ノルボルナンスルトン構造を含む構造単位が好ましく、ノルボルナンラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、シアノ置換ノルボルナンラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、オキシノルボルナンラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、γ−ブチロラクトン−3−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、γ−ブチロラクトン−4−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。   Among these, the structural unit (III) is preferably a structural unit containing a norbornane lactone structure, a structural unit containing a γ-butyrolactone structure, or a structural unit containing a norbornane sultone structure, and derived from norbornane lactone-yl (meth) acrylate. A structural unit derived from cyano-substituted norbornanelactone-yl (meth) acrylate, a structural unit derived from oxynorbornanelactone-yl (meth) acrylate, a structure derived from γ-butyrolactone-3-yl (meth) acrylate A structural unit derived from a unit, γ-butyrolactone-4-yl (meth) acrylate, is more preferred.

構造単位(III)の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、0モル%〜70モル%が好ましく、10モル%〜60モル%がより好ましく、30モル%〜50モル%がさらに好ましい。上記含有割合を上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジストパターンの基板への密着性をより向上させることができる。上記含有割合が上記下限未満だと、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジストパターンの基板への密着性が低下する場合がある。上記含有割合が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   As a content rate of structural unit (III), 0 mol%-70 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 10 mol%-60 mol% are more preferable, 30 mol% More preferred is ˜50 mol%. By making the said content rate into the said range, the adhesiveness to the board | substrate of the resist pattern formed from the said photoresist composition can be improved more. When the said content rate is less than the said minimum, the adhesiveness to the board | substrate of the resist pattern formed from the said photoresist composition may fall. When the said content rate exceeds the said upper limit, the pattern formation property of the said photoresist composition may fall.

[構造単位(IV)]
構造単位(IV)は、極性基を含む構造単位である。[A]重合体は、構造単位(IV)をさらに有することで、現像液への溶解性をさらに調整することができ、その結果、当該フォトレジスト組成物のLWR性能等を向上させることができる。また、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジストパターンと基板との密着性を向上させることができる。
[Structural unit (IV)]
The structural unit (IV) is a structural unit containing a polar group. [A] Since the polymer further has the structural unit (IV), the solubility in the developer can be further adjusted, and as a result, the LWR performance and the like of the photoresist composition can be improved. . Moreover, the adhesiveness of the resist pattern formed from the said photoresist composition and a board | substrate can be improved.

上記極性基としては、例えば、ヒドロキシ基、ケト基(=O)、カルボキシ基、ニトロ基、シアノ基、スルホンアミド基等が挙げられる。これらの中で、ヒドロキシ基、ケト基が好ましい。   Examples of the polar group include a hydroxy group, a keto group (= O), a carboxy group, a nitro group, a cyano group, and a sulfonamide group. Among these, a hydroxy group and a keto group are preferable.

上記極性基を含む構造単位としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。   As a structural unit containing the said polar group, the structural unit represented by a following formula etc. are mentioned, for example.

Figure 0006241226
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上記式中、Rは水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R B is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

上記極性基を含む構造単位の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、0モル%〜60モル%が好ましく、10モル%〜55モル%が好ましく、20モル%〜50モル%がさらに好ましい。上記含有割合を上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物のLWR性能等をより向上させることができる。   As a content rate of the structural unit containing the said polar group, 0 mol%-60 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 10 mol%-55 mol% are preferable, and 20 mol % To 50 mol% is more preferable. By making the said content rate into the said range, the LWR performance of the said photoresist composition etc. can be improved more.

[構造単位(V)]
構造単位(V)は、フッ素原子を含む構造単位である。[A]重合体は、構造単位(V)をさらに有することで、撥水性重合体添加剤として用いることができる。
[Structural unit (V)]
The structural unit (V) is a structural unit containing a fluorine atom. The polymer [A] can further be used as a water-repellent polymer additive by further having the structural unit (V).

構造単位(V)としては、例えば、後述する[D]フッ素原子含有重合体が有する構造単位(Da)、構造単位(Db)等が挙げられる。   Examples of the structural unit (V) include a structural unit (Da) and a structural unit (Db) possessed by the [D] fluorine atom-containing polymer described later.

[その他の構造単位]
[A]重合体は、上記構造単位(I)〜(V)以外のその他の構造単位を有していてもよい。上記その他の構造単位としては、例えば、非解離性の脂環式炭化水素基を含む構造単位等が挙げられる。上記その他の構造単位の含有割合としては、20モル%以下が好ましく、10モル%以下がより好ましい。
[Other structural units]
[A] The polymer may have other structural units other than the structural units (I) to (V). Examples of the other structural unit include a structural unit containing a non-dissociable alicyclic hydrocarbon group. As a content rate of the said other structural unit, 20 mol% or less is preferable and 10 mol% or less is more preferable.

[A]重合体の含有量としては、当該フォトレジスト組成物の全固形分中、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、85質量%以上がさらに好ましい。   [A] The content of the polymer is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and still more preferably 85% by mass or more in the total solid content of the photoresist composition.

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

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

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

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

[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、1,000以上50,000以下が好ましく、2,000以上30,000以下がより好ましく、3,000以上20,000以下がさらに好ましく、5,000以上15,000が特に好ましい。[A]重合体のMwを上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物の塗布性及び現像欠陥抑制性が向上する。[A]重合体のMwが上記下限未満だと、十分な耐熱性を有するレジスト膜が得られない場合がある。[A]重合体のMwが上記上限を超えると、レジスト膜の現像性が低下する場合がある。   [A] The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more and 50,000 or less, more preferably 2,000 or more and 30,000 or less. Preferably, 3,000 or more and 20,000 or less are more preferable, and 5,000 or more and 15,000 are particularly preferable. [A] By making Mw of a polymer into the said range, the applicability | paintability and development defect inhibitory property of the said photoresist composition improve. [A] If the Mw of the polymer is less than the lower limit, a resist film having sufficient heat resistance may not be obtained. [A] If the Mw of the polymer exceeds the above upper limit, the developability of the resist film may deteriorate.

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

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

[A]重合体の低分子量成分の含有量としては、0.5質量%以下が好ましく、0.2質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下がさらに好ましい。[A]重合体の低分子量成分の含有量を上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物のLWR性能等をさらに向上させることができ、なお、重合体の低分子量成分とは、分子量1,000以下の部分をいう。   [A] The content of the low molecular weight component of the polymer is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or less, and further preferably 0.1% by mass or less. [A] By setting the content of the low molecular weight component of the polymer in the above range, the LWR performance and the like of the photoresist composition can be further improved. The low molecular weight component of the polymer is a molecular weight of 1 The part below 1,000.

なお、本明細書における重合体の低分子量成分(分子量1,000未満の部分)の含有量(質量%)は、HPLCカラム(ジーエルサイエンス社の「Intersil」 ODS−25μm、4.6mmφ×250mm)を用い、流量1.0mL/分、溶出溶媒アクリロニトリル/0.1質量%リン酸水溶液、試料濃度1.0質量%、試料注入量100μL、検出器として示差屈折計を使用した高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した値をいう。   In addition, content (mass%) of the low molecular weight component (part with a molecular weight less than 1,000) of the polymer in this specification is an HPLC column (“Intersil” ODS-25 μm, 4.6 mmφ × 250 mm of GL Sciences) , Flow rate of 1.0 mL / min, elution solvent acrylonitrile / 0.1% by mass phosphoric acid aqueous solution, sample concentration of 1.0% by mass, sample injection amount of 100 μL, high-performance liquid chromatography using a differential refractometer as a detector ( The value measured by HPLC).

<[B]酸発生体>
[B]酸発生体は、露光により酸を発生する物質である。この発生した酸により[A]重合体等が有する酸解離性基が解離してカルボキシ基等が生じ、[A]重合体の現像液への溶解性が変化するため、当該フォトレジスト組成物からレジストパターンを形成することができる、当該フォトレジスト組成物における[B]酸発生体の含有形態としては、後述するような低分子化合物の形態(以下、適宜「[B]酸発生剤」ともいう)でも、重合体の一部として組み込まれた酸発生基の形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[B] Acid generator>
[B] The acid generator is a substance that generates an acid upon exposure. Since the acid-dissociable group of the [A] polymer or the like is dissociated by the generated acid to generate a carboxy group or the like, and the solubility of the [A] polymer in the developer is changed. The form of inclusion of the [B] acid generator in the photoresist composition capable of forming a resist pattern is a form of a low molecular compound as described later (hereinafter also referred to as “[B] acid generator” as appropriate). ), In the form of acid generating groups incorporated as part of the polymer, or in both forms.

[B]酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、N−スルホニルオキシイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物等が挙げられる。   [B] Examples of the acid generator include onium salt compounds, N-sulfonyloxyimide compounds, halogen-containing compounds, and diazoketone compounds.

オニウム塩化合物としては、例えば、スルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。   Examples of the onium salt compounds include sulfonium salts, tetrahydrothiophenium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts, and the like.

スルホニウム塩としては、例えばトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−6−(1−アダマンタンカルボニロキシ)−ヘキサン−1−スルホネート等が挙げられる。   Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept- 2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1-difluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, 4 -Cyclohexylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-cyclohexyl Phenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl Diphenylsulfonium camphorsulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-methanesulfonyl Phenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafur B ethanesulfonate, 4-methanesulfonyl-phenyl camphorsulfonate, triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-6- (1-adamantanecarbonyloxy) - hexane-1-sulfonate, and the like.

テトラヒドロチオフェニウム塩としては、例えば1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート等が挙げられる。   Examples of the tetrahydrothiophenium salt include 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium nona. Fluoro-n-butanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophene Ni-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium camphorsulfonate , 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) Torahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydro Thiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2 , 2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium camphorsulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate , 1- (3,5-dimethyl-4 Hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl- 4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxy Phenyl) tetrahydrothiophenium camphorsulfonate and the like.

ヨードニウム塩としては、例えばジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホネート等が挙げられる。   Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl- 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, diphenyliodonium camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, Bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2-bicyclo [2.2 1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, bis (4-t- butylphenyl) iodonium camphorsulfonate, and the like.

N−スルホニルオキシイミド化合物としては、例えばN−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド等を挙げることができる。 Examples of the N-sulfonyloxyimide compound include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy). ) Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2 , 3-dicarboximide, N- (2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept- 5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2- (3- tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) -1,1-difluoro-ethanone Sulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3 -Dicarboximide etc. can be mentioned.

[B]酸発生剤としては、下記式(4)で表される化合物が好ましい。[B]酸発生剤が下記構造を有することで、[A]重合体の構造単位(I)との相互作用等により、露光により発生する酸のレジスト膜中の拡散長がより適度に短くなると考えられ、その結果、当該フォトレジスト組成物のLWR性能等を向上させることができる。   [B] The acid generator is preferably a compound represented by the following formula (4). [B] When the acid generator has the following structure, the diffusion length of the acid generated by exposure in the resist film is appropriately shortened by the interaction with the structural unit (I) of the polymer [A]. As a result, the LWR performance and the like of the photoresist composition can be improved.

Figure 0006241226
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上記式(4)中、R20は、環員数6以上の脂環構造を含む1価の基又は環員数6以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基である。R21は、炭素数1〜10のフッ素化アルカンジイル基である。Xは、1価の放射線分解性オニウムカチオンである。 In the above formula (4), R 20 is a monovalent group containing an alicyclic structure having 6 or more ring members or a monovalent group containing an aliphatic heterocyclic structure having 6 or more ring members. R 21 is a fluorinated alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms. X + is a monovalent radiolytic onium cation.

20における「環員数」とは、脂環構造及び脂肪族複素環構造の環を構成する原子数をいい、多環の脂環構造及び多環の脂肪族複素環構造の場合は、この多環を構成する原子数をいう。 The “number of ring members” in R 20 means the number of atoms constituting the ring of the alicyclic structure and the aliphatic heterocyclic structure, and in the case of the polycyclic alicyclic structure and the polycyclic aliphatic heterocyclic structure, The number of atoms that make up the ring.

上記R20で表される環員数6以上の脂環構造を含む1価の基としては、例えば、
シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環のシクロアルキル基;
シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基、シクロデセニル基等の単環のシクロアルケニル基;
ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環のシクロアルキル基;
ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基等の多環のシクロアルケニル基等が挙げられる。
Examples of the monovalent group containing an alicyclic structure having 6 or more ring members represented by R 20 include, for example,
A monocyclic cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group;
A monocyclic cycloalkenyl group such as a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, a cyclooctenyl group, a cyclodecenyl group;
A polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclodecyl group, a tetracyclododecyl group;
And polycyclic cycloalkenyl groups such as a norbornenyl group and a tricyclodecenyl group.

上記R20で表される環員数7以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基としては、例えば、
ノルボルナンラクトン−イル基等のラクトン構造を含む基;
ノルボルナンスルトン−イル基等のスルトン構造を含む基;
オキサシクロヘプチル基、オキサノルボルニル基等の酸素原子含有複素環基;
アザシクロヘプチル基、ジアザビシクロオクタン−イル基等の窒素原子含有複素環基;
チアシクロヘプチル基、チアノルボルニル基等のイオウ原子含有複素環基等が挙げられる。
Examples of the monovalent group containing an aliphatic heterocyclic structure having 7 or more ring members represented by R 20 include:
A group containing a lactone structure such as a norbornanelactone-yl group;
A group containing a sultone structure such as a norbornane sultone-yl group;
An oxygen atom-containing heterocyclic group such as an oxacycloheptyl group and an oxanorbornyl group;
Nitrogen atom-containing heterocyclic groups such as azacycloheptyl group and diazabicyclooctane-yl group;
And sulfur atom-containing heterocyclic groups such as a thiacycloheptyl group and a thianorbornyl group.

