JP6354445B2 - Radiation sensitive resin composition, resist pattern forming method, acid diffusion controller and compound - Google Patents

Radiation sensitive resin composition, resist pattern forming method, acid diffusion controller and compound Download PDF

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Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、酸拡散制御剤及び化合物に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, a resist pattern forming method, an acid diffusion controller and a compound.

リソグラフィーによる微細加工に用いられる感放射線性樹脂組成物は、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)及び極端紫外線(EUV:Extreme Ultraviolet、波長13.5nm)等の遠紫外線、電子線等の荷電粒子線などの照射により露光部に酸を発生させ、この酸を触媒とする化学反応により露光部と未露光部との現像液に対する溶解速度に差を生じさせ、基板上にレジストパターンを形成する。   Radiation sensitive resin compositions used for fine processing by lithography are far ultraviolet rays such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and extreme ultraviolet light (EUV: Extreme Ultraviolet, wavelength 13.5 nm). The acid is generated in the exposed area by irradiation with a charged particle beam such as an electron beam, and a chemical reaction using this acid as a catalyst causes a difference in the dissolution rate in the developer between the exposed area and the unexposed area. A resist pattern is formed on the substrate.

現在では、より波長の短いレーザー光や電子線の使用及び液浸露光装置等により、レジストパターンの加工技術の微細化が図られている。これに伴い、かかる感放射線性樹脂組成物には、形成されるレジストパターンの解像性及び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、焦点深度、露光余裕度及びMEEF(Mask Error Enhancement Factor)性能にも優れ、高精度なパターンを高い歩留まりで得られることが要求される。また、感放射線性樹脂組成物は良好な保存安定性を有することも求められる。これらの要求に対して、感放射線性樹脂組成物に用いられる酸発生体、酸拡散制御体及びその他の成分についてその種類や分子構造等が詳細に検討されている。かかる酸拡散制御体のうち、放射線分解性オニウムカチオンと弱酸アニオンとからなるオニウム塩化合物は、露光部では酸捕捉機能が消失し、未露光部でのみ酸捕捉機能を発揮するため、上記性能を向上できるとされている(特開平11−125907号公報、特開平8−146610号公報及び特開2000−298347号公報参照)。   At present, miniaturization of the resist pattern processing technique is being attempted by using a laser beam having a shorter wavelength, an electron beam, an immersion exposure apparatus, or the like. Accordingly, the radiation-sensitive resin composition has not only excellent resolution of the resist pattern to be formed and rectangularity of the cross-sectional shape, but also LWR (Line Width Roughness) performance, CDU (Critical Dimension Uniformity) performance. In addition, it is required to obtain a high-accuracy pattern with a high yield, with excellent depth of focus, exposure margin, and MEEF (Mask Error Enhancement Factor) performance. Further, the radiation sensitive resin composition is also required to have good storage stability. In response to these requirements, the types, molecular structures, and the like of the acid generators, acid diffusion controllers and other components used in the radiation-sensitive resin composition have been studied in detail. Among such acid diffusion controllers, an onium salt compound composed of a radiolytic onium cation and a weak acid anion loses the acid trapping function in the exposed part and exhibits the acid trapping function only in the unexposed part. It can be improved (see JP-A-11-125907, JP-A-8-146610 and JP-A-2000-298347).

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、上記従来の感放射線性樹脂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 resist patterns is progressing to a level of a line width of 45 nm or less, the required level of the performance is further increased, and the conventional radiation-sensitive resin composition satisfies these requirements. I can't.

特開平11−125907号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-125907 特開平8−146610号公報JP-A-8-146610 特開2000−298347号公報JP 2000-298347 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、その目的は良好な保存安定性を確保しつつ、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)に優れる感放射線性樹脂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 to ensure good storage stability, LWR performance, CDU performance, resolution, cross-sectional rectangularity, depth of focus, exposure. An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition having excellent margin and MEEF performance (hereinafter also referred to as “LWR performance”).

上記課題を解決するためになされた発明は、酸解離性基を含む構造単位(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)、感放射線性酸発生体(以下、「[B]酸発生体」ともいう)、放射線分解性オニウムカチオンとカウンターアニオンとからなる化合物(以下、「[C]化合物」ともいう)、及び溶媒(以下、「[D]溶媒」ともいう)を含有し、上記カウンターアニオンが、2以上のカルボニル基と、上記カルボニル基のうちの1つに隣接する−N−とを有し、上記カルボニル基同士が、単結合、置換若しくは非置換の炭素数1若しくは2のアルカンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基を介して結合する感放射線性樹脂組成物である。 The invention made to solve the above problems is a polymer having a structural unit containing an acid-dissociable group (hereinafter also referred to as “structural unit (I)”) (hereinafter also referred to as “[A] polymer”). A radiation-sensitive acid generator (hereinafter also referred to as “[B] acid generator”), a compound comprising a radiolytic onium cation and a counter anion (hereinafter also referred to as “[C] compound”), and a solvent ( Hereinafter referred to as “[D] solvent”), and the counter anion has two or more carbonyl groups and —N — adjacent to one of the carbonyl groups. These are radiation-sensitive resin compositions in which they are bonded via a single bond, a substituted or unsubstituted alkanediyl group having 1 or 2 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group.

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感放射線性樹脂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 in order to solve the above-mentioned problems comprises a step of forming a resist film, a step of exposing the resist film, and a step of developing the exposed resist film, It is the resist pattern formation method formed with a conductive resin 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)で表される化合物からなる酸拡散制御剤である。

Figure 0006354445
(式(1)中、Rは、単結合、置換若しくは非置換のメタンジイル基、置換若しくは非置換のエタンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。nは、1以上3以下の整数である。nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。Mは、1価の放射線分解性オニウムカチオンである。但し、R、R及びRのうちの2つ以上は、これらの結合により環員数5〜30の環構造を形成してもよい。) Yet another invention made to solve the above problems is an acid diffusion controller comprising a compound represented by the following formula (1).
Figure 0006354445
(In Formula (1), R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted methanediyl group, a substituted or unsubstituted ethanediyl group, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group. R 2 and R 3 is each independently a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 are the same or different. M + is a monovalent radiolytic onium cation, provided that two or more of R 1 , R 2 and R 3 form a ring structure having 5 to 30 ring members by these bonds. It may be formed.)

上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、上記式(1)で表される化合物である。   Yet another invention made to solve the above problems is a compound represented by the above formula (1).

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。「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. This “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.

本発明の感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法によれば、良好な保存安定性を確保しつつ、優れた焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能を発揮し、LWR性能、CDU性能、解像性及び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。本発明の酸拡散制御剤は、当該感放射線性樹脂組成物の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酸拡散制御剤として好適に用いることができる。従って、これらはさらなる微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造等におけるパターン形成に好適に用いることができる。   According to the radiation-sensitive resin composition and the resist pattern forming method of the present invention, while maintaining good storage stability, it exhibits excellent depth of focus, exposure margin and MEEF performance, LWR performance, CDU performance, solution It is possible to form a resist pattern that is excellent in image quality and rectangular cross-sectional shape. The acid diffusion controller of the present invention can be suitably used as a component of the radiation sensitive resin composition. The compound of the present invention can be suitably used as the acid diffusion controller. Therefore, they can be suitably used for pattern formation in semiconductor device manufacturing or the like where further miniaturization is expected.

<感放射線性樹脂組成物>
当該感放射線性樹脂組成物は[A]重合体、[B]酸発生体、[C]化合物及び[D]溶媒を含有する。当該感放射線性樹脂組成物は、好適成分として、[E]フッ素原子含有重合体及び[F]偏在化促進剤を含有してもよい。さらに当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲でその他の任意成分を含有していてもよい。以下、各成分について説明する。
<Radiation sensitive resin composition>
The radiation sensitive resin composition contains a [A] polymer, a [B] acid generator, a [C] compound, and a [D] solvent. The radiation-sensitive resin composition may contain [E] fluorine atom-containing polymer and [F] uneven distribution accelerator as suitable components. Furthermore, the said radiation sensitive resin composition may contain the other arbitrary component in the range which does not impair the effect of this invention. Hereinafter, each component will be described.

<[A]重合体>
[A]重合体は構造単位(I)を有する重合体である。当該感放射線性樹脂組成物によれば、放射線の照射により[B]酸発生体等から生じる酸により露光部の[A]重合体の酸解離性基が解離して露光部と未露光部とで現像液に対する溶解性に差異が生じ、その結果レジストパターンを形成することができる。「酸解離性基」とは、カルボキシ基、ヒドロキシ基等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。[A]重合体は、通常当該感放射線性樹脂組成物におけるベース重合体となる。「ベース重合体」とは、レジストパターンを構成する重合体のうちの主成分となる重合体であって、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上を占める重合体をいう。
<[A] polymer>
[A] The polymer is a polymer having the structural unit (I). According to the radiation-sensitive resin composition, the acid-dissociable group of the [A] polymer in the exposed part is dissociated by the acid generated from the [B] acid generator and the like by irradiation with radiation, and the exposed part and the unexposed part As a result, a difference in solubility in the developer occurs, and as a result, a resist pattern can be formed. The “acid-dissociable group” refers to a group that replaces a hydrogen atom such as a carboxy group or a hydroxy group and dissociates by the action of an acid. [A] The polymer is usually a base polymer in the radiation-sensitive resin composition. The “base polymer” refers to a polymer that is a main component of the polymers constituting the resist pattern, and preferably occupies 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more.

[A]重合体は、構造単位(I)以外にも、後述する式(3−1)で表される構造単位及び(3−2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種(以下、「構造単位(II)」ともいう)、後述する式(4)で表される構造単位(以下、「構造単位(III)」ともいう)及び上記構造単位(I)〜(III)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] In addition to the structural unit (I), the polymer [A] is at least one selected from the group consisting of a structural unit represented by the formula (3-1) described later and a structural unit represented by (3-2). Species (hereinafter also referred to as “structural unit (II)”), structural unit represented by formula (4) described later (hereinafter also referred to as “structural unit (III)”), and structural units (I) to (III) Other structural units other than) may be included. [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、酸解離性基を含む構造単位である。構造単位(I)としては、例えば、下記式(2−1)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−1)」ともいう)、下記式(2−2)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−2)」ともいう)等が挙げられる。
<Structural unit (I)>
The structural unit (I) is a structural unit containing an acid dissociable group. Examples of the structural unit (I) include a structural unit represented by the following formula (2-1) (hereinafter, also referred to as “structural unit (I-1)”), and a structural unit (2-2). And a structural unit (hereinafter also referred to as “structural unit (I-2)”).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

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。Yは、1価の酸解離性基である。
上記式(2−2)中、Rは、水素原子又はメチル基である。Yは、1価の酸解離性基である。
In the formula (2-1), R 6 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. Y 1 is a monovalent acid dissociable group.
In the above formula (2-2), R 7 is a hydrogen atom or a methyl group. Y 2 is a monovalent acid dissociable group.

上記Rとしては、構造単位(I−1)を与える単量体の共重合性の観点から、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 6 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a methyl group, from the viewpoint of the copolymerizability of the monomer that gives the structural unit (I-1).

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

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(Y−1)中、Re1は、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。Re2及びRe3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される環員数3〜20の脂環構造を表す。 In the above formula (Y-1), R e1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R e2 and R e3 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a ring member having 3 to 20 ring atoms together with the carbon atoms to which these groups are combined with each other. Represents an alicyclic structure.

上記Re1、Re2及びRe3で表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R e1 , R e2 and R e3 include, for example, a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and 3 to 20 carbon atoms. Monovalent alicyclic hydrocarbon groups, monovalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and the like.

上記炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等のアルキル基;
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 monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include:
Alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, sec-butyl, t-butyl and n-pentyl;
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.

これらのうち、アルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、i−プロピル基がさらに好ましく、エチル基が特に好ましい。   Among these, an alkyl group is preferable, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, a methyl group, an ethyl group, and an i-propyl group are further preferable, and an ethyl group is particularly preferable.

上記炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチ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 monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include:
A monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl 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.

これらのうち、単環のシクロアルキル基、多環のシクロアルキル基が好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基がより好ましい。   Among these, a monocyclic cycloalkyl group and a polycyclic cycloalkyl group are preferable, and a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group are more preferable.

上記炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、
フェニル基、トリル基、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、ナフチルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include:
Aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl and anthryl;
Examples thereof include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, and naphthylmethyl group.

これらのうち、アリール基が好ましく、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基がさらに好ましく、フェニル基がさらに好ましい。   Among these, an aryl group is preferable, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferable, a phenyl group and a naphthyl group are more preferable, and a phenyl group is more preferable.

上記これらの基が互いに合わせられ構成される環員数3〜20の脂環構造としては、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、シクロオクタン構造等の単環のシクロアルカン構造;
ノルボルナン構造、アダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等の多環のシクロアルカン構造;
シクロプロペン構造、シクロブテン構造、シクロペンテン構造、シクロヘキセン構造、シクロオクテン構造等の単環のシクロアルケン構造;
ノルボルネン構造、トリシクロデセン構造、テトラシクロドデセン構造等の多環のシクロアルケン構造などが挙げられる。
Examples of the alicyclic structure having 3 to 20 ring members constituted by combining these groups with each other include:
Monocyclic cycloalkane structures such as cyclopropane structure, cyclobutane structure, cyclopentane structure, cyclohexane structure, cyclooctane structure;
Polycyclic cycloalkane structures such as norbornane structure, adamantane structure, tricyclodecane structure and tetracyclododecane structure;
Monocyclic cycloalkene structures such as cyclopropene structure, cyclobutene structure, cyclopentene structure, cyclohexene structure, cyclooctene structure;
Examples thereof include polycyclic cycloalkene structures such as a norbornene structure, a tricyclodecene structure, and a tetracyclododecene structure.

これらのうち、単環のシクロアルカン構造、多環のシクロアルカン構造が好ましく、炭素数5〜8の単環のシクロアルカン構造、炭素数7〜12の多環のシクロアルカン構造がより好ましく、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロオクタン構造、ノルボルナン構造、アダマンタン構造がさらに好ましく、シクロペンタン構造、アダマンタン構造が特に好ましい。   Among these, a monocyclic cycloalkane structure and a polycyclic cycloalkane structure are preferable, a monocyclic cycloalkane structure having 5 to 8 carbon atoms, and a polycyclic cycloalkane structure having 7 to 12 carbon atoms are more preferable. A pentane structure, a cyclohexane structure, a cyclooctane structure, a norbornane structure, and an adamantane structure are more preferable, and a cyclopentane structure and an adamantane structure are particularly preferable.

上記式(Y−1)で表される基としては、Re1が炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基であり、かつRe2及びRe3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環員数3〜20の脂環構造を表すことが好ましく、Re1が炭素数1〜10のアルキル基であり、かつRe2及びRe3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環員数3〜20のシクロアルカン構造を表すことがより好ましく、Re1が炭素数1〜4のアルキル基であり、かつRe2及びRe3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環員数5〜8の単環のシクロアルカン構造又は環員数7〜12の多環のシクロアルカン構造を表すことがさらに好ましい。 The group represented by the formula (Y-1) is a carbon in which R e1 is a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R e2 and R e3 are combined with each other. It is preferable to represent an alicyclic structure having 3 to 20 ring members constituted together with atoms, R e1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R e2 and R e3 are combined with each other and bonded to each other It is more preferable to represent a cycloalkane structure having 3 to 20 ring members, and R e1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R e2 and R e3 are combined with each other and bonded to each other. It is more preferable to represent a monocyclic cycloalkane structure having 5 to 8 ring members or a polycyclic cycloalkane structure having 7 to 12 ring members.

上記Rとしては、構造単位(I−2)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。 R 7 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of copolymerizability of the monomer that gives the structural unit (I-2).

上記Yで表される1価の酸解離性基としては、下記式(Y−2)で表される基が好ましい。 The monovalent acid-dissociable group represented by Y 2, preferably a group represented by the following formula (Y-2).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(Y−2)中、Re4、Re5及びRe6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基である。但し、Re4、Re5及びRe6が同時に水素原子である場合はない。 In the above formula (Y-2), R e4 , R e5 and R e6 are each independently a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent oxy group having 1 to 20 carbon atoms. It is a hydrocarbon group. However, R e4 , R e5 and R e6 are not simultaneously hydrogen atoms.

上記Re4、Re5及びRe6で表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R e4 , R e5 and R e6 include, for example, a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and 3 to 20 carbon atoms. Monovalent alicyclic hydrocarbon groups, monovalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and the like.

上記Re4、Re5及びRe6で表される炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、上記Re1、Re2及びRe3として例示したそれぞれのものと同様の基等が挙げられる。 A monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms and a carbon number of 6 to 20 represented by R e4 , R e5 and R e6 . Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group include the same groups as those exemplified above as R e1 , R e2 and R e3 .

上記Re4、Re5及びRe6としては、これらの中で、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基が好ましく、アルキル基、シクロアルキル基がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、単環のシクロアルキル基、多環のシクロアルキル基がさらに好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基が特に好ましい。 Among these, as R e4 , R e5 and R e6 , a chain hydrocarbon group and an alicyclic hydrocarbon group are preferable, an alkyl group and a cycloalkyl group are more preferable, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A monocyclic cycloalkyl group and a polycyclic cycloalkyl group are more preferable, and a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group are particularly preferable.

上記Re4、Re5及びRe6で表される炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の1価のオキシ鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価のオキシ脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価のオキシ芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by the above R e4 , R e5 and R e6 include, for example, a monovalent oxy chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and 3 carbon atoms. -20 monovalent oxyalicyclic hydrocarbon groups, monovalent oxyaromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and the like.

上記炭素数1〜20の1価のオキシ鎖状炭化水素基としては、例えば、
メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基等のアルコキシ基;
エテニルオキシ基、プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基;
エチニルオキシ基、プロピニルオキシ基、ブチニルオキシ基、ペンチニルオキシ基等のアルキニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the monovalent oxy-chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include:
Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, i-butoxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group and n-pentyloxy group;
Alkenyloxy groups such as ethenyloxy group, propenyloxy group, butenyloxy group, pentenyloxy group;
Examples include alkynyloxy groups such as ethynyloxy group, propynyloxy group, butynyloxy group, and pentynyloxy group.

これらの中で、アルコキシ基が好ましく、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基がさらに好ましい   Among these, an alkoxy group is preferable, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, and an n-propoxy group are more preferable.

上記炭素数3〜20の1価のオキシ脂環式炭化水素基としては、例えば、
シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロオクチルオキシ基等の単環のシクロアルキルオキシ基;
ノルボルニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、トリシクロデシルオキシ基、テトラシクロドデシルオキシ基等の多環のシクロアルキルオキシ基;
シクロプロペニルオキシ基、シクロブテニルオキシ基、シクロペンテニルオキシ基、シクロヘキセニルオキシ基等の単環のシクロアルケニルオキシ基;
ノルボルネニルオキシ基、トリシクロデセニルオキシ基等の多環のシクロアルケニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the monovalent oxyalicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include:
A monocyclic cycloalkyloxy group such as a cyclopropyloxy group, a cyclobutyloxy group, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group, a cyclooctyloxy group;
A polycyclic cycloalkyloxy group such as a norbornyloxy group, an adamantyloxy group, a tricyclodecyloxy group, a tetracyclododecyloxy group;
A monocyclic cycloalkenyloxy group such as a cyclopropenyloxy group, a cyclobutenyloxy group, a cyclopentenyloxy group, a cyclohexenyloxy group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenyloxy groups such as norbornenyloxy group and tricyclodecenyloxy group.

これらの中で、単環のシクロアルキルオキシ基、多環のシクロアルキルオキシ基が好ましく、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、アダマンチルオキシ基がより好ましい。   Among these, a monocyclic cycloalkyloxy group and a polycyclic cycloalkyloxy group are preferable, and a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group, a norbornyloxy group, and an adamantyloxy group are more preferable.

上記炭素数6〜20の1価のオキシ芳香族炭化水素基としては、例えば、
フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等のアリールオキシ基;
ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、ナフチルメトキシ基等のアラルキルオキシ基などが挙げられる。
Examples of the monovalent oxyaromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include:
Aryloxy groups such as phenoxy group, tolyloxy group, naphthyloxy group;
Examples thereof include aralkyloxy groups such as benzyloxy group, phenethyloxy group and naphthylmethoxy group.

これらの中で、アリールオキシ基が好ましく、フェノキシ基がより好ましい。   Among these, an aryloxy group is preferable and a phenoxy group is more preferable.