20で表される基の環員数しては、上述の酸の拡散長がさらに適度になる観点から、8以上が好ましく、9〜15がより好ましく、10〜13がさらに好ましい。 The number of ring members of the group represented by R 20 is preferably 8 or more, more preferably 9 to 15 and even more preferably 10 to 13 from the viewpoint that the acid diffusion length described above becomes more appropriate.

20としては、これらの中で、環員数9以上の脂環構造を含む1価の基、環員数9以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基が好ましく、アダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基、ノルボルナンラクトン−イル基、5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−イル基がより好ましく、アダマンチル基がさらに好ましい。 R 20 is preferably a monovalent group containing an alicyclic structure having 9 or more ring members, or a monovalent group containing an aliphatic heterocyclic structure having 9 or more ring members, such as an adamantyl group or a hydroxyadamantyl group. , A norbornanelactone-yl group, and a 5-oxo-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecan-yl group are more preferable, and an adamantyl group is more preferable.

上記R21で表される炭素数1〜10のフッ素化アルカンジイル基としては、例えば、メタンジイル基、エタンジイル基、プロパンジイル基等の炭素数1〜10のアルカンジイル基が有する水素原子の1個以上をフッ素原子で置換した基等が挙げられる。
これらの中で、SO 基に隣接する炭素原子にフッ素原子が結合しているフッ素化アルカンジイル基が好ましく、SO 基に隣接する炭素原子に2個のフッ素原子が結合しているフッ素化アルカンジイル基がより好ましく、1,1−ジフルオロメタンジイル基、1,1−ジフルオロエタンジイル基、1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−1,2−プロパンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロエタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロブタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロヘキサンジイル基がさらに好ましい。
Examples of the fluorinated alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 21 include one hydrogen atom of an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methanediyl group, an ethanediyl group, and a propanediyl group. Examples include groups in which the above is substituted with a fluorine atom.
Among these, SO 3 - fluorinated alkane diyl group which has a fluorine atom to carbon atom is bonded to adjacent groups are preferred, SO 3 - 2 fluorine atoms to the carbon atom adjacent to the group is attached More preferred are fluorinated alkanediyl groups, 1,1-difluoromethanediyl group, 1,1-difluoroethanediyl group, 1,1,3,3,3-pentafluoro-1,2-propanediyl group, 1,1 1,2,2-tetrafluoroethanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutanediyl group, and 1,1,2,2-tetrafluorohexanediyl group are more preferable.

上記Xで表される1価の放射線分解性オニウムカチオンは、露光光の照射により分解するカチオンである。露光部では、この放射線分解性オニウムカチオンの分解により生成するプロトンと、スルホネートアニオンとからスルホン酸を生じる。上記Xで表される1価の放射線分解性オニウムカチオンとしては、例えば、S、I、O、N、P、Cl、Br、F、As、Se、Sn、Sb、Te、Bi等の元素を含む放射線分解性オニウムカチオンが挙げられる。元素としてS(イオウ)を含むカチオンとしては、例えば、スルホニウムカチオン、テトラヒドロチオフェニウムカチオン等が挙げられ、元素としてI(ヨウ素)を含むカチオンとしては、ヨードニウムカチオン等が挙げられる。これらの中で、下記式(X−1)で表されるスルホニウムカチオン、下記式(X−2)で表されるテトラヒドロチオフェニウムカチオン、下記式(X−3)で表されるヨードニウムカチオンが好ましい。 The monovalent radiation-decomposable onium cation represented by X + is a cation that decomposes upon exposure to exposure light. In the exposed portion, sulfonic acid is generated from protons generated by the decomposition of the radiolytic onium cation and the sulfonate anion. Examples of the monovalent radiolytic onium cation represented by X + include elements such as S, I, O, N, P, Cl, Br, F, As, Se, Sn, Sb, Te, and Bi. And radiation-decomposable onium cations. Examples of the cation containing S (sulfur) as an element include a sulfonium cation and a tetrahydrothiophenium cation. Examples of the cation containing I (iodine) as an element include an iodonium cation. Among these, a sulfonium cation represented by the following formula (X-1), a tetrahydrothiophenium cation represented by the following formula (X-2), and an iodonium cation represented by the following formula (X-3) preferable.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(X−1)中、Ra1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、−OSO−R若しくは−SO−Rであるか、又はこれらの基のうちの2つ以上が互いに合わせられ構成される環構造を表す。R及びRは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数5〜25の脂環式炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基である。k1、k2及びk3は、それぞれ独立して0〜5の整数である。Ra1〜Ra3並びにR及びRがそれぞれ複数の場合、複数のRa1〜Ra3並びにR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
上記式(X−2)中、Rb1は、置換若しくは非置換の炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6〜8の芳香族炭化水素基である。k4は0〜7の整数である。Rb1が複数の場合、複数のRb1は同一でも異なっていてもよく、また、複数のRb1は、互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。Rb2は、置換若しくは非置換の炭素数1〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6若しくは7の芳香族炭化水素基である。k5は、0〜6の整数である。Rb2が複数の場合、複数のRb2は同一でも異なっていてもよく、また、複数のRb2は互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。qは、0〜3の整数である。
上記式(X−3)中、Rc1及びRc2は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、−OSO−R若しくは−SO−Rであるか、又はこれらの基のうちの2つ以上が互いに合わせられ構成される環構造を表す。R及びRは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数5〜25の脂環式炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基である。k6及びk7は、それぞれ独立して0〜5の整数である。Rc1、Rc2、R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のRc1、Rc2、R及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
In the above formula (X-1), R a1 , R a2 and R a3 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted. aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, a or a -OSO 2 -R P or -SO 2 -R Q, or two or more are combined with each other configured ring of these groups . R P and R Q are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms. Or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. k1, k2 and k3 are each independently an integer of 0 to 5. R a1 to R a3 and when R P and R Q are a plurality each of the plurality of R a1 to R a3 and R P and R Q may be the same as or different from each other.
In the above formula (X-2), R b1 represents a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms. It is a group. k4 is an integer of 0-7. If R b1 is plural, the plurality of R b1 may be the same or different, and plural R b1 may represent a constructed ring aligned with each other. R b2 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 or 7 carbon atoms. k5 is an integer of 0-6. If R b2 is plural, the plurality of R b2 may be the same or different, and plural R b2 may represent a keyed configured ring structure. q is an integer of 0-3.
In the above formula (X-3), R c1 and R c2 each independently represent a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 6 12 aromatic hydrocarbon group, or an -OSO 2 -R R or -SO 2 -R S, or two or more are combined with each other configured ring of these groups. R R and R S are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms. Or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. k6 and k7 are each independently an integer of 0 to 5. R c1, R c2, R when R and R S is plural respective plurality of R c1, R c2, R R and R S may have respectively the same or different.

上記Ra1〜Ra3、Rb1、Rb2、Rc1及びRc2で表される非置換の直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。
上記Ra1〜Ra3、Rb1、Rb2、Rc1及びRc2で表される非置換の分岐状のアルキル基としては、例えば、i−プロピル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
上記Ra1〜Ra3、Rc1及びRc2で表される非置換の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
上記Rb1及びRb2で表される非置換の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ベンジル基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted linear alkyl group represented by R a1 to R a3 , R b1 , R b2 , R c1 and R c2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and n-butyl. Groups and the like.
Examples of the unsubstituted branched alkyl group represented by R a1 to R a3 , R b1 , R b2 , R c1 and R c2 include an i-propyl group, an i-butyl group, a sec-butyl group, Examples include t-butyl group.
Examples of the unsubstituted aromatic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 , R c1, and R c2 include aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, and naphthyl group; benzyl group And aralkyl groups such as a phenethyl group.
Examples of the unsubstituted aromatic hydrocarbon group represented by R b1 and R b2 include a phenyl group, a tolyl group, and a benzyl group.

上記アルキル基及び芳香族炭化水素基が有する水素原子を置換していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシロキシ基等が挙げられる。
これらの中で、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
Examples of the substituent that may substitute the hydrogen atom of the alkyl group and aromatic hydrocarbon group include a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, a hydroxy group, a carboxy group, and a cyano group. Group, nitro group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonyloxy group, acyl group, acyloxy group and the like.
Among these, a halogen atom is preferable and a fluorine atom is more preferable.

上記Ra1〜Ra3、Rb1、Rb2、Rc1及びRc2としては、非置換の直鎖状又は分岐状のアルキル基、フッ素化アルキル基、非置換の1価の芳香族炭化水素基、−OSO−R”、−SO−R”が好ましく、フッ素化アルキル基、非置換の1価の芳香族炭化水素基がより好ましく、フッ素化アルキル基がさらに好ましい。R”は、非置換の1価の脂環式炭化水素基又は非置換の1価の芳香族炭化水素基である。 R a1 to R a3 , R b1 , R b2 , R c1 and R c2 include an unsubstituted linear or branched alkyl group, a fluorinated alkyl group, and an unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group. , —OSO 2 —R ″ and —SO 2 —R ″ are preferred, fluorinated alkyl groups, unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon groups are more preferred, and fluorinated alkyl groups are more preferred. R ″ is an unsubstituted monovalent alicyclic hydrocarbon group or an unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group.

上記式(X−1)におけるk1、k2及びk3としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。
上記式(X−2)におけるk4としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1がより好ましく、1がさらに好ましい。k5としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。
上記式(X−3)におけるk6及びk7としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。
As k1, k2, and k3 in the formula (X-1), integers of 0 to 2 are preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is more preferable.
As k4 in the formula (X-2), an integer of 0 to 2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 1 is more preferable. k5 is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
As k6 and k7 in the formula (X-3), an integer of 0 to 2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is more preferable.

上記式(4)で表される酸発生剤としては、例えば、下記式(4−1)〜(4−13)で表される化合物(以下、「化合物(4−1)〜(4−13)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the acid generator represented by the above formula (4) include compounds represented by the following formulas (4-1) to (4-13) (hereinafter referred to as “compounds (4-1) to (4-13)”. ) ")) And the like.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(4−1)〜(4−13)中、Xは、上記式(4)と同義である。 In the above formulas (4-1) to (4-13), X + has the same meaning as in the above formula (4).

[B]酸発生剤としては、これらの中でも、オニウム塩化合物が好ましく、スルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩がより好ましく、化合物(4−1)、化合物(4−2)、化合物(4−12)、化合物(4−13)がさらに好ましい。   [B] Among these, the acid generator is preferably an onium salt compound, more preferably a sulfonium salt or a tetrahydrothiophenium salt, and a compound (4-1), a compound (4-2), or a compound (4-12). ) And compound (4-13) are more preferred.

[B]酸発生体の含有量としては、[B]酸発生体が[B]酸発生剤の場合、当該フォトレジスト組成物の感度及び現像性を確保する観点から、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下が好ましく、0.5質量部以上20質量部以下がより好ましく、1質量部以上15質量部以下がさらに好ましい。[B]酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、当該フォトレジスト組成物の感度及び現像性が向上する。[B]酸発生体は、1種又は2種以上を用いることができる。   [B] As the content of the acid generator, when the [B] acid generator is a [B] acid generator, the [A] polymer 100 is used from the viewpoint of ensuring the sensitivity and developability of the photoresist composition. 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less are preferable, 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less are more preferable, and 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less are more preferable. [B] By making content of an acid generator into the said range, the sensitivity and developability of the said photoresist composition improve. [B] 1 type (s) or 2 or more types can be used for an acid generator.

<[C]酸拡散制御体>
当該フォトレジスト組成物は、必要に応じて、[C]酸拡散制御体を含有してもよい。
[C]酸拡散制御体は、露光により[B]酸発生体から生じる酸のレジスト膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する効果を奏し、得られるフォトレジスト組成物の貯蔵安定性がさらに向上し、またレジストとしての解像度がさらに向上すると共に、露光から現像処理までの引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に優れたフォトレジスト組成物が得られる。[C]酸拡散制御体の当該フォトレジスト組成物における含有形態としては、遊離の化合物(以下、適宜「[C]酸拡散制御剤」という)の形態でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[C] Acid diffusion controller>
The said photoresist composition may contain a [C] acid diffusion control body as needed.
[C] The acid diffusion control body controls the diffusion phenomenon of the acid generated from the [B] acid generator upon exposure in the resist film and suppresses undesirable chemical reaction in the non-exposed region, and the resulting photoresist. The storage stability of the composition is further improved, the resolution as a resist is further improved, and changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time from exposure to development processing can be suppressed, thereby improving process stability. An excellent photoresist composition is obtained. [C] As a form of inclusion in the photoresist composition of the acid diffusion controller, a form of a free compound (hereinafter referred to as “[C] acid diffusion controller” as appropriate) was incorporated as part of the polymer. It may be in the form or both forms.

[C]酸拡散制御剤としては、例えば、下記式(4)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」ともいう)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(II)」ともいう)、窒素原子を3個有する化合物(以下、「含窒素化合物(III)」ともいう)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。   [C] Examples of the acid diffusion controller include a compound represented by the following formula (4) (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), a compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”). , “Nitrogen-containing compound (II)”, compounds having three nitrogen atoms (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (III)”), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, etc. Can be mentioned.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(5)中、R22、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In the above formula (5), R 22 , R 23 and R 24 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. .

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

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

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

アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. Can be mentioned.