上記式(Y−2)で表される基としては、Re4が水素原子かつRe5及びRe6が1価の鎖状炭化水素基である基、Re4が水素原子、Re5が1価の鎖状炭化水素基かつRe6が1価の脂環式炭化水素基である基、Re4、Re5及びRe6が1価の鎖状炭化水素基である基、Re4及びRe5が1価の鎖状炭化水素基かつRe6が1価のオキシ鎖状炭化水素基である基が好ましく、Re4が水素原子かつRe5及びRe6がアルキル基である基、Re4が水素原子、Re5がアルキル基かつRe6がシクロアルキル基である基、Re4、Re5及びRe6がアルキル基である基、Re4及びRe5がアルキル基かつRe6がアルコキシ基である基がより好ましく、Re4が水素原子、Re5がアルキル基かつRe6がシクロアルキル基である基がさらに好ましく、1−(シクロヘキシルエトキシ)エチル基が特に好ましい。 As the group represented by the above formula (Y-2), R e4 is a hydrogen atom and R e5 and R e6 are monovalent chain hydrocarbon groups, R e4 is a hydrogen atom, and R e5 is monovalent. A group in which R e6 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group, a group in which R e4 , R e5 and R e6 are a monovalent chain hydrocarbon group, R e4 and R e5 are A group in which a monovalent chain hydrocarbon group and R e6 is a monovalent oxy chain hydrocarbon group is preferable, a group in which R e4 is a hydrogen atom, R e5 and R e6 are alkyl groups, and R e4 is a hydrogen atom R e5 is an alkyl group and R e6 is a cycloalkyl group, R e4 , R e5 and R e6 are alkyl groups, R e4 and R e5 are alkyl groups, and R e6 is an alkoxy group. more preferably, R e4 are hydrogen atoms, R e5 is an alkyl group and R e There is a more preferred cycloalkyl group, 1- (cyclohexyl) ethyl group is particularly preferred.

構造単位(I)としては、例えば、
構造単位(I−1)として、下記式(2−1−1)〜(2−1−7)で表される構造単位等が、
構造単位(I−2)として、下記式(2−2−1)〜(2−2−3)で表される構造単位等が挙げられる。
As the structural unit (I), for example,
As the structural unit (I-1), structural units represented by the following formulas (2-1-1) to (2-1-7)
Examples of the structural unit (I-2) include structural units represented by the following formulas (2-2-1) to (2-2-3).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(2−1−1)〜(2−1−7)中、Rは、上記式(2−1)と同義である。Re1、Re2及びRe3は、上記式(Y−1)と同義である。rは、それぞれ独立して、1〜3の整数である。
上記式(2−2−1)〜(2−2−3)中、Rは、上記式(2−2)と同義である。
In the formulas (2-1-1) to (2-1-7), R 6 has the same meaning as the formula (2-1). R e1 , R e2 and R e3 have the same meaning as in the above formula (Y-1). Each r is independently an integer of 1 to 3.
In the formulas (2-2-1) to (2-2-3), R 7 has the same meaning as the formula (2-2).

構造単位(I)としては、上記式(2−1−2)、(2−1−3)、(2−1−4)、(2−1−5)及び(2−2−3)で表される構造単位が好ましく、シクロペンタン構造を含む構造単位、シクロヘキサン構造を含む構造単位、アダマンタン構造を含む構造単位がより好ましく、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、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−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、アダマンタン−1−イル−2−プロピル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、シクロヘキシル−2−プロピル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−エチル−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、1−(シクロヘキシルエトキシ)エトキシスチレンに由来する構造単位がさらに好ましい。   As the structural unit (I), in the above formulas (2-1-2), (2-1-3), (2-1-4), (2-1-5) and (2-2-3) The structural unit represented is preferably a structural unit containing a cyclopentane structure, a structural unit containing a cyclohexane structure, a structural unit containing an adamantane structure is more preferred, and a structural unit derived from 1-ethyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate, Structural units derived from 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, structural units derived from 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, derived from adamantane-1-yl-2-propyl (meth) acrylate Structural unit, structural unit derived from cyclohexyl-2-propyl (meth) acrylate, derived from 2-ethyl-tetracyclododecyl (meth) acrylate Concrete units, 1 structural unit derived from (cyclohexyl) ethoxy styrene is more preferable.

構造単位(I)の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%〜70モル%が好ましく、20モル%〜60モル%がより好ましく、30モル%〜55モル%がさらに好ましく、35モル%〜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、当該感放射線性樹脂組成物はLWR性能等をさらに向上させることができる。   As a content rate of structural unit (I), 10 mol%-70 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 20 mol%-60 mol% are more preferable, 30 mol% -55 mol% is further more preferable, and 35 mol%-50 mol% is especially preferable. By making the content rate of structural unit (I) into the said range, the said radiation sensitive resin composition can further improve LWR performance etc.

[構造単位(II)]
構造単位(II)は、下記式(3−1)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−1)」ともいう)及び下記式(3−2)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−2)」ともいう)からなる群より選ばれる少なくとも1種である。[A]重合体が構造単位(II)を有することで、[B]酸発生体及び/又は[C]化合物の[A]重合体中での分散性を向上させることができる。その結果、当該感放射線性樹脂組成物は、LWR性能等をさらに向上させることができる。また、当該感放射線性樹脂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向上させることができる。
[Structural unit (II)]
The structural unit (II) includes a structural unit represented by the following formula (3-1) (hereinafter also referred to as “structural unit (II-1)”) and a structural unit represented by the following formula (3-2) ( Hereinafter, it is at least one selected from the group consisting of “structural unit (II-2)”. When the [A] polymer has the structural unit (II), the dispersibility of the [B] acid generator and / or the [C] compound in the [A] polymer can be improved. As a result, the radiation sensitive resin composition can further improve the LWR performance and the like. Moreover, the adhesiveness to the board | substrate of the resist pattern formed from the said radiation sensitive resin composition can be improved.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(3−1)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。Eは、単結合、−COO−又はCO−O−(CHiである。iは、1〜6の整数である。Rは、非酸解離性でかつ極性基を含む基である。
上記式(3−2)中、R8’は、水素原子又はメチル基である。R及びRは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、ヒドロキシ基又は1価の有機基である。sは、1〜3の整数である。sが2以上の場合、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R9a及びR9bは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、ヒドロキシ基若しくは1価の有機基であるか、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される環員数3〜30の環構造を表す。
In the formula (3-1), R 8 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. E 1 is a single bond, —COO— or CO—O— (CH 2 ) i . i is an integer of 1-6. R 9 is a non-acid dissociable group containing a polar group.
In said formula (3-2), R < 8 '> is a hydrogen atom or a methyl group. R a and R b are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxy group, or a monovalent organic group. s is an integer of 1 to 3. When s is 2 or more, the plurality of R a and R b may be the same or different. R 9a and R 9b are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxy group or a monovalent organic group, or the number of ring members composed of these groups together with the carbon atom to which these groups are combined and bonded to each other Represents a ring structure of ˜30.

上記構造単位(II−1)において、Rとしては、構造単位(II−1)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。 In the structural unit (II-1), R 8 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group, from the viewpoint of copolymerization of the monomer that gives the structural unit (II-1).

上記Eとしては、構造単位(II−1)を与える単量体の共重合性の観点から、−COO−が好ましい。 E 1 is preferably —COO— from the viewpoint of the copolymerizability of the monomer that gives the structural unit (II-1).

上記Rで表される非酸解離性でかつ極性基を含む基における極性基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、スルホ基、メルカプト基等の1価の基(a);カルボニル基、−O−、−S−、これらを組み合わせてなる2価の基(b)等が挙げられる。 Examples of the polar group in the non-acid dissociable group represented by R 9 that includes a polar group include monovalent groups (a) such as a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, a sulfo group, and a mercapto group; Examples thereof include a carbonyl group, -O-, -S-, and a divalent group (b) formed by combining these.

上記Rで表される非酸解離性かつ極性基を含む基としては、例えば、炭素数1〜20の1価の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部を上記1価の基(a)で置換した基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基の一部又は全部の炭素−炭素間に上記2価の基(b)を含む基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部を上記1価の基(a)で置換し、かつ一部又は全部の炭素−炭素間に上記2価の基(b)を含む基等が挙げられる。 Examples of the non-acid-dissociable and polar group-containing group represented by R 9 include, for example, a part or all of the hydrogen atoms of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms as the monovalent group ( a group substituted with a), a group containing the divalent group (b) between some or all of the carbon-carbons of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, monovalent having 1 to 20 carbon atoms A part or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group is substituted with the monovalent group (a), and a group containing the divalent group (b) between some or all of the carbon-carbons. Can be mentioned.

上記炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、上記式(Y−1)におけるRe1、Re2及びRe3として例示したものと同様の基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include groups similar to those exemplified as R e1 , R e2 and R e3 in the above formula (Y-1).

上記Rとしては、ラクトン構造を有する基、環状カーボネート構造を有する基、スルトン構造を有する基、ヒドロキシ基を有する基等が挙げられる。 Examples of R 9 include a group having a lactone structure, a group having a cyclic carbonate structure, a group having a sultone structure, and a group having a hydroxy group.

上記ラクトン構造を有する基としては、例えば、ブチロラクトン−イル基、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−イル基等が挙げられる。
環状カーボネート構造を有する基としては、例えば、エチレンカーボネート−イルメチル基等が挙げられる。
スルトン構造を有する基としては、例えば、プロパンスルトン−イル基、ノルボルナンスルトン−イル基等のスルトン構造を有する基等が挙げられる。
ヒドロキシ基を有する基としては、例えば、ヒドロキシアダマンチル基、ジヒドロキシアダマンチル基、トリヒドロキシアダマンチル基、ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
Examples of the group having the lactone structure include a butyrolactone-yl group, a norbornane lactone-yl group, and a 5-oxo-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecan-yl group. It is done.
Examples of the group having a cyclic carbonate structure include an ethylene carbonate-ylmethyl group.
Examples of the group having a sultone structure include groups having a sultone structure such as a propane sultone-yl group and a norbornane sultone-yl group.
Examples of the group having a hydroxy group include a hydroxyadamantyl group, a dihydroxyadamantyl group, a trihydroxyadamantyl group, and a hydroxyethyl group.

構造単位(II−2)において、上記R8’としては、構造単位(II−2)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。 In the structural unit (II-2), the R 8 ′ is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of copolymerization of the monomer that gives the structural unit (II-2).

上記R、R、R9a及びR9bで表される1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、この炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部を置換基で置換した基、これらの基の炭素−炭素間に−CO−、−CS−、−O−、−S−若しくは−NR’−、又はこれらのうちの2種以上を組み合わせた基を含む基等が挙げられる。R’は、水素原子又は1価の有機基である。 Examples of the monovalent organic group represented by R a , R b , R 9a, and R 9b include, for example, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a part of hydrogen atoms that the hydrocarbon group has. Or a group in which all the substituents are substituted, carbon-carbon of these groups -CO-, -CS-, -O-, -S- or -NR'-, or a combination of two or more thereof And groups containing the above groups. R ′ is a hydrogen atom or a monovalent organic group.