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

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

また上記含窒素有機化合物として、酸解離性基を有する化合物を用いることもできる。このような酸解離性基を有する含窒素有機化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール、N−(t−ブトキシカルボニル)ジ−n−オクチルアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−アミルオキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。   Moreover, the compound which has an acid dissociable group can also be used as said nitrogen-containing organic compound. Examples of the nitrogen-containing organic compound having such an acid dissociable group include Nt-butoxycarbonylpiperidine, Nt-butoxycarbonylimidazole, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl- 2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) di-n-octylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diethanolamine, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine, N- (t-butoxycarbonyl) Examples thereof include diphenylamine, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine and the like.

また、[C]酸拡散制御剤として、露光により感光し弱酸を発生する光崩壊性塩基を用いることもできる。光崩壊性塩基としては、例えば、露光により分解して酸拡散制御性を失うオニウム塩化合物等が挙げられる。オニウム塩化合物としては、例えば、下記式(6−1)で表されるスルホニウム塩化合物、下記式(6−2)で表されるヨードニウム塩化合物等が挙げられる。   Further, as the [C] acid diffusion control agent, a photodegradable base that is exposed to light and generates a weak acid by exposure can also be used. Examples of the photodegradable base include an onium salt compound that decomposes upon exposure and loses acid diffusion controllability. Examples of the onium salt compound include a sulfonium salt compound represented by the following formula (6-1), an iodonium salt compound represented by the following formula (6-2), and the like.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(6−1)及び式(6−2)中、R25〜R29は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。E及びQは、それぞれ独立して、OH、Rβ−COO、Rβ−SO 又は下記式(5−3)で表されるアニオンである。但し、Rβは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In the above formula (6-1) and formula (6-2), R 25 to R 29 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxy group, or a halogen atom. E and Q are each independently an anion represented by OH , R β —COO , R β —SO 3 or the following formula (5-3). However, R ( beta) is an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(6−3)中、R30は、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基である。uは、0〜2の整数である。 In the above formula (6-3), R 30 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms, or 1 carbon atom. It is a -12 linear or branched alkoxyl group. u is an integer of 0-2.

上記光崩壊性塩基としては、例えば、下記式で表される化合物等が挙げられる。   As said photodegradable base, the compound etc. which are represented by a following formula are mentioned, for example.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記光崩壊性塩基としては、これらの中で、スルホニウム塩が好ましく、トリアリールスルホニウム塩がより好ましく、トリフェニルスルホニウムサリチレート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネートがさらに好ましい。   Of these, the photodegradable base is preferably a sulfonium salt, more preferably a triarylsulfonium salt, and even more preferably triphenylsulfonium salicylate or triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate.

[C]酸拡散制御体の含有量としては、[C]酸拡散制御体が[C]酸拡散制御剤である場合、[A]重合体100質量部に対して、0〜20質量部が好ましく、0.1質量部〜15質量部がより好ましく、0.3質量部〜10質量部がさらに好ましい。[C]酸拡散制御剤の含有量が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物の感度が低下する場合がある。   [C] The content of the acid diffusion controller is 0 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [A] when the [C] acid diffusion controller is a [C] acid diffusion controller. Preferably, 0.1 mass part-15 mass parts are more preferable, and 0.3 mass part-10 mass parts are further more preferable. [C] When the content of the acid diffusion controller exceeds the above upper limit, the sensitivity of the photoresist composition may decrease.

<[D]重合体>
[D]重合体は、[A]重合体以外のフッ素原子含有重合体である。当該フォトレジスト組成物が、[D]重合体を含有することで、レジスト膜を形成した際に、膜中の含フッ素重合体の撥油性的特徴により、その分布がレジスト膜表面近傍で偏在化する傾向があり、液浸露光時における酸発生剤や酸拡散制御剤等が液浸媒体に溶出することを抑制することができる。また、この[D]重合体の撥水性的特徴により、レジスト膜と液浸媒体との前進接触角が所望の範囲に制御でき、バブル欠陥の発生を抑制できる。さらに、レジスト膜と液浸媒体との後退接触角が高くなり、水滴が残らずに高速でのスキャン露光が可能となる。このように当該フォトレジスト組成物が[D]重合体を含有することにより、液浸露光法に好適なレジスト膜を形成することができる。
<[D] Polymer>
[D] The polymer is a fluorine atom-containing polymer other than the [A] polymer. When the photoresist composition contains a [D] polymer, when the resist film is formed, the distribution is unevenly distributed near the resist film surface due to the oil-repellent characteristics of the fluoropolymer in the film. It is possible to prevent the acid generator, the acid diffusion controller and the like from being eluted into the immersion medium during immersion exposure. Further, due to the water repellency characteristics of the [D] polymer, the advancing contact angle between the resist film and the immersion medium can be controlled within a desired range, and the occurrence of bubble defects can be suppressed. Furthermore, the receding contact angle between the resist film and the immersion medium is increased, and high-speed scanning exposure is possible without leaving water droplets. Thus, when the said photoresist composition contains a [D] polymer, the resist film suitable for an immersion exposure method can be formed.

[D]重合体としては、フッ素原子を有する重合体である限り、特に限定されないが、当該フォトレジスト組成物中のベース重合体としての[A]重合体よりも、フッ素原子含有率(質量%)が高いことが好ましい。ベース重合体としての[A]重合体よりもフッ素原子含有率が高いことで、上述の偏在化の度合いがより高くなり、得られるレジスト膜の撥水性及び溶出抑制性等の特性が向上する。   [D] The polymer is not particularly limited as long as it is a polymer having a fluorine atom, but the fluorine atom content (mass%) than the [A] polymer as the base polymer in the photoresist composition. ) Is preferably high. Since the fluorine atom content is higher than that of the [A] polymer as the base polymer, the degree of uneven distribution described above becomes higher, and characteristics such as water repellency and elution suppression of the resulting resist film are improved.

[D]重合体のフッ素原子含有率としては、1質量%以上が好ましく、2質量%〜60質量%がより好ましく、4質量%〜40質量%がさらに好ましく、7質量%〜30質量%が特に好ましい。[D]重合体のフッ素原子含有率が上記下限未満だと、レジスト膜表面の疎水性が低下する場合がある。なお重合体のフッ素原子含有率(質量%)は、13C−NMRスペクトル測定により重合体の構造を求め、その構造から算出することができる。 [D] The fluorine atom content of the polymer is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass to 60% by mass, further preferably 4% by mass to 40% by mass, and 7% by mass to 30% by mass. Particularly preferred. [D] If the fluorine atom content of the polymer is less than the lower limit, the hydrophobicity of the resist film surface may be lowered. The fluorine atom content (% by mass) of the polymer can be calculated from the structure of the polymer obtained by 13 C-NMR spectrum measurement.

[D]重合体としては、下記構造単位(Da)及び構造単位(Db)からなる群より選ばれる少なくとも1種を有することが好ましい。[D]重合体は、構造単位(Da)及び構造単位(Db)をそれぞれ1種又は2種以上有していてもよい。   [D] The polymer preferably has at least one selected from the group consisting of the following structural unit (Da) and structural unit (Db). [D] The polymer may have one or more structural units (Da) and structural units (Db).

[構造単位(Da)]
構造単位(Da)は、下記式(7a)で表される構造単位である。[D]重合体は、構造単位(Da)を有することでフッ素原子含有率を調整することができる。
[Structural unit (Da)]
The structural unit (Da) is a structural unit represented by the following formula (7a). [D] A polymer can adjust a fluorine atom content rate by having a structural unit (Da).

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(7a)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Gは、単結合、酸素原子、硫黄原子、−CO−O−、−SO−O−NH−、−CO−NH−又は−O−CO−NH−である。Rは、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜6の1価の鎖状炭化水素基又は少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数4〜20の1価の脂肪族環状炭化水素基である。 In said formula (7a), RD is a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. G is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, —CO—O—, —SO 2 —O—NH—, —CO—NH— or —O—CO—NH—. R E is a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms having at least one fluorine atom or a monovalent aliphatic cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms having at least one fluorine atom. It is.

上記Rで表される少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜6の鎖状炭化水素基としては、例えば、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロn−プロピル基、パーフルオロi−プロピル基、パーフルオロn−ブチル基、パーフルオロi−ブチル基、パーフルオロt−ブチル基、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。 The chain hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms and having at least one fluorine atom represented by R E, for example, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl Group, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoro n-propyl group, perfluoro i-propyl group, perfluoro Examples include n-butyl group, perfluoro i-butyl group, perfluoro t-butyl group, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like.

上記Rで表される少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数4〜20の脂肪族環状炭化水素基としては、例えば、モノフルオロシクロペンチル基、ジフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロペンチル基、モノフルオロシクロヘキシル基、ジフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロヘキシルメチル基、フルオロノルボルニル基、フルオロアダマンチル基、フルオロボルニル基、フルオロイソボルニル基、フルオロトリシクロデシル基、フルオロテトラシクロデシル基等が挙げられる。 Examples of the aliphatic cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms and having at least one fluorine atom represented by R E, for example, monofluoromethyl cyclopentyl group, difluorocyclopentyl groups, perfluorocyclopentyl group, monofluoromethyl cyclohexyl , Difluorocyclopentyl group, perfluorocyclohexylmethyl group, fluoronorbornyl group, fluoroadamantyl group, fluorobornyl group, fluoroisobornyl group, fluorotricyclodecyl group, fluorotetracyclodecyl group and the like.

上記構造単位(Da)を与える単量体としては、例えば、トリフルオロメチル(メタ)アクリル酸エステル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、2,2,2−トリフルオロエチルオキシカルボニルメチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi−プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロt−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル)(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、モノフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、ジフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、モノフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリル酸エステル、ジフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロノルボルニル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロアダマンチル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロボルニル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロイソボルニル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロトリシクロデシル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロテトラシクロデシル(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
これらの中で、2,2,2−トリフルオロエチルオキシカルボニルメチル(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
Examples of the monomer that gives the structural unit (Da) include trifluoromethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, and 2,2,2-trifluoro. Ethyloxycarbonylmethyl (meth) acrylic acid ester, perfluoroethyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro n-propyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro i-propyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro n-butyl (Meth) acrylic acid ester, perfluoro i-butyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro t-butyl (meth) acrylic acid ester, 2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl) (Meth) acrylic acid ester, 1- (2,2,3,3,4,4,5,5-octaful Lopentyl) (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclohexylmethyl (meth) acrylic acid ester, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) (meth) acrylic acid ester, monofluorocyclopentyl (meth) Acrylic acid ester, difluorocyclopentyl (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclopentyl (meth) acrylic acid ester, monofluorocyclohexyl (meth) acrylic acid ester, difluorocyclopentyl (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclohexylmethyl (meth) acrylic Acid ester, fluoronorbornyl (meth) acrylic acid ester, fluoroadamantyl (meth) acrylic acid ester, fluorobornyl (meth) acrylic acid ester, fluoroisobornyl Meth) acrylic acid esters, fluoro tricyclodecyl (meth) acrylate, fluoro tetracyclododecene decyl (meth) acrylic acid ester.
Among these, 2,2,2-trifluoroethyloxycarbonylmethyl (meth) acrylic acid ester is preferable.

構造単位(Da)の含有割合としては、[D]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%〜95モル%が好ましく、10モル%〜90モル%がより好ましく、30モル%〜85モル%がさらに好ましい。このような含有割合にすることによって液浸露光時においてレジスト膜表面のより高い動的接触角を発現させることができる。   As a content rate of a structural unit (Da), 5 mol%-95 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [D] polymer, 10 mol%-90 mol% are more preferable, 30 mol% More preferred is ~ 85 mol%. By setting such a content ratio, a higher dynamic contact angle on the resist film surface can be expressed at the time of immersion exposure.

[構造単位(Db)]
構造単位(Db)は、下記式(7b)で表される構造単位である。[D]重合体は、構造単位(Db)を有することで疎水性が上がるため、当該フォトレジスト組成物から形成されたレジスト膜表面の動的接触角をさらに向上させることができる。
[Structural unit (Db)]
The structural unit (Db) is a structural unit represented by the following formula (7b). Since the [D] polymer has a structural unit (Db) and becomes hydrophobic, the dynamic contact angle of the resist film surface formed from the photoresist composition can be further improved.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(7b)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R31は、炭素数1〜20の(s+1)価の炭化水素基であり、R31のR32側の末端に酸素原子、硫黄原子、−NR’−、カルボニル基、−CO−O−又は−CO−NH−が結合された構造のものも含む。R’は、水素原子又は1価の有機基である。R32は、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数4〜20の2価の脂肪族環状炭化水素基である。Xは、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基である。Aは、酸素原子、−NR”−、−CO−O−*又は−SO−O−*である。R”は、水素原子又は1価の有機基である。*は、R33に結合する結合部位を示す。R33は、水素原子又は1価の有機基である。sは、1〜3の整数である。但し、sが2又は3の場合、複数のR32、X、A及びR33はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。 In said formula (7b), R <F> is a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 31 is an (s + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and an oxygen atom, a sulfur atom, —NR′—, a carbonyl group, —CO—O—, or a terminal at the R 32 side of R 31 Also includes a structure in which —CO—NH— is bonded. R ′ is a hydrogen atom or a monovalent organic group. R 32 is a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms. X 2 is a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and having at least one fluorine atom. A 1 is an oxygen atom, —NR ″ —, —CO—O— *, or —SO 2 —O— *. R ″ is a hydrogen atom or a monovalent organic group. * Indicates a binding site that binds to R 33. R 33 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. s is an integer of 1 to 3. However, when s is 2 or 3, the plurality of R 32 , X 2 , A 1 and R 33 may be the same or different.

上記R29が水素原子である場合には、[D]重合体のアルカリ現像液に対する溶解性を向上させることができる点で好ましい。 When R 29 is a hydrogen atom, it is preferable in that the solubility of [D] polymer in an alkaline developer can be improved.

上記R33で表される1価の有機基としては、例えば、酸解離性基、アルカリ解離性基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by R 33 include an acid dissociable group, an alkali dissociable group, or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent.

上記構造単位(Db)としては、例えば、下記式(7b−1)〜(7b−3)で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (Db) include structural units represented by the following formulas (7b-1) to (7b-3).

Figure 0006241226
Figure 0006241226

上記式(7b−1)〜(7b−3)中、R31’は、炭素数1〜20の2価の直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。R、X、R33及びsは、上記式(7b)と同義である。sが2又は3である場合、複数のX及びR33はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。 In the above formulas (7b-1) to (7b-3), R 31 ′ is a divalent linear, branched or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R F , X 2 , R 33 and s are as defined in the above formula (7b). When s is 2 or 3, the plurality of X 2 and R 33 may be the same or different.

上記構造単位(7b)の含有割合としては、[D]重合体を構成する全構造単位に対して、0モル%〜90モル%が好ましく、5モル%〜85モル%がより好ましく、10モル%〜80モル%がさらに好ましい。このような含有割合にすることによって、当該フォトレジスト組成物から形成されたレジスト膜表面は、アルカリ現像において動的接触角の低下度を向上させることができる。   As a content rate of the said structural unit (7b), 0 mol%-90 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [D] polymer, 5 mol%-85 mol% are more preferable, 10 mol % To 80 mol% is more preferable. By setting it as such a content rate, the resist film surface formed from the said photoresist composition can improve the fall degree of a dynamic contact angle in alkali image development.

[構造単位(Dc)]
[D]重合体は、上記構造単位(Da)及び(Db)以外にも、酸解離性基を含む構造単位(以下、「構造単位(Dc)」ともいう。)を有してもよい(但し、構造単位(Db)に該当するものを除く)。[D]重合体が構造単位(Dc)を有することで、得られるレジストパターンの形状がより良好になる。構造単位(Dc)としては、上述した[A]重合体における構造単位(II)等が挙げられる。
[Structural unit (Dc)]
[D] The polymer may have a structural unit containing an acid dissociable group (hereinafter also referred to as “structural unit (Dc)”) in addition to the structural units (Da) and (Db) ( However, those corresponding to the structural unit (Db) are excluded). [D] When the polymer has the structural unit (Dc), the shape of the resulting resist pattern becomes better. Examples of the structural unit (Dc) include the structural unit (II) in the above-described [A] polymer.

上記構造単位(Dc)の含有割合としては、[D]重合体を構成する全構造単位に対し、5モル%〜90モル%が好ましく、10モル%〜70モル%がより好ましく、15モル%〜60モル%がさらに好ましく、15モル%〜50モル%が特に好ましい。構造単位(Dc)の含有割合が上記下限未満だと、レジストパターンにおける現像欠陥の発生を十分に抑制できない場合がある。構造単位(Dc)の含有割合が上記上限を超えると、得られるレジスト膜表面の疎水性が低下する場合がある。   As a content rate of the said structural unit (Dc), 5 mol%-90 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [D] polymer, 10 mol%-70 mol% are more preferable, 15 mol% -60 mol% is more preferable, and 15 mol%-50 mol% is especially preferable. If the content ratio of the structural unit (Dc) is less than the lower limit, development defects in the resist pattern may not be sufficiently suppressed. When the content ratio of the structural unit (Dc) exceeds the upper limit, the hydrophobicity of the resulting resist film surface may be lowered.

[他の構造単位]
また、[D]重合体は、上記構造単位以外にも、例えば、アルカリ可溶性基を含む構造単位、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を含む構造単位、脂環式基を含む構造単位等の他の構造単位を有していてもよい。上記アルカリ可溶性基としては、例えば、カルボキシ基、スルホンアミド基、スルホ基等が挙げられる。ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を有する構造単位としては、上述した[A]重合体における構造単位(III)等が挙げられる。
[Other structural units]
In addition to the above structural unit, the [D] polymer includes, for example, a structural unit containing at least one structure selected from the group consisting of a structural unit containing an alkali-soluble group, a lactone structure, a cyclic carbonate structure, and a sultone structure. And may have other structural units such as a structural unit containing an alicyclic group. As said alkali-soluble group, a carboxy group, a sulfonamide group, a sulfo group etc. are mentioned, for example. Examples of the structural unit having at least one structure selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure, and a sultone structure include the structural unit (III) in the above-described [A] polymer.

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

当該フォトレジスト組成物における[D]重合体の含有量としては、[A]重合体の100質量部に対して、0〜20質量部が好ましく、0.5質量部〜15質量部がより好ましく、1質量部〜10質量部がさらに好ましい。[D]重合体の含有量が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   As content of [D] polymer in the said photoresist composition, 0-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of [A] polymer, and 0.5 mass part-15 mass parts are more preferable. 1 mass part-10 mass parts are further more preferable. [D] When the content of the polymer exceeds the above upper limit, the pattern forming property of the photoresist composition may be lowered.

<[E]重合体>
[E]重合体は、[A]重合体及び[D]重合体以外の重合体である。当該フォトレジスト組成物は、例えば、[A]重合体が撥水性重合体添加剤として用いられている場合に、ベース重合体として[E]重合体を含有することが好ましい。
<[E] polymer>
[E] The polymer is a polymer other than the [A] polymer and the [D] polymer. For example, when the [A] polymer is used as the water-repellent polymer additive, the photoresist composition preferably contains the [E] polymer as the base polymer.

[E]重合体としては、例えば、[A]重合体において、構造単位(II)〜(V)及びその他の構造単位を有するもの等が挙げられる。   Examples of the [E] polymer include those having the structural units (II) to (V) and other structural units in the [A] polymer.

<[F]溶媒>
当該フォトレジスト組成物は、通常、[F]溶媒を含有する。[F]溶媒は、少なくとも[A]重合体、[B]酸発生体及び所望により含有される[C]酸拡散制御体等を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。
<[F] solvent>
The photoresist composition usually contains a [F] solvent. [F] The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing at least the [A] polymer, the [B] acid generator, and the optionally contained [C] acid diffusion controller.

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

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

エーテル系溶媒としては、例えば、
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル等のジアルキルエーテル系溶媒;
テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテル系溶媒;
ジフェニルエーテル、アニソール(メチルフェニルエーテル)等の芳香環含有エーテル系溶媒等が挙げられる。
As an ether solvent, for example,
Dialkyl ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether;
Cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran;
Aromatic ring-containing ether solvents such as diphenyl ether and anisole (methylphenyl ether) are exemplified.

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

アミド系溶媒としては、例えばN,N’−ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルピロリドン等の環状アミド系溶媒;
N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド等の鎖状アミド系溶媒等が挙げられる。
Examples of the amide solvent include cyclic amide solvents such as N, N′-dimethylimidazolidinone and N-methylpyrrolidone;
Examples thereof include chain amide solvents such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpropionamide.

エステル系溶媒としては、例えば、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル等の酢酸エステル系溶媒;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒;
ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶媒;
ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸iso−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルなどが挙げられる。
Examples of ester solvents include:
Methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, iso-propyl acetate, n-butyl acetate, iso-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, i-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxy acetate Acetate solvents such as butyl, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, and n-nonyl acetate;
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether Polyhydric alcohol partial ether acetate solvents such as acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate;
Carbonate solvents such as diethyl carbonate;
Glycol acetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, iso-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl lactate, ethyl lactate N-butyl lactate, n-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate and the like.

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

これらの中で、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましく、多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒、環状ケトン系溶媒がより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノンがさらに好ましい。当該フォトレジスト組成物は、[F]溶媒を1種又は2種以上含有していてもよい。   Among these, ester solvents and ketone solvents are preferable, polyhydric alcohol partial ether acetate solvents and cyclic ketone solvents are more preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone are further preferable. The photoresist composition may contain one or more [F] solvents.

<その他の任意成分>
当該フォトレジスト組成物は、上記[A]〜[F]以外にも、その他の任意成分を含有していてもよい。上記その他の任意成分としては、例えば、偏在化促進剤、界面活性剤、脂環式骨格含有化合物、増感剤等が挙げられる。これらのその他の任意成分は、それぞれ1種又は2種以上を併用してもよい。
<Other optional components>
The photoresist composition may contain other optional components in addition to the above [A] to [F]. Examples of the other optional components include uneven distribution accelerators, surfactants, alicyclic skeleton-containing compounds, and sensitizers. Each of these other optional components may be used alone or in combination of two or more.

[偏在化促進剤]
偏在化促進剤は、当該フォトレジスト組成物が[A]重合体及び/又は[D]重合体として撥水性重合体添加剤を含有する場合等に、この撥水性重合体添加剤を、より効率的にレジスト膜表面に偏析させる効果を有するものである。当該フォトレジスト組成物にこの偏在化促進剤を含有させることで、上記撥水性重合体添加剤の添加量を従来よりも少なくすることができる。従って、解像性、LWR性能及び欠陥抑制性を損なうことなく、レジスト膜から液浸液への成分の溶出をさらに抑制したり、高速スキャンにより液浸露光をより高速に行うことが可能になり、結果としてウォーターマーク欠陥等の液浸由来欠陥を抑制するレジスト膜表面の疎水性を向上させることができる。このような偏在化促進剤として用いることができるものとしては、比誘電率が30以上200以下で、1気圧における沸点が100℃以上の低分子化合物を挙げることができる。このような化合物としては、具体的には、ラクトン化合物、カーボネート化合物、ニトリル化合物、多価アルコール等が挙げられる。
[Uneven distribution promoter]
When the photoresist composition contains a water-repellent polymer additive as the [A] polymer and / or [D] polymer, the uneven distribution accelerator makes the water-repellent polymer additive more efficient. In particular, it has the effect of segregating on the resist film surface. By adding this uneven distribution promoter to the photoresist composition, the amount of the water-repellent polymer additive added can be reduced as compared with the conventional case. Therefore, it is possible to further suppress the elution of components from the resist film to the immersion liquid without impairing the resolution, LWR performance, and defect suppression, or to perform immersion exposure at a higher speed by high-speed scanning. As a result, it is possible to improve the hydrophobicity of the resist film surface that suppresses immersion-derived defects such as watermark defects. Examples of such an uneven distribution promoter include low molecular compounds having a relative dielectric constant of 30 or more and 200 or less and a boiling point at 1 atm of 100 ° C. or more. Specific examples of such compounds include lactone compounds, carbonate compounds, nitrile compounds, and polyhydric alcohols.

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

偏在化促進剤の含有量としては、当該フォトレジスト組成物における重合体の総量100質量部に対して、10質量部〜500質量部が好ましく、15質量部〜300質量部がより好ましく、20質量部〜200質量部がさらに好ましく、25質量部〜100質量部が特に好ましい。   The content of the uneven distribution accelerator is preferably 10 parts by weight to 500 parts by weight, more preferably 15 parts by weight to 300 parts by weight, and more preferably 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polymer in the photoresist composition. Part to 200 parts by weight is more preferable, and 25 parts to 100 parts by weight is particularly preferable.

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

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

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

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

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

<フォトレジスト組成物の調製方法>
当該フォトレジスト組成物は、例えば、[A]重合体、[B]酸発生体、[C]酸拡散制御剤、[D]重合体、[E]重合体、必要に応じて含有されるその他の任意成分及び[F]溶媒を所定の割合で混合することにより調製できる。当該フォトレジスト組成物は、混合後に、例えば、孔径0.2μm程度のフィルター等でろ過することが好ましい。当該フォトレジスト組成物の固形分濃度としては、通常0.1質量%〜50質量%であり、0.5質量%〜30質量%が好ましく、1質量%〜20質量%がより好ましい。
<Method for preparing photoresist composition>
The photoresist composition includes, for example, [A] polymer, [B] acid generator, [C] acid diffusion controller, [D] polymer, [E] polymer, and other contained as necessary. And an arbitrary component of [F] solvent may be mixed at a predetermined ratio. The photoresist composition is preferably filtered, for example, with a filter having a pore size of about 0.2 μm after mixing. As solid content concentration of the said photoresist composition, it is 0.1 mass%-50 mass% normally, 0.5 mass%-30 mass% are preferable, and 1 mass%-20 mass% are more preferable.

<レジストパターン形成方法>
当該レジストパターン形成方法は、
レジスト膜を形成する工程(以下、「レジスト膜形成工程」ともいう)、
上記レジスト膜を露光する工程(以下、「露光工程」ともいう)、及び
上記露光されたレジスト膜を現像する工程(以下、「現像工程」ともいう)
を備え、
上記レジスト膜を当該フォトレジスト組成物により形成する。
<Resist pattern formation method>
The resist pattern forming method is:
A step of forming a resist film (hereinafter also referred to as a “resist film forming step”),
A step of exposing the resist film (hereinafter also referred to as “exposure step”), and a step of developing the exposed resist film (hereinafter also referred to as “development step”).
With
The resist film is formed from the photoresist composition.

当該レジストパターン形成方法によれば、上述の当該フォトレジスト組成物を用いているので、優れた焦点深度及び露光余裕度を発揮しつつ、LWR及びCDUが小さく、解像度が高く、断面形状の矩形性に優れるレジストパターンを形成することができる。以下、各工程について説明する。   According to the resist pattern forming method, since the above-described photoresist composition is used, LWR and CDU are small, resolution is high, and the cross-sectional shape is rectangular while exhibiting excellent depth of focus and exposure margin. It is possible to form a resist pattern that is excellent in resistance. Hereinafter, each step will be described.