上記R9a及びR9b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環員数3〜30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 30 ring members composed of the carbon atoms to which R 9a and R 9b are combined and bonded to each other include, for example, a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a norbornane structure, an adamantane Examples thereof include alicyclic structures such as structures; aliphatic heterocyclic structures such as oxacyclopentane structures, thiacyclopentane structures, and azacyclopentane structures.

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

構造単位(II)としては、例えば、
構造単位(II−1)として下記式(3−1−1)〜(3−1−11)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−1−1)〜(II−1−11)」ともいう)等が、
構造単位(II−2)として下記式(3−2−1)及び(3−2−2)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−2−1)及び(II−2−2)」ともいう)等が挙げられる。
As the structural unit (II), for example,
As the structural unit (II-1), structural units represented by the following formulas (3-1-1) to (3-1-11) (hereinafter referred to as “structural units (II-1-1) to (II-1-)”. 11) "))
As the structural unit (II-2), structural units represented by the following formulas (3-2-1) and (3-2-2) (hereinafter referred to as “structural units (II-2-1) and (II-2-2)”) 2) ")) and the like.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(3−1−1)〜(3−1−11)中、Rは上記式(3−1)と同義である。
上記式(3−2−1)及び(3−2−2)中、R8’は、上記式(3−2)と同義である。
In the above formulas (3-1-1) to (3-1-11), R 8 has the same meaning as the above formula (3-1).
In the formulas (3-2-1) and (3-2-2), R 8 ′ has the same meaning as the formula (3-2).

これらの中で構造単位(II−1)が好ましく、構造単位(II−1−1)、(II−1−2)、(II−1−3)、(II−1−8)、(II−1−11)がより好ましい。   Among these, the structural unit (II-1) is preferable, and the structural units (II-1-1), (II-1-2), (II-1-3), (II-1-8), (II -1-11) is more preferable.

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、0モル%〜80モル%が好ましく、10モル%〜70モル%がより好ましく、30モル%〜60モル%がさらに好ましい。構造単位(II)の含有割合を上記範囲とすることで、[B]酸発生体及び[C]化合物の[A]重合体中における分散性がより向上し、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能等をさらに向上させることができる。   As a content rate of structural unit (II), 0 mol%-80 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 10 mol%-70 mol% are more preferable, 30 mol% -60 mol% is more preferable. By making the content rate of structural unit (II) into the said range, the dispersibility in the [A] polymer of a [B] acid generator and a [C] compound improves more, As a result, the said radiation sensitive resin The LWR performance and the like of the composition can be further improved.

[構造単位(III)]
構造単位(III)は、下記式(4)で表される構造単位である。照射する放射線として、KrFエキシマレーザー光、EUV、電子線等を用いる場合には、当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体が構造単位(III)を有することで、感度を高めることができる。
[Structural unit (III)]
The structural unit (III) is a structural unit represented by the following formula (4). When KrF excimer laser light, EUV, electron beam, or the like is used as the radiation to be irradiated, the radiation sensitive resin composition increases the sensitivity because the polymer [A] has the structural unit (III). Can do.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(4)中、R10は、水素原子又はメチル基である。R11は、炭素数1〜20の1価の有機基である。pは、0〜3の整数である。R11が複数の場合、複数のR11は同一でも異なっていてもよい。qは、1〜3の整数である。但し、p及びqは、p+q≦5を満たす。 In the formula (4), R 10 is a hydrogen atom or a methyl group. R 11 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. p is an integer of 0-3. If R 11 is plural, plural R 11 may be the same or different. q is an integer of 1 to 3. However, p and q satisfy p + q ≦ 5.

上記R10としては、構造単位(III)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。 R 10 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of copolymerizability of the monomer that gives the structural unit (III).

上記R11で表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、この炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部を置換基で置換した基、これらの基の炭素−炭素間に−CO−、−CS−、−O−、−S−若しくは−NR”−、又はこれらのうちの2種以上を組み合わせた基を含む基等が挙げられる。R”は、水素原子又は1価の有機基である。
これらの中で、1価の鎖状炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 11 include a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a part or all of the hydrogen atoms possessed by the hydrocarbon group. A group substituted by a substituent, a carbon-carbon-CO-, -CS-, -O-, -S- or -NR "-group between these groups, or a combination of two or more thereof. And R ″ is a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Among these, a monovalent chain hydrocarbon group is preferable, an alkyl group is more preferable, and a methyl group is more preferable.

上記p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 said p, the integer of 0-2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is further more preferable.

上記qは、1又は2が好ましく、1がより好ましい。   The q is preferably 1 or 2, and more preferably 1.

構造単位(III)としては、例えば、下記式(4−1)〜(4−4)で表される構造単位(以下、「構造単位(III−1)〜(III−4)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the structural unit (III) include structural units represented by the following formulas (4-1) to (4-4) (hereinafter also referred to as “structural units (III-1) to (III-4)”). Etc.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(4−1)〜(4−4)中、R10は、上記式(4)と同義である。 In the above formulas (4-1) to (4-4), R 10 has the same meaning as the above formula (4).

これらの中で、構造単位(III−1)、(III−2)が好ましく、構造単位(III−1)がより好ましい。   Among these, the structural units (III-1) and (III-2) are preferable, and the structural unit (III-1) is more preferable.

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%〜90モル%が好ましく、30モル%〜80モル%がより好ましく、50モル%〜75モル%がさらに好ましい。構造単位(III)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は、感度をより向上させることができる。   As a content rate of structural unit (III), 0 mol%-90 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 30 mol%-80 mol% are more preferable, 50 mol% More preferred is ˜75 mol%. By making the content rate of structural unit (III) into the said range, the said radiation sensitive resin composition can improve a sensitivity more.

なお、構造単位(III)は、ヒドロキシスチレンのOH基の水素原子をt−ブチル基等で置換した単量体を用いて重合し、得られた重合体を、アミン等の塩基存在下で加水分解反応を行うこと等により形成することができる。   The structural unit (III) was polymerized using a monomer obtained by substituting the hydrogen atom of the OH group of hydroxystyrene with a t-butyl group, and the resulting polymer was hydrolyzed in the presence of a base such as an amine. It can be formed by performing a decomposition reaction or the like.

[その他の構造単位]
[A]重合体は、上記構造単位(I)〜(III)以外のその他の構造単位を有していてもよい。その他の構造単位としては、例えば、非解離性の1価の脂環式炭化水素基を含む(メタ)アクリル酸エステルに由来する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、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、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 (III). Examples of the other structural unit include a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester containing a non-dissociable monovalent alicyclic hydrocarbon group. As a content rate of the said other structural unit, 20 mol% or less is preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, and 10 mol% or less is more preferable.

[A]重合体の含有量としては、当該感放射線性樹脂組成物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。   [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 with respect to the total solid content of the radiation-sensitive resin composition.

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

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

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

上記重合に使用されるラジカル開始剤としては、例えば、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(2−メチルプロピオネート)、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。これらの中で、AIBN、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)が好ましい。なお、ラジカル開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the radical initiator used in the polymerization include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-azobis. (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate), dimethyl 2,2'-azobis Azo radical initiators such as isobutyrate; peroxide radical initiators such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and the like. Of these, AIBN and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) are preferred. In addition, you may use a radical initiator individually or in combination of 2 or more types.

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

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

[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)としては、1,000〜50,000が好ましく、2,000〜40,000がより好ましく、3,000〜30,000がさらに好ましく、5,000〜20,000が特に好ましい。[A]重合体のMwが上記下限未満の場合、当該感放射線性樹脂組成物から形成されたレジストパターンの耐熱性が低下するおそれがある。[A]重合体のMwが上記上限を超える場合、当該感放射線性樹脂組成物の現像性が低下するおそれがある。   [A] The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 2,000 to 40,000, and more preferably 3,000 to 3,000. 30,000 is more preferable, and 5,000 to 20,000 is particularly preferable. [A] When the Mw of the polymer is less than the lower limit, the heat resistance of the resist pattern formed from the radiation-sensitive resin composition may be lowered. [A] When the Mw of the polymer exceeds the above upper limit, the developability of the radiation sensitive resin composition may be deteriorated.

[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、分散度)としては、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2.5がさらに好ましい。   [A] The ratio (Mw / Mn, dispersity) of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by GPC of the polymer is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, and 1 to 2.5. Further preferred.

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
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 Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene

<[B]酸発生体>
[B]酸発生体は露光により酸を発生する物質である(但し[C]化合物に該当するものを除く。[B]酸発生体は、[C]化合物から発生する酸よりも強い酸を発生する)。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、これらの重合体の現像液への溶解性が変化するため、当該感放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成することができる。当該感放射線性樹脂組成物における[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」と称する)でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[B] Acid generator>
[B] The acid generator is a substance that generates an acid upon exposure (except for those corresponding to the [C] compound. The [B] acid generator generates an acid stronger than the acid generated from the [C] compound. Occur). 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 these polymers in the developer changes, the radiation-sensitive resin composition From this, a resist pattern can be formed. The content form of the [B] acid generator in the radiation-sensitive resin composition may be a low molecular compound form (hereinafter referred to as “[B] acid generator” as appropriate), as described later. It may be a form incorporated as a part or both of these 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, diazoketone compounds, and the like.

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.

[B]酸発生剤の具体例としては、例えば特開2009−134088号公報の段落[0080]〜[0113]に記載されている化合物等が挙げられる。   [B] Specific examples of the acid generator include compounds described in paragraphs [0080] to [0113] of JP-A-2009-134088.

[B]酸発生剤としては、下記式(5)で表される化合物が好ましい。[B]酸発生剤を下記式(5)で表される化合物とすることで、[A]重合体が有する極性構造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、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能等をより向上させることができる。   [B] The acid generator is preferably a compound represented by the following formula (5). [B] By making the acid generator a compound represented by the following formula (5), [A] the diffusion length of the acid generated by exposure in the resist film due to the interaction with the polar structure of the polymer, etc. As a result, the LWR performance and the like of the radiation sensitive resin composition can be further improved.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(5)中、Ra1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。Ra2は、炭素数1〜10のフッ素化アルカンジイル基である。M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 (5), R a1 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 a2 is a fluorinated alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms. M + is a monovalent radiolytic onium cation.

上記Ra1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 a1 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 a polycycle.