[レジスト膜形成工程]
本工程では、当該フォトレジスト組成物でレジスト膜を形成する。このレジスト膜を形成する基板としては、例えばシリコンウェハ、二酸化シリコン、アルミニウムで被覆されたウェハ等の従来公知のもの等が挙げられる。また、例えば特公平6−12452号公報や特開昭59−93448号公報等に開示されている有機系又は無機系の反射防止膜を基板上に形成してもよい。塗布方法としては、例えば、回転塗布(スピンコーティング)、流延塗布、ロール塗布等が挙げられる。塗布した後に、必要に応じて、塗膜中の溶媒を揮発させるため、プレベーク(PB)を行ってもよい。PB温度としては、通常60℃〜140℃であり、80℃〜120℃が好ましい。PB時間としては、通常5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。形成されるレジスト膜の膜厚としては、10nm〜1,000nmが好ましく、10nm〜500nmがより好ましい。
[Resist film forming step]
In this step, a resist film is formed with the photoresist composition. Examples of the substrate on which the resist film is formed include conventionally known ones such as a silicon wafer, silicon dioxide, and a wafer coated with aluminum. Further, for example, an organic or inorganic antireflection film disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-12452, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-93448, or the like may be formed on the substrate. Examples of the application method include spin coating (spin coating), cast coating, roll coating, and the like. After application, pre-baking (PB) may be performed as needed to volatilize the solvent in the coating film. As PB temperature, it is 60 to 140 degreeC normally, and 80 to 120 degreeC is preferable. The PB time is usually 5 seconds to 600 seconds, and preferably 10 seconds to 300 seconds. The thickness of the resist film to be formed is preferably 10 nm to 1,000 nm, and more preferably 10 nm to 500 nm.

液浸露光を行う場合で、当該フォトレジスト組成物が撥水性重合体添加剤を含有していない場合等には、上記形成したレジスト膜上に、液浸液とレジスト膜との直接の接触を避ける目的で、液浸液に不溶性の液浸用保護膜を設けてもよい。液浸用保護膜としては、現像工程の前に溶媒により剥離する溶媒剥離型保護膜(例えば特開2006−227632号公報参照)、現像工程の現像と同時に剥離する現像液剥離型保護膜(例えばWO2005−069076号公報、WO2006−035790号公報参照)のいずれを用いてもよい。但し、スループットの観点からは、現像液剥離型液浸用保護膜を用いることが好ましい。   When immersion exposure is performed and the photoresist composition does not contain a water-repellent polymer additive, direct contact between the immersion liquid and the resist film is performed on the formed resist film. For the purpose of avoiding this, an immersion protective film that is insoluble in the immersion liquid may be provided. Examples of the immersion protective film include a solvent peeling type protective film that peels off with a solvent before the developing step (see, for example, JP-A-2006-227632), and a developer peeling type protective film that peels off simultaneously with development in the developing step (for example, Any of WO 2005-069076 and WO 2006-035790 may be used. However, from the viewpoint of throughput, it is preferable to use a developer peeling type immersion protective film.

[露光工程]
本工程では、レジスト膜形成工程で形成されたレジスト膜に、フォトマスクを介するなどして(場合によっては、水等の液浸媒体を介して)露光光を照射し、露光する。露光光としては、目的とするパターンの線幅に応じて、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、γ線等の電磁波;電子線、α線等の荷電粒子線などが挙げられる。これらの中でも、遠紫外線、電子線が好ましく、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)、電子線がより好ましく、ArFエキシマレーザー光、電子線がさらに好ましい。
[Exposure process]
In this step, exposure is performed by irradiating the resist film formed in the resist film forming step with exposure light through a photomask or the like (in some cases through an immersion medium such as water). Examples of the exposure light include electromagnetic waves such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and γ rays; charged particle beams such as electron beams and α-rays, depending on the line width of the target pattern. Among these, far ultraviolet rays and electron beams are preferable, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), and electron beams are more preferable, and ArF excimer laser light and electron beams are more preferable.

露光を液浸露光により行う場合、用いる液浸液としては、例えば、水、フッ素系不活性液体等が挙げられる。液浸液は、露光波長に対して透明であり、かつ膜上に投影される光学像の歪みを最小限に留めるよう屈折率の温度係数ができる限り小さい液体が好ましいが、特に露光光源がArFエキシマレーザー光(波長193nm)である場合、上述の観点に加えて、入手の容易さ、取り扱いのし易さといった点から水を用いるのが好ましい。水を用いる場合、水の表面張力を減少させるとともに、界面活性力を増大させる添加剤をわずかな割合で添加しても良い。この添加剤は、ウェハ上のレジスト膜を溶解させず、かつレンズの下面の光学コートに対する影響が無視できるものが好ましい。使用する水としては蒸留水が好ましい。   When exposure is performed by immersion exposure, examples of the immersion liquid to be used include water and a fluorine-based inert liquid. The immersion liquid is preferably a liquid that is transparent to the exposure wavelength and has a refractive index temperature coefficient that is as small as possible so as to minimize distortion of the optical image projected onto the film. In the case of excimer laser light (wavelength 193 nm), it is preferable to use water from the viewpoints of availability and easy handling in addition to the above-described viewpoints. When water is used, an additive that reduces the surface tension of water and increases the surface activity may be added in a small proportion. This additive is preferably one that does not dissolve the resist film on the wafer and can ignore the influence on the optical coating on the lower surface of the lens. The water used is preferably distilled water.

上記露光の後、ポストエクスポージャーベーク(PEB)を行い、レジスト膜の露光された部分において、露光により[B]酸発生体から発生した酸による[A]重合体等が有する酸解離性基の解離を促進させることが好ましい。このPEBによって、露光部と未露光部とで現像液に対する溶解性に差が生じる。PEB温度としては、通常50℃〜180℃であり、80℃〜130℃が好ましい。PEB時間としては、通常5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。   After the exposure, post-exposure baking (PEB) is performed, and in the exposed part of the resist film, the acid-dissociable group of the [A] polymer and the like by the acid generated from the [B] acid generator by exposure is dissociated. Is preferably promoted. This PEB causes a difference in solubility in the developer between the exposed area and the unexposed area. As PEB temperature, it is 50 to 180 degreeC normally, and 80 to 130 degreeC is preferable. The PEB time is usually 5 seconds to 600 seconds, and preferably 10 seconds to 300 seconds.

[現像工程]
本工程では、上記露光工程で露光されたレジスト膜を現像する。これにより、所定のレジストパターンを形成することができる。現像後は、水又はアルコール等のリンス液で洗浄し、乾燥することが一般的である。
[Development process]
In this step, the resist film exposed in the exposure step is developed. Thereby, a predetermined resist pattern can be formed. After development, it is common to wash with water or a rinse solution such as alcohol and then dry.

上記現像に用いる現像液としては、
アルカリ現像の場合、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ水溶液等が挙げられる。これらの中でも、TMAH水溶液が好ましく、2.38質量%TMAH水溶液がより好ましい。
また、有機溶媒現像の場合、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒等の有機溶媒、又は有機溶媒を含有する溶媒が挙げられる。上記有機溶媒としては、例えば、上述のフォトレジスト組成物の[F]溶媒として列挙した溶媒の1種又は2種以上等が挙げられる。これらの中でも、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましい。エステル系溶媒としては、酢酸エステル系溶媒が好ましく、酢酸n−ブチルがより好ましい。ケトン系溶媒としては、鎖状ケトンが好ましく、2−ヘプタノンがより好ましい。現像液中の有機溶媒の含有量としては、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、99質量%以上が特に好ましい。現像液中の有機溶媒以外の成分としては、例えば、水、シリコンオイル等が挙げられる。
As a developer used for the above development,
In the case of alkali development, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine , Ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4 .3.0] -5 aqueous solution in which at least one alkaline compound such as 5-nonene is dissolved. Among these, a TMAH aqueous solution is preferable, and a 2.38 mass% TMAH aqueous solution is more preferable.
In the case of organic solvent development, organic solvents such as hydrocarbon solvents, ether solvents, ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, etc., or solvents containing organic solvents can be mentioned. Examples of the organic solvent include one or more of the solvents listed as the [F] solvent of the above-described photoresist composition. Among these, ester solvents and ketone solvents are preferable. As the ester solvent, an acetate solvent is preferable, and n-butyl acetate is more preferable. As a ketone solvent, a chain ketone is preferable and 2-heptanone is more preferable. As content of the organic solvent in a developing solution, 80 mass% or more is preferable, 90 mass% or more is more preferable, 95 mass% or more is further more preferable, 99 mass% or more is especially preferable. Examples of components other than the organic solvent in the developer include water and silicone oil.

現像方法としては、例えば現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。   As a developing method, for example, a method in which a substrate is immersed in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is raised on the surface of the substrate by surface tension and is left stationary for a certain time (paddle method) ), A method of spraying the developer on the substrate surface (spray method), a method of continuously applying the developer while scanning the developer coating nozzle on the substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method) Etc.

<重合体>
本発明の重合体は、上記式(1’)で表される基を含む構造単位を有する。
当該重合体は、上述の当該フォトレジスト組成物の重合体成分として好適に用いることができる。
<Polymer>
The polymer of this invention has a structural unit containing group represented by the said Formula (1 ').
The polymer can be suitably used as a polymer component of the above-described photoresist composition.

<化合物>
本発明の化合物は、上記式(iA)で表される。
当該化合物は、上述の当該重合体の原料単量体として好適に用いることができる。
<Compound>
The compound of the present invention is represented by the above formula (iA).
The said compound can be used suitably as a raw material monomer of the said polymer mentioned above.

当該重合体及び当該化合物は、上述の当該フォトレジスト組成物における[A]重合体の項で説明している。   The said polymer and the said compound are demonstrated in the term of the [A] polymer in the said photoresist composition mentioned above.

以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例における各物性測定は、以下の方法により行った。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to an Example. Each physical property measurement in the examples was performed by the following methods.

[重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)]
GPCカラム(東ソー社の「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本、「G4000HXL」1本)を用い、流量:1.0mL/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン(和光純薬工業社)、試料濃度:1.0質量%、試料注入量:100μL、カラム温度:40℃、検出器:示差屈折計の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。また、分散度(Mw/Mn)は、Mw及びMnの測定結果より算出した。
[Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)]
Using GPC columns (two "G2000HXL", one "G3000HXL", one "G4000HXL" from Tosoh Corporation), flow rate: 1.0 mL / min, elution solvent: tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries), sample concentration: Measurement was performed by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of 1.0 mass%, sample injection amount: 100 μL, column temperature: 40 ° C., detector: differential refractometer. The degree of dispersion (Mw / Mn) was calculated from the measurement results of Mw and Mn.

[低分子量成分の含有量]
重合体の低分子量成分(分子量1,000以下の部分)の含有量(質量%)は、HPLCカラム(ジーエルサイエンス社の「Intersil」、ODS−25μm、4.6mmφ×250mm)を用い、流量:1.0mL/分、溶出溶媒:アクリロニトリル/0.1質量%リン酸水溶液、試料濃度:1.0質量%、試料注入量:100μL、検出器:示差屈折計の分析条件による高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した。
[Content of low molecular weight components]
The content (mass%) of the low molecular weight component (part with a molecular weight of 1,000 or less) of the polymer is determined using an HPLC column ("Intersil", OD-25 μm, 4.6 mmφ × 250 mm). 1.0 mL / min, elution solvent: acrylonitrile / 0.1% by mass phosphoric acid aqueous solution, sample concentration: 1.0% by mass, sample injection amount: 100 μL, detector: high performance liquid chromatography according to analytical conditions of differential refractometer ( HPLC).

13C−NMR分析]
核磁気共鳴装置(日本電子社の「JNM−ECX400」)を用い、測定溶媒として重クロロホルムを使用して、各重合体における各構造単位の含有割合(モル%)を求める分析を行った。
[ 13 C-NMR analysis]
Using a nuclear magnetic resonance apparatus (“JNM-ECX400” manufactured by JEOL Ltd.), deuterated chloroform was used as a measurement solvent, and analysis for determining the content ratio (mol%) of each structural unit in each polymer was performed.

<化合物の合成>
下記方法に従い、下記式(M−1)〜(M−25)で表される化合物を合成した。
[実施例1](化合物(M−1)の合成)
300mLのナス型フラスコに亜鉛粉末4.25g(65.0mmol)、脱水テトラヒドロフラン50mL及びクロロトリメチルシラン0.272g(2.5mmol)を加えた後、35℃にて15分間撹拌した。そこへホルムアルデヒド1.50g(50.0mmol)とブロモメチルホスホン酸ジメチル11.2g(55.0mmol)を脱水テトラヒドロフラン40mLに溶解させた溶液をゆっくりと滴下した。この際、反応熱により溶液温度が上昇するが、内温が45℃以下になるよう滴下速度を調整しつつ実施した。滴下終了後、35℃にて5時間撹拌し、TLCにて原料の消失を確認した。塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止した後、セライトろ過により沈殿物を除去した。溶媒を酢酸エチルに置換した後、水洗を実施した。溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィで精製することにより、2−ヒドロキシエチルホスホン酸ジメチル6.86gを得た(収率89%)。
200mLのナス型フラスコに2−ヒドロキシエチルホスホン酸ジメチル6.16g(40.0mmol)、N、N−ジメチルアミノピリジン0.244g(2.00mmol)、トリエチルアミン6.07g(60.0mmol)及び脱水アセトニトリル50mLを加えた後、氷水浴にて0℃に冷却した。そこへ、塩化メタクリロイル4.60g(44.0mmol)を滴下した。0℃にて1時間撹拌した後、室温で6時間撹拌した。TLCにて原料の消失を確認した後、水を加えて反応を停止した。酢酸エチルで抽出した後、水洗を実施し、カラムクロマトグラフィで精製することにより、メタクリル酸2−(ジメトキシホスホリル)エチル7.38gを得た(収率83%)。
200mLのナス型フラスコに水酸化リチウム1.48g(62.0mmol)、メタノール40.5mL及び水22.5mLを加えた後、氷水浴にて0℃に冷却した。そこへメタクリル酸2−(ジメトキシホスホリル)エチル6.67gをメタノール27mLに溶解させた溶液をゆっくりと滴下した。0℃にて3時間撹拌し、TLCにて原料の消失を確認した後、1Mの塩酸を加えて反応を停止した。酢酸エチルを加えて濃縮することで溶媒を酢酸エチルに置換した後、酢酸エチル層を回収した。続いて水洗を実施し、カラムクロマトグラフィで精製することにより、(2−メタクリロイロキシエチル)ホスホン酸4.66gを得た(収率80%)。
200mLのナス型フラスコに(2−メタクリロイロキシエチル)ホスホン酸3.88g(20.0mmol)、1−エチルシクロヘキサノール2.56g(20.0mmol)及び脱水塩化メチレン80mLを加えた後、氷水浴にて0℃に冷却した。そこへ、脱水縮合剤としての1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩3.83g(20.0mmol)を添加した。0℃にて3時間撹拌し、TLCにて原料の消失を確認した後、水を加えて反応を停止した。酢酸エチルを加えて濃縮することで溶媒を酢酸エチルに置換した後、酢酸エチル層を回収した。続いて水洗を実施し、カラムクロマトグラフィで精製することにより、下記式(M−1)で表される化合物6.88gを得た(収率83%)。
<Synthesis of compounds>
According to the following method, the compounds represented by the following formulas (M-1) to (M-25) were synthesized.
[Example 1] (Synthesis of Compound (M-1))
After adding 4.25 g (65.0 mmol) of zinc powder, 50 mL of dehydrated tetrahydrofuran and 0.272 g (2.5 mmol) of chlorotrimethylsilane to a 300 mL eggplant-shaped flask, the mixture was stirred at 35 ° C. for 15 minutes. A solution prepared by dissolving 1.50 g (50.0 mmol) of formaldehyde and 11.2 g (55.0 mmol) of dimethyl bromomethylphosphonate in 40 mL of dehydrated tetrahydrofuran was slowly added dropwise thereto. At this time, the solution temperature was raised by the reaction heat, but this was carried out while adjusting the dropping speed so that the internal temperature was 45 ° C. or lower. After completion of dropping, the mixture was stirred at 35 ° C. for 5 hours, and disappearance of the raw material was confirmed by TLC. The reaction was stopped by adding an aqueous ammonium chloride solution, and then the precipitate was removed by Celite filtration. The solvent was replaced with ethyl acetate, followed by washing with water. After the solvent was distilled off, purification by column chromatography gave 6.86 g of dimethyl 2-hydroxyethylphosphonate (yield 89%).
In a 200 mL eggplant-shaped flask, 6.16 g (40.0 mmol) of dimethyl 2-hydroxyethylphosphonate, 0.244 g (2.00 mmol) of N, N-dimethylaminopyridine, 6.07 g (60.0 mmol) of triethylamine and dehydrated acetonitrile After adding 50 mL, it was cooled to 0 ° C. in an ice water bath. Thereto was added dropwise 4.60 g (44.0 mmol) of methacryloyl chloride. After stirring at 0 ° C. for 1 hour, the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After confirming disappearance of the raw material by TLC, water was added to stop the reaction. After extraction with ethyl acetate, washing with water was performed, and purification was performed by column chromatography to obtain 7.38 g of 2- (dimethoxyphosphoryl) ethyl methacrylate (yield 83%).
After adding 1.48 g (62.0 mmol) of lithium hydroxide, 40.5 mL of methanol and 22.5 mL of water to a 200 mL eggplant-shaped flask, it was cooled to 0 ° C. in an ice-water bath. Thereto was slowly added dropwise a solution prepared by dissolving 6.67 g of 2- (dimethoxyphosphoryl) ethyl methacrylate in 27 mL of methanol. After stirring at 0 ° C. for 3 hours and confirming disappearance of the raw material by TLC, 1M hydrochloric acid was added to stop the reaction. After adding ethyl acetate and concentrating, the solvent was replaced with ethyl acetate, and then the ethyl acetate layer was recovered. Subsequently, it was washed with water and purified by column chromatography to obtain 4.66 g of (2-methacryloyloxyethyl) phosphonic acid (yield 80%).
To a 200 mL eggplant-shaped flask was added 3.88 g (20.0 mmol) of (2-methacryloyloxyethyl) phosphonic acid, 2.56 g (20.0 mmol) of 1-ethylcyclohexanol and 80 mL of dehydrated methylene chloride, and then an ice-water bath. At 0 ° C. Thereto was added 3.83 g (20.0 mmol) of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride as a dehydrating condensing agent. After stirring at 0 ° C. for 3 hours and confirming disappearance of the raw material by TLC, water was added to stop the reaction. After adding ethyl acetate and concentrating, the solvent was replaced with ethyl acetate, and then the ethyl acetate layer was recovered. Subsequently, it was washed with water and purified by column chromatography to obtain 6.88 g of a compound represented by the following formula (M-1) (yield 83%).

[実施例2〜18及び合成例1〜7](化合物(M−2)〜(M−25)の合成)
合成原料を適宜変え、実施例1と同様の操作を行うことによって、化合物(M−2)〜(M−25)を合成した。
[Examples 2 to 18 and Synthesis Examples 1 to 7] (Synthesis of Compounds (M-2) to (M-25))
Compounds (M-2) to (M-25) were synthesized by changing the synthesis raw materials as appropriate and performing the same operations as in Example 1.

Figure 0006241226
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<[A]重合体の合成>
下記方法に従い、ベース重合体として用いられる[A1]重合体としての重合体(A1−1)〜(A1−45)及び(E−1)、並びに撥水性重合体添加剤として用いられる[A2]重合体としての重合体(A2−1)〜(A2−15)及び(D−1)を合成した。
上記合成した化合物(M−1)〜(M−25)以外の[A]重合体の合成に用いた単量体を以下に示す。
<[A] Synthesis of polymer>
According to the following method, the polymers (A1-1) to (A1-45) and (E-1) as polymers [A1] used as a base polymer, and [A2] used as a water-repellent polymer additive Polymers (A2-1) to (A2-15) and (D-1) as polymers were synthesized.
The monomers used for the synthesis of the [A] polymer other than the synthesized compounds (M-1) to (M-25) are shown below.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

[[A1]重合体の合成]
[実施例19]
(重合体(A1−1)の合成)
化合物(M−1)3.86g(10モル%)、化合物(M’−1)7.85g(50モル%)及び化合物(M’−14)8.29g(40モル%)を2−ブタノン40gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBN0.77g(全モノマーに対して5モル%)を添加して単量体溶液を調製した。次いで20gの2−ブタノンを入れた100mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、攪拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却した。400gのメタノール中に冷却した重合溶液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を80gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(A1−1)を合成した(14.8g、収率74%)。重合体(A1−1)のMwは7,300であり、Mw/Mnは1.53であった。重合体(A1−1)の低分子量成分の含有量は、0.04質量%であった。また、13C−NMR分析の結果、(M−1)、(M’−1)及び(M’−14)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ10.1モル%、49.8モル%及び40.1モル%であった。
[[A1] Synthesis of polymer]
[Example 19]
(Synthesis of polymer (A1-1))
Compound (M-1) 3.86 g (10 mol%), compound (M′-1) 7.85 g (50 mol%) and compound (M′-14) 8.29 g (40 mol%) were converted into 2-butanone. It melt | dissolved in 40g and added AIBN 0.77g (5 mol% with respect to all the monomers) as a radical polymerization initiator, and prepared the monomer solution. Next, a 100 mL three-necked flask containing 20 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, and then heated to 80 ° C. with stirring, and the prepared monomer solution was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The dripping start was set as the polymerization reaction start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After completion of the polymerization reaction, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower. The polymerization solution cooled in 400 g of methanol was added, and the precipitated white powder was separated by filtration. The filtered white powder was washed twice with 80 g of methanol, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to synthesize a white powdery polymer (A1-1) (14.8 g, yield 74). %). Mw of the polymer (A1-1) was 7,300, and Mw / Mn was 1.53. Content of the low molecular weight component of a polymer (A1-1) was 0.04 mass%. Moreover, as a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio of each structural unit derived from (M-1), (M′-1) and (M′-14) was 10.1 mol% and 49.8, respectively. Mol% and 40.1 mol%.

[実施例20〜62並びに合成例8及び9]
(重合体(A1−2)〜(A1−45)及び(E−1)の合成)
下記表1及び表2に示す種類及び使用量の単量体を用いた以外は、実施例19と同様の操作を行うことによって、重合体(A1−2)〜(A1−45)及び(E−1)を合成した。使用する単量体の合計質量は20gとした。表1及び表2中の「−」は該当する単量体を用いなかったことを示す。各重合体の収率、低分子量成分の含有量、Mw、Mw/Mn及び各構造単位の含有割合について表1及び表2に合わせて示す。
[Examples 20 to 62 and Synthesis Examples 8 and 9]
(Synthesis of polymers (A1-2) to (A1-45) and (E-1))
Polymers (A1-2) to (A1-45) and (E) were prepared by carrying out the same operations as in Example 19 except that the types and amounts of monomers shown in Table 1 and Table 2 were used. -1) was synthesized. The total mass of the monomers used was 20 g. "-" In Table 1 and Table 2 indicates that the corresponding monomer was not used. The yield of each polymer, the content of low molecular weight components, Mw, Mw / Mn, and the content ratio of each structural unit are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0006241226
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Figure 0006241226
Figure 0006241226

[[A2]重合体の合成]
[合成例10]
(重合体(A2−1)の合成)
化合物(M−20)53.8g(30モル%)及び化合物(M’−2)46.2g(70モル%)を、100gの2−ブタノンに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート4.77gを溶解させて単量体溶液を調製した。次いで100gの2−ブタノンを入れた1,000mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、攪拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。重合反応液を2L分液漏斗に移液した後、150gのn−ヘキサンで上記重合反応液を均一に希釈し、600gのメタノールを投入して混合した。次いで30gの蒸留水を投入し、さらに攪拌して30分静置した。その後、下層を回収し、固形分である重合体(A2−1)を含むプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た(収率60%)。重合体(A2−1)のMwは7,000であり、Mw/Mnは1.99であった。重合体(A2−1)の低分子量成分の含有量は、0.05質量%であった。また、13C−NMR分析の結果、(M−20)及び(M’−2)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ29.9モル%及び70.1モル%であった。
[[A2] Synthesis of polymer]
[Synthesis Example 10]
(Synthesis of polymer (A2-1))
Compound (M-20) 53.8 g (30 mol%) and compound (M′-2) 46.2 g (70 mol%) were dissolved in 100 g of 2-butanone, and dimethyl 2, as a radical polymerization initiator was dissolved. A monomer solution was prepared by dissolving 4.77 g of 2′-azobisisobutyrate. Next, a 1,000 mL three-necked flask containing 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, and then heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared above was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. . The dripping start was set as the polymerization reaction start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After completion of the polymerization reaction, the polymerization reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower. After transferring the polymerization reaction liquid to a 2 L separatory funnel, the polymerization reaction liquid was uniformly diluted with 150 g of n-hexane, and 600 g of methanol was added and mixed. Next, 30 g of distilled water was added, and the mixture was further stirred and allowed to stand for 30 minutes. Thereafter, the lower layer was recovered to obtain a propylene glycol monomethyl ether acetate solution containing the polymer (A2-1) as a solid content (yield 60%). Mw of the polymer (A2-1) was 7,000, and Mw / Mn was 1.99. Content of the low molecular-weight component of a polymer (A2-1) was 0.05 mass%. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratios of the structural units derived from (M-20) and (M′-2) were 29.9 mol% and 70.1 mol%, respectively.

[合成例11〜24及び実施例63]
(重合体(A2−2)〜(A2−15)及び(D−1)の合成)
下記表3に示す種類及び使用量の単量体を用いた以外は、合成例11と同様の操作を行うことによって、重合体(A2−2)〜(A2−15)及び(D−1)を合成した。使用する単量体の合計質量は100gとした。表3中の「−」は該当する単量体を用いなかったことを示す。各重合体の収率、低分子量成分の含有量、Mw、Mw/Mn及び各構造単位の含有割合について表3に合わせて示す。
[Synthesis Examples 11 to 24 and Example 63]
(Synthesis of polymers (A2-2) to (A2-15) and (D-1))
Polymers (A2-2) to (A2-15) and (D-1) are obtained by performing the same operations as in Synthesis Example 11 except that the types and amounts of monomers shown in Table 3 below are used. Was synthesized. The total mass of the monomers used was 100 g. “-” In Table 3 indicates that the corresponding monomer was not used. The yield of each polymer, the content of low molecular weight components, Mw, Mw / Mn, and the content ratio of each structural unit are shown in Table 3.

Figure 0006241226
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<フォトレジスト組成物の調製>
フォトレジスト組成物の調製に用いた各成分について以下に示す。
<Preparation of photoresist composition>
Each component used for the preparation of the photoresist composition is shown below.