上記Ra1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などが挙げられる。
Examples of the monovalent group containing an alicyclic structure having 6 or more ring members represented by R a1 above include:
A monocyclic cycloalkyl group such as a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group;
A monocyclic cycloalkenyl group such as a cyclooctenyl group and a cyclodecenyl group;
A polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclodecyl group, a tetracyclododecyl group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenyl groups such as norbornenyl group and tricyclodecenyl group.

上記Ra1で表される環員数6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;
アザシクロヘキシル基、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などが挙げられる。
Examples of the monovalent group containing an aliphatic heterocyclic structure having 6 or more ring members represented by R a1 above 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;
A nitrogen atom-containing heterocyclic group such as an azacyclohexyl group, an azacycloheptyl group, a diazabicyclooctane-yl group;
And sulfur atom-containing heterocyclic groups such as a thiacycloheptyl group and a thianorbornyl group.

上記Ra1で表される基の環員数としては、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 a1 is preferably 8 or more, more preferably 9 to 15 and even more preferably 10 to 13 from the viewpoint that the diffusion length of the acid described above becomes more appropriate.

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。 Among these, a monovalent group including an alicyclic structure having 9 or more ring members and a monovalent group including an aliphatic heterocyclic structure having 9 or more ring members are preferable, and an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group, norbornanelactone-yl. The group, 5-oxo-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecan-yl group is more preferable, and an adamantyl group is further preferable.

上記Ra2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 a2 include one or more hydrogen atoms of an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methanediyl group, an ethanediyl group, and a propanediyl group. And a group in which 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M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、後述する[C]化合物が有する放射線分解性オニウムカチオンとして例示するものと同様のカチオン等が挙げられる。これらの中で、スルホニウムカチオンが好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオンがより好ましい。 Examples of the monovalent radiolytic onium cation represented by M + include the same cations as those exemplified as the radiolytic onium cation possessed by the [C] compound described later. Among these, a sulfonium cation is preferable, and a triphenylsulfonium cation is more preferable.

[B]酸発生剤としては、例えば下記式(5−1)〜(5−13)で表される化合物(以下、「化合物(5−1)〜(5−13)」ともいう)等が挙げられる。   [B] Examples of the acid generator include compounds represented by the following formulas (5-1) to (5-13) (hereinafter also referred to as “compounds (5-1) to (5-13)”). Can be mentioned.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(5−1)〜(5−13)中、Mは、上記式(5)と同義である。 In the above formulas (5-1) to (5-13), M + has the same meaning as the above formula (5).

これらの中で、化合物(5−1)、化合物(5−2)、化合物(5−12)、化合物(5−13)が好ましい。   Among these, the compound (5-1), the compound (5-2), the compound (5-12), and the compound (5-13) are preferable.

また、[B]酸発生体としては、下記式(5−14)で表される構造単位を有する重合体等の上記式(5)の構造が重合体の一部として組み込まれた重合体も好ましい。   Moreover, as the [B] acid generator, a polymer in which the structure of the above formula (5) such as a polymer having a structural unit represented by the following formula (5-14) is incorporated as a part of the polymer is also available. preferable.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(5−14)中、R”は、水素原子又はメチル基である。Mは、上記式(5)と同義である。 In the above formula (5-14), R ″ represents a hydrogen atom or a methyl group. M + has the same meaning as in the above formula (5).

[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、当該感放射線性樹脂組成物の感度及び現像性の向上の観点から、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部〜30質量部が好ましく、0.5質量部〜20質量部がより好ましく、1質量部〜15質量部がさらに好ましく、3質量部〜15質量部が特に好ましい。また、[B]酸発生体が重合体の一部として組み込まれる場合、当該感放射線性樹脂組成物の感度及び現像性の向上の観点から、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、1モル%〜30モル%が好ましく、2モル%〜20モル%がより好ましく、3モル%〜10モル%がさらに好ましい。[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, from the viewpoint of improving the sensitivity and developability of the radiation-sensitive resin composition, [A] 0.1 mass part-30 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of unification, 0.5 mass part-20 mass parts are more preferable, 1 mass part-15 mass parts are more preferable, 3 mass parts-15 mass parts Part is particularly preferred. [B] When the acid generator is incorporated as a part of the polymer, from the viewpoint of improving the sensitivity and developability of the radiation-sensitive resin composition, [A] with respect to all structural units constituting the polymer. 1 mol% to 30 mol% is preferable, 2 mol% to 20 mol% is more preferable, and 3 mol% to 10 mol% is more preferable. [B] 1 type (s) or 2 or more types can be used for an acid generator.

<[C]化合物>
[C]化合物は、放射線分解性オニウムカチオンとカウンターアニオンとからなり、上記カウンターアニオンが、2以上のカルボニル基と、上記カルボニル基のうちの1つに隣接する−N−とを有し、上記カルボニル基同士が、単結合、置換若しくは非置換の炭素数1若しくは2のアルカンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基を介して結合する化合物である。
当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体及び[B]酸発生体に加えて、[C]化合物を含有することで、良好な保存安定性を確保しつつ、LWR性能等に優れる。
<[C] Compound>
The compound [C] comprises a radiolytic onium cation and a counter anion, and the counter anion has two or more carbonyl groups and —N — adjacent to one of the carbonyl groups, The carbonyl group is a compound in which a single bond, a substituted or unsubstituted alkanediyl group having 1 or 2 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group is bonded.
The radiation-sensitive resin composition contains a [C] compound in addition to the [A] polymer and the [B] acid generator, thereby ensuring excellent storage stability and excellent LWR performance and the like. .

[C]化合物は、未露光部ではNによる酸捕捉機能を発揮するが、露光部では露光によりMから生じたプロトンが結合してNがNHになる。従って、露光によりその酸捕捉機能が低下する、すなわち[C]化合物は感放射線性の酸拡散制御剤として機能する。但し、[C]化合物は上記[B]酸発生体に該当しないものとする。 The compound [C] exhibits an acid trapping function by N − in the unexposed area, but in the exposed area, protons generated from M + by exposure bind to N to NH. Therefore, the acid-trapping function is lowered by exposure, that is, the [C] compound functions as a radiation-sensitive acid diffusion controller. However, the [C] compound shall not fall under the above [B] acid generator.

当該感放射線性樹脂組成物が[C]化合物を含有することで、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、[C]化合物は、窒素原子がアニオンであり、これにカルボニル基が結合し、さらに、単結合、又は炭素数1若しくは2のアルカンジイル基若しくは1,2−ベンゼンジイル基という比較的短いR基を介して他のカルボニル基の1つを有している。従って、[C]化合物は従来のスルホネートアニオン等を含む酸拡散制御体と比べて高い塩基性を有していると考えられ、酸捕捉機能が高くなり、露光部と未露光部のクエンチコントラストを高くすることができる。その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能等が向上すると考えられる。一方、[C]化合物の塩基性は、上述の特定構造により適度な高さに抑えられるので、当該感放射線性樹脂組成物は、良好な保存安定性を確保できると考えられる。 The reason why the radiation-sensitive resin composition contains the [C] compound to achieve the above effect is not necessarily clear, but can be inferred as follows, for example. That is, in the [C] compound, a nitrogen atom is an anion, a carbonyl group is bonded to this, and a single bond, an alkanediyl group having 1 or 2 carbon atoms, or a 1,2-benzenediyl group is relatively short. It has one of the other carbonyl groups through the R 1 group. Therefore, the [C] compound is considered to have a higher basicity than the conventional acid diffusion controller containing a sulfonate anion and the like, and the acid trapping function is enhanced, and the quench contrast between the exposed and unexposed areas is increased. Can be high. As a result, it is considered that the LWR performance and the like of the radiation sensitive resin composition are improved. On the other hand, since the basicity of the [C] compound is suppressed to an appropriate height by the above-described specific structure, it is considered that the radiation-sensitive resin composition can ensure good storage stability.

[C]化合物としては、下記式(1)で表される化合物が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、[C]化合物として下記式(1)で表される化合物を用いることで、LWR性能等をより向上させることができる。また、このような[C]化合物は、合成容易性にも優れる。   [C] As the compound, a compound represented by the following formula (1) is preferable. The said radiation sensitive resin composition can improve LWR performance etc. more by using the compound represented by following formula (1) as a [C] compound. Moreover, such a [C] compound is excellent also in synthetic | combination ease.

Figure 0006354445
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上記式(1)中、Rは、単結合、置換若しくは非置換のメタンジイル基、置換若しくは非置換のエタンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。nは、1以上3以下の整数である。nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。Mは、1価の放射線分解性オニウムカチオンである。但し、R、R及びRのうちの2つ以上は、これらの結合により環員数5〜30の環構造を形成してもよい。 In the above formula (1), R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted methanediyl group, a substituted or unsubstituted ethanediyl group, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group. R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. n is an integer of 1 or more and 3 or less. When n is 2 or more, the plurality of R 1 may be the same or different. M + is a monovalent radiolytic onium cation. However, two or more of R 1 , R 2 and R 3 may form a ring structure having 5 to 30 ring members by these bonds.

上記Rのメタンジイル基、エタンジイル基及び1,2−ベンゼンジイル基が有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、アシロキシ基などが挙げられる。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 the methanediyl group, ethanediyl group and 1,2-benzenediyl group of R 1 may have include, for example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, a hydroxy group, a carboxy group, Group, cyano 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Rとしては、より具体的には、例えば下記式(C−1)〜(C−10)で表される基(以下、「基(C−1)〜(C−10)」ともいう)等が挙げられる。 More specifically, as R 1 , for example, groups represented by the following formulas (C 1 -1) to (C 1 -10) (hereinafter referred to as “groups (C 1 -1) to (C 1 -10)”. ) ")) And the like.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(C−1)〜(C−10)中、*及び**は、結合手を示す。 In the above formulas (C 1 -1) to (C 1 -10), * and ** represent a bond.

としては、上記塩基性をより適度な高さに調整できる傾向があることから、単結合、基(C−1)〜(C−3)、(C−5)、(C−6)が好ましく、単結合が好ましい。 As R 1 , since the basicity tends to be adjusted to a more appropriate height, a single bond, groups (C 1 -1) to (C 1 -3), (C 1 -5), (C 1-6) is preferably a single bond.

上記R及びRで表される炭素数1〜30の1価の有機基としては、例えば炭素数1〜30の1価の炭化水素基、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(q)、上記炭化水素基及び基(q)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 30 carbon atoms represented by R 2 and R 3 include, for example, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a carbon-carbon bond or a bond of this hydrocarbon group. A group (q) containing a divalent heteroatom-containing group at the terminal on the side, a group obtained by substituting a part or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group and group (q) with a monovalent heteroatom-containing group, etc. Can be mentioned.