[[B]酸発生剤]
各構造式を以下に示す。
B−1:トリフェニルスルホニウム2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)−1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロパン−1−スルホネート
B−2:トリフェニルスルホニウムノルボルナンスルトン−2−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネート
B−3:トリフェニルスルホニウム3−(ピペリジン−1−イルスルホニル)−1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン−1−スルホネート
B−4:トリフェニルスルホニウムアダマンタン−1−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネート
[[B] acid generator]
Each structural formula is shown below.
B-1: Triphenylsulfonium 2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) -1,1,3,3,3-pentafluoropropane-1-sulfonate B-2: Triphenylsulfonium norbornane sultone-2-yloxy Carbonyl difluoromethanesulfonate B-3: Triphenylsulfonium 3- (piperidin-1-ylsulfonyl) -1,1,2,2,3,3-hexafluoropropane-1-sulfonate B-4: Triphenylsulfonium adamantane- 1-yloxycarbonyldifluoromethanesulfonate

Figure 0006241226
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[[C]酸拡散制御剤]
各構造式を以下に示す。
C−1:トリフェニルスルホニウムサリチレート
C−2:トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート
C−3:N−(n−ウンデカン−1−イルカルボニルオキシエチル)モルホリン
C−4:2,6−ジi−プロピルアニリン
C−5:トリn−ペンチルアミン
[[C] acid diffusion controller]
Each structural formula is shown below.
C-1: Triphenylsulfonium salicylate C-2: Triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate C-3: N- (n-undecan-1-ylcarbonyloxyethyl) morpholine C-4: 2,6-dii -Propylaniline C-5: Tri-n-pentylamine

Figure 0006241226
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[[F]溶媒]
F−1:酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル
F−2:シクロヘキサノン
[[F] solvent]
F-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate F-2: Cyclohexanone

[[G]偏在化促進剤]
G−1:γ−ブチロラクトン
[[G] uneven distribution promoter]
G-1: γ-butyrolactone

[実施例64]
[A]重合体としての(A1−1)100質量部、[B]酸発生剤としての(B−1)8.5質量部、[C]酸拡散制御剤としての(C−1)2.3質量部、[D]重合体としての(D−1)3質量部、[F]溶媒としての(F−1)2,240質量部及び(F−2)960質量部、並びに[G]偏在化促進剤としての(G−1)30質量部を混合し、孔径0.2μmのメンブレンフィルターでろ過することによりフォトレジスト組成物(J−1)を調製した。
[Example 64]
[A] 100 parts by mass of (A1-1) as a polymer, [B] 8.5 parts by mass of (B-1) as an acid generator, [C] (C-1) 2 as an acid diffusion controller 3 parts by weight, (D-1) 3 parts by weight as a polymer, (F-1) 2,240 parts by weight and (F-2) 960 parts by weight as a solvent, and [G] A photoresist composition (J-1) was prepared by mixing 30 parts by mass of (G-1) as an uneven distribution accelerator and filtering through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm.

[実施例65〜187並びに比較例1及び2]
下記表4、表5及び表6に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は、実施例64と同様に操作して、フォトレジスト組成物(J−2)〜(J−124)並びに(CJ−1)及び(CJ−2)を調製した。表5中の「−」は、該当する成分を用いなかったことを示す。
[Examples 65 to 187 and Comparative Examples 1 and 2]
Except having used each component of the kind and content shown in the following Table 4, Table 5, and Table 6, it operated similarly to Example 64, photoresist composition (J-2)-(J-124), and (CJ-1) and (CJ-2) were prepared. “-” In Table 5 indicates that the corresponding component was not used.

Figure 0006241226
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Figure 0006241226
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<レジストパターンの形成(1)>
12インチのシリコンウエハー表面に、スピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT12」)を使用して、下層反射防止膜形成用組成物(ブルワーサイエンス社の「ARC66」)を塗布した後、205℃で60秒間加熱することにより膜厚105nmの下層反射防止膜を形成した。この下層反射防止膜上に、上記スピンコーターを使用して上記調製した各フォトレジスト組成物を塗布し、90℃で60秒間PBを行った。その後、23℃で30秒間冷却し、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜を、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(NIKON社の「NSR−S610C」)を用い、NA=1.3、ダイポール(シグマ0.977/0.782)の光学条件にて、40nmラインアンドスペース(1L1S)マスクパターンを介して露光した。露光後、90℃で60秒間PEBを行った。その後、アルカリ現像液として2.38質量%のTMAH水溶液を用いてアルカリ現像し、水で洗浄し、乾燥してポジ型のレジストパターンを形成した。このレジストパターン形成の際、ターゲット寸法が40nmの1対1ラインアンドスペースのマスクを介して形成した線幅が、線幅40nmの1対1ラインアンドスペースに形成される露光量を最適露光量(Eop)とした。
<Formation of resist pattern (1)>
A 12-inch silicon wafer surface was coated with a composition for forming a lower antireflection film (“ARC66” from Brewer Science Co., Ltd.) using a spin coater (“CLEAN TRACK ACT12” from Tokyo Electron), and then 205 ° C. Was heated for 60 seconds to form a lower antireflection film having a thickness of 105 nm. On the lower antireflection film, each of the prepared photoresist compositions was applied using the spin coater, and PB was performed at 90 ° C. for 60 seconds. Then, it cooled at 23 degreeC for 30 second, and formed the resist film with a film thickness of 90 nm. Next, this resist film was subjected to an optical condition of NA = 1.3 and dipole (Sigma 0.977 / 0.782) using an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (“NSR-S610C” manufactured by NIKON). , Exposed through a 40 nm line and space (1L1S) mask pattern. After the exposure, PEB was performed at 90 ° C. for 60 seconds. Thereafter, alkali development was performed using a 2.38% by mass TMAH aqueous solution as an alkali developer, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. When forming the resist pattern, the exposure amount formed in a one-to-one line and space with a line width of 40 nm and a line width formed through a one-to-one line and space mask with a target dimension of 40 nm is an optimum exposure amount ( Eop).

<レジストパターンの形成(2)>
上記TMAH水溶液の代わりに酢酸n−ブチルを用いて有機溶媒現像し、かつ水での洗浄を行わなかった以外は、上記レジストパターンの形成(1)と同様に操作して、ネガ型のレジストパターンを形成した。
<Formation of resist pattern (2)>
A negative resist pattern was prepared in the same manner as in the above resist pattern formation (1) except that n-butyl acetate was used instead of the TMAH aqueous solution and the organic solvent was developed, and washing with water was not performed. Formed.

<レジストパターンの形成(3)>
8インチのシリコンウエハー表面にスピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT8」)を使用して、表9に記載の各フォトレジスト組成物を塗布し、90℃で60秒間PBを行った。その後、23℃で30秒間冷却し、膜厚50nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜に、簡易型の電子線描画装置(日立製作所社の「HL800D」、出力:50KeV、電流密度:5.0A/cm)を用いて電子線を照射した。照射後、120℃で60秒間PEBを行った。その後、アルカリ現像液として2.38質量%のTMAH水溶液を用いて23℃で30秒間現像し、水で洗浄し、乾燥してポジ型のレジストパターンを形成した。
<Formation of resist pattern (3)>
Using a spin coater (“CLEAN TRACK ACT8” manufactured by Tokyo Electron Ltd.) on the surface of an 8-inch silicon wafer, each photoresist composition shown in Table 9 was applied, and PB was performed at 90 ° C. for 60 seconds. Then, it cooled at 23 degreeC for 30 second, and formed the resist film with a film thickness of 50 nm. Next, the resist film was irradiated with an electron beam by using a simple electron beam drawing apparatus (“HL800D” manufactured by Hitachi, Ltd., output: 50 KeV, current density: 5.0 A / cm 2 ). After irradiation, PEB was performed at 120 ° C. for 60 seconds. Thereafter, development was performed at 23 ° C. for 30 seconds using a 2.38 mass% TMAH aqueous solution as an alkali developer, washed with water, and dried to form a positive resist pattern.

<評価>
上記形成したレジストパターンについて下記方法により測定を行うことによって、当該フォトレジスト組成物のLWR性能、CDU性能、解像性、断面形状の矩形性、焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能を評価した。評価結果を表7〜9に示す。上記レジストパターンの測長には、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社の「S−9380」)を用いた。なお、LWR性能、CDU性能、解像性、焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能における判定基準となる比較例は、実施例64〜132に対しては比較例1、実施例133〜187に対しては比較例2である。表8及び表9中の「−」は、評価の基準であることを示す。
<Evaluation>
The above-described resist pattern was measured by the following method to evaluate the LWR performance, CDU performance, resolution, rectangularity of the cross-sectional shape, depth of focus, exposure margin, and MEEF performance of the photoresist composition. The evaluation results are shown in Tables 7-9. A scanning electron microscope (Hitachi High-Technologies “S-9380”) was used for measuring the resist pattern. In addition, the comparative example used as the determination criteria in LWR performance, CDU performance, resolution, depth of focus, exposure margin, and MEEF performance is compared to Comparative Examples 1 and 133 to 187 for Examples 64-132. This is Comparative Example 2. "-" In Table 8 and Table 9 indicates that it is a criterion for evaluation.

[LWR性能]
上記Eopの露光量を照射して形成したレジストパターンを、上記走査型電子顕微鏡を用いてパターン上部から観察した。線幅を任意のポイントで計50点測定し、その測定値の分布から3シグマ値を求め、これをLWR性能とした。LWR性能は、その値が小さいほどラインのガタつきが小さく良いことを示す。LWR性能は、その値を比較例のものと比べたとき、10%以上の向上(LWR性能の値が90%以下)があった場合は「良好」と、10%未満の向上(LWR性能の値が90%超)の場合は「不良」と評価した。
[LWR performance]
The resist pattern formed by irradiating the exposure amount of Eop was observed from above the pattern using the scanning electron microscope. A total of 50 line widths were measured at arbitrary points, and a 3-sigma value was obtained from the distribution of the measured values, and this was defined as LWR performance. The LWR performance indicates that the smaller the value, the smaller the backlash of the line. When the LWR performance is 10% or more (LWR performance is 90% or less) when compared with the comparative example, the LWR performance is “good” and less than 10% (LWR performance is improved). When the value was over 90%), it was evaluated as “bad”.

[CDU性能]
上記Eopの露光量を照射して形成したレジストパターンを、上記走査型電子顕微鏡を用いてパターン上部から観察した。400nmの範囲で線幅を20点測定してその平均値を求め、その平均値を任意のポイントで計500点測定し、その測定値の分布から3シグマ値を求め、これをCDU性能とした。CDU性能は、その値が小さいほど長周期での線幅のバラつきが小さく良いことを示す。CDU性能は、その値を比較例のものと比べたとき、10%以上の向上(CDU性能の値が90%以下)があった場合は「良好」と、10%未満の向上(CDU性能の値が90%超)の場合は「不良」と評価した。
[CDU performance]
The resist pattern formed by irradiating the exposure amount of Eop was observed from above the pattern using the scanning electron microscope. The line width is measured at 20 points in the range of 400 nm, the average value is obtained, the average value is measured at a total of 500 points, and the 3 sigma value is obtained from the distribution of the measured values, which is taken as the CDU performance. . The CDU performance indicates that the smaller the value, the smaller the line width variation in a long cycle. When the CDU performance is improved by 10% or more (the CDU performance value is 90% or less) when the value is compared with that of the comparative example, the improvement is less than 10% (the CDU performance is improved). When the value was over 90%), it was evaluated as “bad”.

[解像性]
上記Eopの露光量を照射して解像される最小のレジストパターンの寸法を測定し、この測定値を解像性とした。解像性は、その値が小さいほどより微細なパターンを形成でき良いことを示す。解像性は、その値を比較例のものと比べたとき、10%以上の向上(解像性の値が90%以下)があった場合は「良好」と、10%未満の向上(解像性の値が90%超)の場合は「不良」と評価した。
[Resolution]
The dimension of the minimum resist pattern resolved by irradiating the exposure amount of Eop was measured, and this measured value was defined as the resolution. The resolution indicates that the smaller the value, the better the pattern can be formed. When the resolution is 10% or more when the value is compared with that of the comparative example (resolution value is 90% or less), “good” and less than 10% (solution) In the case of an image quality value of more than 90%, it was evaluated as “bad”.

[断面形状の矩形性]
上記Eopの露光量を照射して解像されるレジストパターンの断面形状を観察し、レジストパターンの高さ方向での中間での線幅Lb及びレジストパターンの上部での線幅Laを測定した。断面形状の矩形性は、その値が1に近いほど、レジストパターンがより矩形であり良いことを示す。断面形状の矩形性は、0.9≦(La/Lb)≦1.1である場合は「良好」と、(La/Lb)<0.9又は1.1<(La/Lb)である場合は「不良」と評価した。
[Rectangularity of cross-sectional shape]
The cross-sectional shape of the resist pattern resolved by irradiating the exposure amount of Eop was observed, and the line width Lb in the middle in the height direction of the resist pattern and the line width La in the upper part of the resist pattern were measured. The rectangularity of the cross-sectional shape indicates that the closer the value is to 1, the more the resist pattern may be rectangular. The rectangularity of the cross-sectional shape is “good” when 0.9 ≦ (La / Lb) ≦ 1.1, and (La / Lb) <0.9 or 1.1 <(La / Lb). The case was evaluated as “bad”.