上記炭素数1〜30の1価の炭化水素基としては、例えば炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。   Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and the number of carbon atoms. Examples thereof include 6-20 monovalent aromatic hydrocarbon groups.

上記炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基;
エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基;
エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include:
Alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group;
An alkenyl group such as an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group;
Examples thereof include alkynyl groups such as ethynyl group, propynyl group and butynyl group.

上記炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基;
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、テトラシクロド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 monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include:
A monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group;
A monocyclic cycloalkenyl group such as a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, or a cyclohexenyl 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, a tricyclodecenyl group, and a tetracyclododecenyl group.

上記炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、
フェニル基、トリル基、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、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include:
Aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl and anthryl;
Examples include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, naphthylmethyl group, and the like.

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、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子などが挙げられる。これらの中で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ハロゲン原子が好ましく、酸素原子、フッ素原子がより好ましい。   Examples of the heteroatoms possessed by the monovalent and divalent heteroatom-containing groups include halogen atoms such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, silicon atoms, phosphorus atoms, fluorine atoms, chlorine atoms, and bromine atoms. . Among these, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom and a halogen atom are preferable, and an oxygen atom and a fluorine atom are more preferable.

上記2価のヘテロ原子含有基としては、例えば−O−、−CO−、−CO−CO−、−CS−、−NR’−、−SO−、−SO−、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—, —CO—CO—, —CS—, —NR′—, —SO 2 —, —SO 3 —, and combinations thereof. Etc. 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、ハロゲン原子等が挙げられる。   Examples of the monovalent heteroatom-containing group include a hydroxy group, a carboxy group, a sulfanyl group (—SH), an amino group, a cyano group, and a halogen atom.

より具体的には、上記R及びRとしては、例えば下記式(C−1)〜(C−21)で表される基(以下、「基(C−1)〜(C−21)」ともいう)等が挙げられる。 More specifically, as R 2 and R 3 , for example, groups represented by the following formulas (C 2 -1) to (C 2 -21) (hereinafter referred to as “groups (C 2 -1) to (C 2 -21), "also referred to), and the like.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(C−1)〜(C−21)中、*は、結合手を示す。 In the formula (C 2 -1) ~ (C 2 -21), * represents a bond.

これらの中で、上記Rとしては、基(C−1)〜(C−10)が好ましく、基(C−1)〜(C−3)、(C−5)、(C−7)、(C−9)、(C−10)がより好ましい。
上記Rとしては、基(C−11)〜(C−21)が好ましく、基(C−11)、(C−12)、(C−14)、(C−15)、(C−17)〜(C−19)、(C−21)がより好ましい。
Among them, the examples of R 2, based on (C 2 -1) ~ (C 2 -10) is preferably the group (C 2 -1) ~ (C 2 -3), (C 2 -5), (C 2 -7), (C 2 -9), (C 2 -10) is more preferable.
As the R 3, is preferably a group (C 2 -11) ~ (C 2 -21), group (C 2 -11), (C 2 -12), (C 2 -14), (C 2 -15 ), (C 2 -17) ~ (C 2 -19), (C 2 -21) is more preferable.

上記Rとしては、上記塩基性をより適度な高さに調整できる観点から、−COR、−SO又は−SOであり、このRが炭素数1〜20の1価の有機基であることが好ましい。
上記Rの1価の有機基としては、例えば、上記R及びRの1価の有機基として例示した基のうち炭素数1〜20のもの等が挙げられる。
R 2 is —COR 4 , —SO 2 R 4, or —SO 3 R 4 from the viewpoint that the basicity can be adjusted to a more appropriate height, and this R 4 is 1 having 1 to 20 carbon atoms. A valent organic group is preferred.
Examples of the monovalent organic group for R 4 include those having 1 to 20 carbon atoms among the groups exemplified as the monovalent organic groups for R 2 and R 3 .

また、R及びRのうちの少なくとも1つがフッ素原子を含むことも好ましい。そのようにすることで、上記塩基性をより適度な高さに調整できる傾向がある。 It is also preferred that at least one of R 2 and R 3 contains a fluorine atom. By doing so, the basicity tends to be adjusted to a more appropriate height.

上記R、R及びRのうちの2つ以上が形成してもよい環構造としては、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、シクロオクタン構造等の単環のシクロアルカン構造;
ノルボルナン構造、アダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等の多環のシクロアルカン構造;
シクロプロペン構造、シクロブテン構造、シクロペンテン構造、シクロヘキセン構造、シクロオクテン構造等の単環のシクロアルケン構造;
ノルボルネン構造、トリシクロデセン構造、テトラシクロドデセン構造等の多環のシクロアルケン構造;
オキサシクロペンタン構造、オキサシクロヘキサン構造、オキサノルボルナン構造等のオキサシクロアルカン構造;
アザシクロペンタン構造、アザシクロヘキサン構造、アザノルボルナン構造等のアザシクロアルカン構造;
チアシクロペンタン構造、チアシクロヘキサン構造、チアノルボルナン構造等のチアシクロアルカン構造などが挙げられる。
Examples of the ring structure that two or more of R 1 , R 2 and R 3 may form include, for example:
Monocyclic cycloalkane structures such as cyclopropane structure, cyclobutane structure, cyclopentane structure, cyclohexane structure, cyclooctane structure;
Polycyclic cycloalkane structures such as norbornane structure, adamantane structure, tricyclodecane structure and tetracyclododecane structure;
Monocyclic cycloalkene structures such as cyclopropene structure, cyclobutene structure, cyclopentene structure, cyclohexene structure, cyclooctene structure;
Polycyclic cycloalkene structures such as norbornene structure, tricyclodecene structure, tetracyclododecene structure;
Oxacycloalkane structures such as oxacyclopentane structure, oxacyclohexane structure, oxanorbornane structure;
Azacycloalkane structures such as azacyclopentane structure, azacyclohexane structure, azanorbornane structure;
Examples include thiacycloalkane structures such as a thiacyclopentane structure, a thiacyclohexane structure, and a thianorbornane structure.

上記式(1)におけるRが単結合であり、Rが炭素数1〜30の1価のフッ素化炭化水素基であることも好ましい。この場合も、上記塩基性をより適度な高さに調整できる傾向がある。 It is also preferable that R 1 in the above formula (1) is a single bond, and R 2 is a monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Also in this case, the basicity tends to be adjusted to a more appropriate height.

上記式(1)におけるnとしては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。上記nを上記値とすることで、[C]化合物は合成容易性により優れる。   As n in the formula (1), 1 or 2 is preferable, and 1 is more preferable. By setting n to the above value, the [C] compound is more excellent in the ease of synthesis.

上記M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、例えばスルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン等が挙げられる。 Examples of the monovalent radiolytic onium cation represented by M + include a sulfonium cation and an iodonium cation.

上記スルホニウムカチオンとしては、例えば下記式(Q−1)で表されるカチオン、下記式(Q−2)で表されるカチオン等が、上記ヨードニウムカチオンとしては、例えば下記式(Q−3)で表されるカチオン等が挙げられる。   Examples of the sulfonium cation include a cation represented by the following formula (Q-1), a cation represented by the following formula (Q-2), and the like. Examples of the iodonium cation include the following formula (Q-3). And cations represented.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(Q−1)中、Rb1、Rb2及びRb3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。Rb1〜Rb3並びにR及びRがそれぞれ複数の場合、複数のRb1〜Rb3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(Q−2)中、Rc1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。Rc1が複数の場合、複数のRc1は同一でも異なっていてもよく、また複数のRc1は、互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。Rc2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。Rc2が複数の場合、複数のRc2は同一でも異なっていてもよく、複数のRc2は互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。tは、0〜3の整数である。
上記式(Q−3)中、Rd1及びRd2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。Rd1、Rd2、R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のRd1、Rd2、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 (Q-1), R b1 , R b2 and R b3 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 b1 to R b3 and when R P and R Q are a plurality each of the plurality of R b1 to R b3 and R P and R Q may be the same as or different from each other.
In the above formula (Q-2), R c1 is 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 to 7. If R c1 is plural, the plurality of R c1 may be the same or different, and a plurality of R c1 may represent a constructed ring aligned with each other. R c2 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 c2 is plural, the plurality of R c2 may be the same or different, a plurality of R c2 may represent configured ring aligned with each other. t is an integer of 0-3.
In the above formula (Q-3), R d1 and R d2 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 d1, R d2, R when R and R S is plural respective plurality of R d1, R d2, R R and R S may have respectively the same or different.

上記Rb1〜Rb3、Rc1、Rc2、Rd1及びRd2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Rb1〜Rb3、Rc1、Rc2、Rd1及びRd2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Rb1〜Rb3、Rd1及びRd2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などが挙げられる。上記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、ベンジル基等が挙げられる。 Examples of the unsubstituted linear alkyl group represented by R b1 to R b3 , R c1 , R c2 , R d1 and R d2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group. Etc. Examples of the unsubstituted branched alkyl group represented by R b1 to R b3 , R c1 , R c2 , R d1 and R d2 include i-propyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t -A butyl group etc. are mentioned. Examples of the unsubstituted aromatic hydrocarbon group represented by R b1 to R b3 , R d1, and R d2 include aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, and naphthyl group; benzyl group, And aralkyl groups such as phenethyl group. Examples of the unsubstituted aromatic hydrocarbon group represented by R c1 and R c2 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、上記Lが有していてもよい置換基として例示したものと同様の基等が挙げられる。   Examples of the substituent that may substitute the hydrogen atom of the alkyl group and aromatic hydrocarbon group include the same groups as those exemplified as the substituent that L may have. .

上記Rb1〜Rb3、Rc1、Rc2、Rd1及びRd2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 b1 to R b3 , R c1 , R c2 , R d1 and R d2 include an unsubstituted linear or branched alkyl group, a fluorinated alkyl group, and an unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group. , -OSO 2 -R T, -SO 2 -R T is preferably a fluorinated alkyl group, more preferably a monovalent aromatic hydrocarbon group unsubstituted, more preferably a fluorinated alkyl group. R T is an unsubstituted monovalent alicyclic hydrocarbon group or an unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group.

上記式(Q−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(Q−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(Q−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 (Q-1), integers of 0 to 2 are preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is more preferable. As k4 in the above formula (Q-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 (Q-3), an integer of 0 to 2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is more preferable.

上記スルホニウムカチオンとしては、例えば下記式(i−1)〜(i−23)で表されるカチオン、下記式(i’−1)〜(i’−4)で表されるカチオン等が挙げられる。   Examples of the sulfonium cation include cations represented by the following formulas (i-1) to (i-23), cations represented by the following formulas (i′-1) to (i′-4), and the like. .

Figure 0006354445
Figure 0006354445

Figure 0006354445
Figure 0006354445

これらの中で、上記式(i−1)で表されるカチオン、上記式(i−21)〜(i−23)で表されるカチオン、上記式(i’−2)で表されるカチオンが好ましい。   Among these, the cation represented by the above formula (i-1), the cation represented by the above formulas (i-21) to (i-23), and the cation represented by the above formula (i′-2). Is preferred.

上記ヨードニウムカチオンとしては、例えば下記式(ii−1)〜(ii−25)で表されるカチオン等が挙げられる。   Examples of the iodonium cation include cations represented by the following formulas (ii-1) to (ii-25).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

これらの中で、上記式(ii−1)で表されるカチオンが好ましい。   Among these, a cation represented by the above formula (ii-1) is preferable.

[C]化合物としては、例えば下記式(C−1)〜(C−17)で表される化合物等が挙げられる。   Examples of the [C] compound include compounds represented by the following formulas (C-1) to (C-17).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(C−1)〜(C−17)中、Mは、1価の放射線分解性オニウムカチオンである。 In the above formulas (C-1) to (C-17), M + is a monovalent radiolytic onium cation.

これらの中で、上記式(C−1)〜(C−11)で表される化合物が好ましい。   Among these, the compounds represented by the above formulas (C-1) to (C-11) are preferable.

[C]化合物は、例えば、上記式(1)におけるnが1の場合(下記式(1’)で表される化合物)、下記スキームに従い、合成することができる。   The compound [C] can be synthesized according to the following scheme, for example, when n in the above formula (1) is 1 (a compound represented by the following formula (1 ′)).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記スキーム中、Rは、単結合、置換若しくは非置換のメタンジイル基、置換若しくは非置換のエタンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。Mは、1価の放射線分解性オニウムカチオンである。但し、R、R及びRのうちの2つ以上は、これらの結合により環員数5〜30の環構造を形成してもよい。Xは、ハロゲン原子である。Yは、1価のアニオンである。 In the above scheme, R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted methanediyl group, a substituted or unsubstituted ethanediyl group, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group. R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. M + is a monovalent radiolytic onium cation. However, two or more of R 1 , R 2 and R 3 may form a ring structure having 5 to 30 ring members by these bonds. X is a halogen atom. Y is a monovalent anion.

上記式(a)で表される化合物と、上記式(b)で表される酸ハロゲン化物とを、例えばピリジン等の塩基存在下、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(c)で表される化合物が得られる。得られた化合物(c)に、ジクロロメタン等の溶媒中、水酸化ナトリウム等の塩基を反応させて、N塩を得た後、このN塩と、Mで表される放射線分解性オニウム塩とを、例えばジクロロメタン/水の溶媒中で反応させることにより上記式(1’)で表される化合物が得られる。 By reacting the compound represented by the above formula (a) and the acid halide represented by the above formula (b) in a solvent such as tetrahydrofuran in the presence of a base such as pyridine, the above formula (c) ) Is obtained. The obtained compound (c), in a solvent such as dichloromethane, is reacted with a base such as sodium hydroxide, N - after obtaining salt, the N - salt and, M + Y - represented by radiolysis in The compound represented by the above formula (1 ′) can be obtained by reacting the active onium salt with, for example, a solvent of dichloromethane / water.

上記式(1’)で表される化合物以外の[C]化合物も、上述の方法と同様の方法により合成することができる。   [C] compounds other than the compound represented by the above formula (1 ') can also be synthesized by the same method as described above.

[C]化合物の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましく、1.5質量部が特に好ましい。[C]化合物の含有量の上限としては、[A]重合体100質量部に対して、30質量部が好ましく、20質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましく、5質量部が特に好ましい。[C]化合物の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は、さらに良好な保存安定性を確保しつつ、LWR性能等をさらに向上させることができる。当該感放射線性樹脂組成物は[C]化合物を1種又は2種以上含有してもよい。   As a minimum of content of a [C] compound, 0.1 mass part is preferable with respect to 100 mass parts of [A] polymers, 0.5 mass part is more preferable, 1 mass part is further more preferable. 5 parts by mass is particularly preferred. [C] The upper limit of the content of the compound is preferably 30 parts by mass, more preferably 20 parts by mass, further preferably 10 parts by mass, and particularly preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [A]. . By making the content rate of a [C] compound into the said range, the said radiation sensitive resin composition can further improve LWR performance etc., ensuring further favorable storage stability. The radiation-sensitive resin composition may contain one or more [C] compounds.

<[D]溶媒>
当該感放射線性樹脂組成物は、通常[D]溶媒を含有する。[D]溶媒は少なくとも[A]重合体、[B]酸発生体、[C]化合物、必要に応じて含有される[E]フッ素原子含有重合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。これらは1種を使用してもよく2種以上を併用してもよい。
<[D] solvent>
The radiation-sensitive resin composition usually contains a [D] solvent. [D] The solvent should be a solvent that can dissolve or disperse at least the [A] polymer, the [B] acid generator, the [C] compound, and the [E] fluorine atom-containing polymer contained as necessary. There is no particular limitation. These may use 1 type and may use 2 or more types together.

[D]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。   [D] 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、
4−メチル−2−ペンタノール、n−ヘキサノール等の炭素数1〜18の脂肪族モノアルコール系溶媒;
シクロヘキサノール等の炭素数3〜18の脂環式モノアルコール系溶媒;
1,2−プロピレングリコール等の炭素数2〜18の多価アルコール系溶媒;
プロピレングリコールモノメチルエーテル等の炭素数3〜19の多価アルコール部分エーテル系溶媒などが挙げられる。
As an alcohol solvent, for example,
C1-C18 aliphatic monoalcohol solvents such as 4-methyl-2-pentanol and n-hexanol;
An alicyclic monoalcohol solvent having 3 to 18 carbon atoms such as cyclohexanol;
A C2-C18 polyhydric alcohol solvent such as 1,2-propylene glycol;
Examples thereof include C3-C19 polyhydric alcohol partial ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether.

エーテル系溶媒としては、例えば、
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプ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、アニソール等の芳香環含有エーテル系溶媒などが挙げられる。
As an ether solvent, for example,
Dialkyl ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, diisoamyl ether, dihexyl ether, diheptyl ether;
Cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran;
And aromatic ring-containing ether solvents such as diphenyl ether and anisole.

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、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、アセトフェノンなどが挙げられる。
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, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, di-iso-butyl ketone, trimethyl Chain ketone solvents such as Nonanon:
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などが挙げられる。
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n−ブチル、乳酸エチル等のモノカルボン酸エステル系溶媒;
プロピレングリコールアセテート等の多価アルコールカルボキシレート系溶媒;
プロピレングリコールモノメ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カルボキシレート系溶媒;
シュウ酸ジエチル等の多価カルボン酸ジエステル系溶媒;
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶媒などが挙げられる。
Examples of ester solvents include:
Monocarboxylic acid ester solvents such as n-butyl acetate and ethyl lactate;
Polyhydric alcohol carboxylate solvents such as propylene glycol acetate;
Polyhydric alcohol partial ether carboxylate solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate;
Polycarboxylic acid diester solvents such as diethyl oxalate;
Examples thereof include carbonate solvents such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.

炭化水素系溶媒としては、例えば、
n−ペンタン、n−ヘキサン等の炭素数5〜12の脂肪族炭化水素系溶媒;
トルエン、キシレン等の炭素数6〜16の芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。
Examples of the hydrocarbon solvent include
an aliphatic hydrocarbon solvent having 5 to 12 carbon atoms such as n-pentane and n-hexane;
Examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents having 6 to 16 carbon atoms such as toluene and xylene.

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カルボキシレート系溶媒、環状ケトン系溶媒がより好ましく、多価アルコール部分アルキルエーテルアセテート、シクロアルカノンがさらに好ましく、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特に好ましい。   Among these, ester solvents and ketone solvents are preferable, polyhydric alcohol partial ether carboxylate solvents and cyclic ketone solvents are more preferable, polyhydric alcohol partial alkyl ether acetates and cycloalkanones are more preferable, and propylene glycol. Monomethyl ether acetate and cyclohexanone are particularly preferred.

<[E]フッ素原子含有重合体>
[E]フッ素原子含有重合体は、フッ素原子を含む重合体である(但し、[A]重合体に該当するものを除く)。当該感放射線性樹脂組成物が[A]重合体に加えて[E]フッ素原子含有重合体をさらに含有すると、形成されるレジスト膜の表層に[E]フッ素原子含有重合体が偏在化し、その結果、レジスト膜表面の疎水性を向上させることができる。これにより、液浸露光を行う場合等に、レジスト膜からの物質溶出抑制性に優れると共に、レジスト膜と液浸液との後退接触角を十分高くすることができ、より高速なスキャンが可能になる。
<[E] Fluorine atom-containing polymer>
[E] The fluorine atom-containing polymer is a polymer containing a fluorine atom (except for those corresponding to the [A] polymer). When the radiation-sensitive resin composition further contains a [E] fluorine atom-containing polymer in addition to the [A] polymer, the [E] fluorine atom-containing polymer is unevenly distributed in the surface layer of the resist film to be formed. As a result, the hydrophobicity of the resist film surface can be improved. As a result, when performing immersion exposure, etc., the substance elution suppression from the resist film is excellent, and the receding contact angle between the resist film and the immersion liquid can be sufficiently increased, enabling faster scanning. Become.

[E]フッ素原子含有重合体としては特に限定されないが、それ自体は現像液に不溶で酸の作用によりアルカリ可溶性となる重合体、それ自体が現像液に可溶であり酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する重合体、それ自体は現像液に不溶でアルカリの作用によりアルカリ可溶性となる重合体、それ自体が現像液に可溶でありアルカリの作用によりアルカリ可溶性が増大する重合体等が挙げられる。   [E] Fluorine atom-containing polymer is not particularly limited, but is itself a polymer that is insoluble in a developer and becomes alkali-soluble by the action of an acid, itself soluble in a developer and alkali-soluble by the action of an acid Polymers that increase in solubility, polymers that are insoluble in the developer and become alkali-soluble by the action of alkali, polymers that are soluble in the developer and increase in alkali-solubility by the action of alkali, and the like .