[焦点深度]
上記Eopの露光量を照射して解像されるレジストパターンにおいて、深さ方向にフォーカスを変化させた際の寸法を観測し、ブリッジや残渣が無いままパターン寸法が基準の90%〜110%に入る深さ方向の余裕度を測定し、この測定値を焦点深度とした。焦点深度は、その値が大きいほど、焦点の位置が変動した際に得られるパターンの寸法の変動が小さく、デバイス作製時の歩留まりを高くすることができる。焦点深度は、その値を比較例のものと比べたとき10%以上の向上(焦点深度が110%以上)があった場合は「良好」と、10%未満の向上(焦点深度が110%未満)の場合は「不良」と評価した。
[Depth of focus]
In the resist pattern resolved by irradiating the exposure amount of Eop, the dimension when the focus is changed in the depth direction is observed, and the pattern dimension is 90% to 110% of the reference without any bridge or residue. The depth of entry in the depth direction was measured, and this measured value was defined as the depth of focus. The larger the value of the focal depth, the smaller the variation in the dimension of the pattern obtained when the focal position varies, and the higher the yield during device fabrication. Depth of focus is 10% or better when the value is compared with that of the comparative example (depth of focus is 110% or more), and better than 10% (depth of focus is less than 110%). ) Was evaluated as “bad”.

[露光余裕度]
上記Eopを含む露光量の範囲において、露光量を1mJ/cmごとに変えて、それぞれレジストパターンを形成し、上記走査型電子顕微鏡を用いて、それぞれの線幅を測定した。得られた線幅と露光量の関係から、線幅が44nmとなる露光量E(44)、及び線幅が36nmとなる露光量E(36)を求め、露光余裕度=(E(36)−E(44))×100/(最適露光量)の式から露光余裕度(%)を算出した。露光余裕度は、その値が大きいほど、露光量が変動した際に得られるパターンの寸法の変動が小さく、デバイス作製時の歩留まりを高くすることができる。露光余裕度は、その値を比較例のものと比べたとき、10%以上の向上(露光余裕度の値が110%以上)があった場合は「良好」と、10%未満の向上(露光余裕度の値が110%未満)の場合は「不良」と評価した。
[Exposure margin]
In the range of the exposure amount including the Eop, the exposure amount was changed every 1 mJ / cm 2 to form resist patterns, respectively, and the respective line widths were measured using the scanning electron microscope. From the relationship between the obtained line width and exposure amount, an exposure amount E (44) at which the line width becomes 44 nm and an exposure amount E (36) at which the line width becomes 36 nm are obtained, and exposure margin = (E (36) The exposure margin (%) was calculated from the equation: −E (44)) × 100 / (optimum exposure amount). The larger the value of the exposure margin, the smaller the variation in the dimension of the pattern obtained when the exposure amount fluctuates, and the higher the yield during device fabrication. When the exposure margin is 10% or more when the value is compared with that of the comparative example (exposure margin is 110% or more), it is “good” and less than 10% (exposure). When the margin value was less than 110%, it was evaluated as “bad”.

[MEEF性能]
上記Eopの露光量を照射して解像されるレジストパターンにおいて、線幅が51nm、53nm、55nm、57nm、59nmとなるマスクパターンを用いて形成されたレジストパターンの線幅を縦軸に、マスクパターンのサイズを横軸にプロットしたときの直線の傾きを算出し、これをMEEF性能とした。MEEF性能は、その値が1に近いほどマスク再現性が良好であることを示す。MEEF性能は、その値を比較例のものと比べたとき、10%以上の向上(MEEF性能の値が90%以下)があった場合は「良好」と、10%未満の向上(MEEF性能の値が90%超)の場合は「不良」と評価した。
[MEEF performance]
In the resist pattern that is resolved by irradiating with the exposure amount of Eop, the line width of the resist pattern formed by using the mask pattern having the line widths of 51 nm, 53 nm, 55 nm, 57 nm, and 59 nm is plotted on the vertical axis. The slope of the straight line when the pattern size was plotted on the horizontal axis was calculated, and this was taken as the MEEF performance. The MEEF performance indicates that the closer the value is to 1, the better the mask reproducibility. When the MEEF performance is 10% or more when the value is compared with that of the comparative example (MEEF performance value is 90% or less), the MEEF performance is less than 10% (MEEF performance is improved). When the value was over 90%), it was evaluated as “bad”.

Figure 0006241226
Figure 0006241226

Figure 0006241226
Figure 0006241226

Figure 0006241226
Figure 0006241226

表7〜9の結果から明らかなように、当該フォトレジスト組成物によれば、ArF露光の場合、アルカリ現像及び有機溶媒現像のどちらにおいても、LWR性能、CDU性能、解像性、断面形状の矩形性、焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能に優れる。また、電子線露光の場合、LWR性能、CDU性能、解像性、断面形状の矩形性、焦点深度及び露光余裕度に優れることが分かる。なお、一般的に、電子線露光によればEUV露光の場合と同様の傾向が得られることが知られており、従って、実施例のフォトレジスト組成物によれば、EUV露光の場合においても、LWR性能等に優れることが推測される。   As is clear from the results in Tables 7 to 9, according to the photoresist composition, in the case of ArF exposure, in both alkali development and organic solvent development, LWR performance, CDU performance, resolution, cross-sectional shape Excellent rectangularity, depth of focus, exposure margin and MEEF performance. In the case of electron beam exposure, it can be seen that the LWR performance, CDU performance, resolution, rectangularity of the cross-sectional shape, depth of focus, and exposure margin are excellent. In general, it is known that the same tendency as in the case of EUV exposure can be obtained by electron beam exposure. Therefore, according to the photoresist composition of the example, even in the case of EUV exposure, It is estimated that the LWR performance is excellent.

本発明のフォトレジスト組成物及びレジストパターン形成方法によれば、優れた焦点深度及び露光余裕度を発揮しつつ、LWR及びCDUが小さく、解像度が高くかつ断面形状の矩形性に優れるレジストパターンを形成することができる。本発明の重合体は、当該フォトレジスト組成物の重合体成分として好適に用いることができる。本発明の化合物は、当該重合体の原料単量体として好適に用いることができる。従って、これらは、今後さらに微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造用に好適に用いることができる。
According to the photoresist composition and the resist pattern forming method of the present invention, a resist pattern that exhibits excellent depth of focus and exposure margin, has low LWR and CDU, high resolution, and excellent cross-sectional rectangularity. can do. The polymer of the present invention can be suitably used as a polymer component of the photoresist composition. The compound of the present invention can be suitably used as a raw material monomer for the polymer. Accordingly, these can be suitably used for manufacturing semiconductor devices that are expected to be further miniaturized in the future.

Claims (5)

下記式(1)で表される基を含む構造単位を有する重合体、及び
感放射線性酸発生体
を含有し、
上記構造単位が、下記式(2−1)〜(2−3)のいずれかで表されるフォトレジスト組成物。
Figure 0006241226
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R及びRのうちの少なくともいずれかは炭素数1〜20の1価の有機基である。*は、上記構造単位の他の部分における炭素原子に結合する部位を示す。)
Figure 0006241226
(式(2−1)〜(2−3)中、Zは、上記式(1)で表される基である。
式(2−1)中、R は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R は、炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。
式(2−2)中、R は、水素原子又はメチル基である。R 、R 及びR は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜20の1価の有機基である。1又は複数のR 及びR のうちの2つ以上は互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のR は同一でも異なっていてもよく、複数のR は同一でも異なっていてもよい。R は、単結合又は炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。R とR とは、互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。
式(2−3)中、R 10 は、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。R 11 は、単結合又は炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。)
Figure 0006241226
(式(X)中、R 12 〜R 15 は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜18の1価の有機基である。**は、上記式(2−1)〜(2−3)におけるZに結合する部位を示す。)
A polymer having a structural unit containing a group represented by the following formula (1), and a radiation-sensitive acid generator ,
A photoresist composition in which the structural unit is represented by any of the following formulas (2-1) to (2-3) .
Figure 0006241226
(In the formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that at least one of R 1 and R 2 is (It is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. * Indicates a site bonded to a carbon atom in another part of the structural unit.)
Figure 0006241226
(In the formulas (2-1) to (2-3), Z is a group represented by the above formula (1).
In formula (2-1), R 3 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 4 is a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms.
In formula (2-2), R 5 is a hydrogen atom or a methyl group. R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of one or more of R 6 and R 7 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members that is configured together with the carbon atom to which they are bonded. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, the plurality of R 6 may be the same or different, and the plurality of R 7 may be the same or different. R 9 is a single bond or a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms. R 8 and R 9 may be combined with each other to form a ring structure with 3 to 20 ring members constituted together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (2-3), R 10 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. R 11 is a single bond or a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms. )
Figure 0006241226
(In formula (X), R 12 to R 15 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms. ** represents the above formulas (2-1) to (2 The site | part couple | bonded with Z in -3) is shown.)
上記R及びRの1価の有機基が酸解離性基である請求項1に記載のフォトレジスト組成物。 The photoresist composition according to claim 1, wherein the monovalent organic groups of R 1 and R 2 are acid dissociable groups. レジスト膜を形成する工程、
上記レジスト膜を露光する工程、及び
上記露光されたレジスト膜を現像する工程
を備え、
上記レジスト膜を請求項1又は請求項2に記載のフォトレジスト組成物により形成するレジストパターン形成方法。
Forming a resist film;
A step of exposing the resist film, and a step of developing the exposed resist film,
A method for forming a resist pattern, wherein the resist film is formed from the photoresist composition according to claim 1 .
下記式(1’)で表される基を含む構造単位を有し、
上記構造単位が、下記式(2−1)〜(2−3)のいずれかで表される重合体。
Figure 0006241226
(式(1’)中、R1A及びR2Aは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R1A及びR2Aのうちの少なくともいずれかは置換又は非置換の炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。*は、上記構造単位の他の部分における炭素原子に結合する部位を示す。)
Figure 0006241226
(式(2−1)〜(2−3)中、Zは、上記式(1’)で表される基である。
式(2−1)中、R は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R は、炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。
式(2−2)中、R は、水素原子又はメチル基である。R 、R 及びR は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜20の1価の有機基である。1又は複数のR 及びR のうちの2つ以上は互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のR は同一でも異なっていてもよく、複数のR は同一でも異なっていてもよい。R は、単結合又は炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。R とR とは、互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。
式(2−3)中、R 10 は、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。R 11 は、単結合又は炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。)
Figure 0006241226
(式(X)中、R 12 〜R 15 は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜18の1価の有機基である。**は、上記式(2−1)〜(2−3)におけるZに結合する部位を示す。)
Have a structural unit containing a group represented by the following formula (1 '),
The polymer in which the structural unit is represented by any of the following formulas (2-1) to (2-3) .
Figure 0006241226
(In Formula (1 ′), R 1A and R 2A are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that at least one of R 1A and R 2A Is a substituted or unsubstituted monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, * indicates a site bonded to a carbon atom in the other part of the structural unit.
Figure 0006241226
(In the formulas (2-1) to (2-3), Z is a group represented by the above formula (1 ′).
In formula (2-1), R 3 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 4 is a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms.
In formula (2-2), R 5 is a hydrogen atom or a methyl group. R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of one or more of R 6 and R 7 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members that is configured together with the carbon atom to which they are bonded. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, the plurality of R 6 may be the same or different, and the plurality of R 7 may be the same or different. R 9 is a single bond or a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms. R 8 and R 9 may be combined with each other to form a ring structure with 3 to 20 ring members constituted together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (2-3), R 10 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. R 11 is a single bond or a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms. )
Figure 0006241226
(In formula (X), R 12 to R 15 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms. ** represents the above formulas (2-1) to (2 The site | part couple | bonded with Z in -3) is shown.)
下記式(iA)で表され
下記式(2−1)〜(2−3)のいずれかで表される構造単位を与える化合物。
Figure 0006241226
(式(iA)中、R1A及びR2Aは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、R1A及びR2Aのうちの少なくともいずれかは置換又は非置換の炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。Yは、重合性炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。)
Figure 0006241226
(式(2−1)〜(2−3)中、Zは、上記式(iA)の化合物から上記Yを除いた基である。
式(2−1)中、R は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R は、炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。
式(2−2)中、R は、水素原子又はメチル基である。R 、R 及びR は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜20の1価の有機基である。1又は複数のR 及びR のうちの2つ以上は互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のR は同一でも異なっていてもよく、複数のR は同一でも異なっていてもよい。R は、単結合又は炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。R とR とは、互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成してもよい。
式(2−3)中、R 10 は、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。R 11 は、単結合又は炭素数1〜20の下記式(X)で表される基である。)
Figure 0006241226
(式(X)中、R 12 〜R 15 は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜18の1価の有機基である。**は、上記式(2−1)〜(2−3)におけるZに結合する部位を示す。)
Represented by the following formula (iA) ,
Following formulas (2-1) to the compound Ru gives a structural unit represented by any one of (2-3).
Figure 0006241226
(In Formula (iA), R 1A and R 2A are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that at least one of R 1A and R 2A is (It is a substituted or unsubstituted monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. Y is a monovalent group containing a polymerizable carbon-carbon double bond.)
Figure 0006241226
(In formulas (2-1) to (2-3), Z is a group obtained by removing Y from the compound represented by formula (iA).
In formula (2-1), R 3 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 4 is a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms.
In formula (2-2), R 5 is a hydrogen atom or a methyl group. R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of one or more of R 6 and R 7 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members that is configured together with the carbon atom to which they are bonded. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, the plurality of R 6 may be the same or different, and the plurality of R 7 may be the same or different. R 9 is a single bond or a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms. R 8 and R 9 may be combined with each other to form a ring structure with 3 to 20 ring members constituted together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (2-3), R 10 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. R 11 is a single bond or a group represented by the following formula (X) having 1 to 20 carbon atoms. )
Figure 0006241226
(In formula (X), R 12 to R 15 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms. ** represents the above formulas (2-1) to (2 The site | part couple | bonded with Z in -3) is shown.)
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