[E]フッ素原子含有重合体の態様としては、例えば、
主鎖にフッ素化アルキル基が結合した構造;
側鎖にフッ素化アルキル基が結合した構造;
主鎖と側鎖とにフッ素化アルキル基が結合した構造等が挙げられる。
[E] As an aspect of a fluorine atom containing polymer, for example,
A structure in which a fluorinated alkyl group is bonded to the main chain;
A structure in which a fluorinated alkyl group is bonded to the side chain;
Examples include a structure in which a fluorinated alkyl group is bonded to the main chain and the side chain.

主鎖にフッ素化アルキル基が結合した構造を与える単量体としては、例えば、α−トリフルオロメチルアクリレート化合物、β−トリフルオロメチルアクリレート化合物、α,β−トリフルオロメチルアクリレート化合物、1種類以上のビニル部位の水素原子がトリフルオロメチル基等のフッ素化アルキル基で置換された化合物等が挙げられる。   Examples of the monomer that gives a structure in which a fluorinated alkyl group is bonded to the main chain include, for example, α-trifluoromethyl acrylate compound, β-trifluoromethyl acrylate compound, α, β-trifluoromethyl acrylate compound, one or more types And compounds in which the hydrogen atom of the vinyl moiety is substituted with a fluorinated alkyl group such as a trifluoromethyl group.

側鎖にフッ素化アルキル基が結合した構造を与える単量体としては、例えば、ノルボルネン等の脂環式オレフィン化合物の側鎖がフッ素化アルキル基やその誘導基であるもの、アクリル酸又はメタクリル酸の側鎖がフッ素化アルキル基やその誘導基であるエステル化合物、1種類以上のオレフィンの側鎖(二重結合を含まない部位)がフッ素化アルキル基やその誘導基であるもの等が挙げられる。   Examples of the monomer that gives a structure in which a fluorinated alkyl group is bonded to the side chain include, for example, those in which the side chain of an alicyclic olefin compound such as norbornene is a fluorinated alkyl group or a derivative thereof, acrylic acid or methacrylic acid An ester compound in which the side chain is a fluorinated alkyl group or a derivative thereof, and one or more olefin side chains (sites not containing a double bond) are fluorinated alkyl groups or a derivative thereof. .

主鎖と側鎖とにフッ素化アルキル基が結合した構造を与える単量体としては、例えば、α−トリフルオロメチルアクリル酸、β−トリフルオロメチルアクリル酸、α,β−トリフルオロメチルアクリル酸等の側鎖がフッ素化アルキル基やその誘導基であるエステル化合物、1種類以上のビニル部位の水素原子がトリフルオロメチル基等のフッ素化アルキル基で置換された化合物の側鎖をフッ素化アルキル基やその誘導基で置換したもの、1種類以上の脂環式オレフィン化合物の二重結合に結合している水素原子をトリフルオロメチル基等のフッ素化アルキル基で置換し、かつ側鎖がフッ素化アルキル基やその誘導基であるもの等が挙げられる。なお、脂環式オレフィン化合物とは、環の一部が二重結合である化合物をいう。   Monomers that give a structure in which a fluorinated alkyl group is bonded to the main chain and side chain include, for example, α-trifluoromethylacrylic acid, β-trifluoromethylacrylic acid, α, β-trifluoromethylacrylic acid. Ester compounds in which the side chain is a fluorinated alkyl group or its derivative group, etc., and the side chain of a compound in which the hydrogen atom of one or more vinyl moieties is substituted with a fluorinated alkyl group such as a trifluoromethyl group Substituted with a group or a derivative thereof, a hydrogen atom bonded to a double bond of one or more alicyclic olefin compounds is replaced with a fluorinated alkyl group such as a trifluoromethyl group, and the side chain is fluorine An alkyl group or a derivative thereof. The alicyclic olefin compound refers to a compound in which a part of the ring is a double bond.

[E]フッ素原子含有重合体は、下記式(6)で表される構造単位(以下、「構造単位(f1)ともいう」及び/又は下記式(7)で表される構造単位(以下、「構造単位(f2)」ともいう)を有することが好ましい。また、[E]フッ素原子含有重合体は、構造単位(f1)及び構造単位(f2)以外の「他の構造単位」を有してもよい。なお、[E]フッ素原子含有重合体は、各構造単位を1種又は2種以上含んでいてもよい。以下、各構造単位について詳述する。   [E] The fluorine atom-containing polymer is a structural unit represented by the following formula (6) (hereinafter also referred to as “structural unit (f1)” and / or a structural unit represented by the following formula (7) (hereinafter, The [E] fluorine atom-containing polymer has “other structural units” other than the structural unit (f1) and the structural unit (f2). In addition, the [E] fluorine atom containing polymer may contain 1 type, or 2 or more types of each structural unit.Hereinafter, each structural unit is explained in full detail.

[構造単位(f1)]
構造単位(f1)は下記式(6)で表される構造単位である。
[Structural unit (f1)]
The structural unit (f1) is a structural unit represented by the following formula (6).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(6)中、Rf3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。Rf4は、フッ素原子を有する炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はフッ素原子を有する炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、上記アルキル基及び脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。 In the above formula (6), R f3 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R f4 is a C 1-6 linear or branched alkyl group having a fluorine atom or a C 4-20 monovalent alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom. However, one part or all part of the hydrogen atom which the said alkyl group and alicyclic hydrocarbon group have may be substituted.

上記炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。   As said C1-C6 linear or branched alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group etc. are mentioned, for example.

上記炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロペンチルプロピル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクチルメチル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclopentylpropyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and a cyclooctylmethyl group. It is done.

構造単位(f1)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)アクレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロi−プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロi−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロt−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ)プロピル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ)ペンチル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ)ヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ)プロピル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ)ペンタ(メタ)アクリレート、1−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロ)デシル(メタ)アクリレート、1−(5−トリフルオロメチル−3,3,4,4,5,6,6,6−オクタフルオロ)ヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the monomer that gives the structural unit (f1) include trifluoromethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, perfluoroethyl (meth) acrylate, and perfluoro n-propyl. (Meth) acrylate, perfluoro i-propyl (meth) acrylate, perfluoro n-butyl (meth) acrylate, perfluoro i-butyl (meth) acrylate, perfluoro t-butyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meta ) Acrylate, 2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoro) propyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro) pentyl (Meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro) he Sil (meth) acrylate, perfluorocyclohexylmethyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoro) propyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4,4) 4,4-Heptafluoro) penta (meth) acrylate, 1- (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10- Heptadecafluoro) decyl (meth) acrylate, 1- (5-trifluoromethyl-3,3,4,4,5,6,6,6-octafluoro) hexyl (meth) acrylate and the like.

構造単位(f1)としては、下記式(6−1)及び(6−2)で表される構造単位が好ましい。   As the structural unit (f1), structural units represented by the following formulas (6-1) and (6-2) are preferable.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(6−1)及び(6−2)中、Rf3は、上記式(6)と同義である。 In the formulas (6-1) and (6-2), R f3 has the same meaning as the formula (6).

これらの中で、上記式(6−1)で表される構造単位が好ましい。   Among these, the structural unit represented by the above formula (6-1) is preferable.

構造単位(f1)の含有割合としては、[E]フッ素原子含有重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%〜70モル%が好ましく、20モル%〜50モル%がより好ましい。   As a content rate of a structural unit (f1), 10 mol%-70 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [E] fluorine atom containing polymer, and 20 mol%-50 mol% are more preferable.

[構造単位(f2)]
構造単位(f2)は、下記式(7)で表される構造単位である。
[Structural unit (f2)]
The structural unit (f2) is a structural unit represented by the following formula (7).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(7)中、Rf5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。Rf6は、(r+1)価の連結基である。Xは、フッ素原子を有する2価の連結基である。Rf7は、水素原子又は1価の有機基である。rは、1〜3の整数である。但し、rが2又は3の場合、複数のX及びRf7は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 In the above formula (7), R f5 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R f6 is a (r + 1) -valent linking group. X 1 is a divalent linking group having a fluorine atom. R f7 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. r is an integer of 1 to 3. However, when r is 2 or 3, the plurality of X 1 and R f7 may be the same or different.

上記Rf6で表される(r+1)価の連結基としては、例えば、炭素数1〜30の(r+1)価の直鎖状又は分岐状の炭化水素基、炭素数3〜30の(r+1)価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の(r+1)価の芳香族炭化水素基、又はこれらの基と酸素原子、硫黄原子、エーテル基、エステル基、カルボニル基及びイミノ基からなる群より選ばれる1種以上の基とを組み合わせた基が挙げられる。また、上記(r+1)価の連結基は、置換基を有していてもよい。 Examples of the (r + 1) -valent linking group represented by R f6 include (r + 1) -valent linear or branched hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms, and (r + 1) having 3 to 30 carbon atoms. A valent alicyclic hydrocarbon group, an (r + 1) valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, or an oxygen atom, a sulfur atom, an ether group, an ester group, a carbonyl group and an imino group. And a group in which one or more groups selected from the group are combined. The (r + 1) -valent linking group may have a substituent.

上記炭素数1〜30の(r+1)価の直鎖状又は分岐状の炭化水素基としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、デカン、イコサン、トリアコンタン等の炭化水素基から(r+1)個の水素原子を除いた基等が挙げられる。   Examples of the (r + 1) -valent linear or branched hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include carbonization such as methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, decane, icosane, and triacontane. And a group obtained by removing (r + 1) hydrogen atoms from a hydrogen group.

上記炭素数3〜30の(r+1)価の脂環式炭化水素基としては、例えば、
シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の単環式飽和炭化水素;
シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロデセン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、シクロデカジエン等の単環式不飽和炭化水素;
ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン、アダマンタン等の多環式飽和炭化水素;
ビシクロ[2.2.1]ヘプテン、ビシクロ[2.2.2]オクテン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デセン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デセン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデセン等の多環式不飽和炭化水素などから(r+1)個の水素原子を除いた基等が挙げられる。
Examples of the (r + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include:
Monocyclic saturated hydrocarbons such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclodecane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane;
Monocyclic unsaturated hydrocarbons such as cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclodecene, cyclopentadiene, cyclohexadiene, cyclooctadiene, cyclodecadiene;
Bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane, Tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] polycyclic saturated hydrocarbons such as dodecane and adamantane;
Bicyclo [2.2.1] heptene, bicyclo [2.2.2] octene, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decene, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decene, Tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . And a group obtained by removing (r + 1) hydrogen atoms from a polycyclic unsaturated hydrocarbon such as 0 2,7 ] dodecene.

上記炭素数6〜30の(r+1)価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ピレン、ピセン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン、クメン等の芳香族炭化水素基から(r+1)個の水素原子を除いた基等が挙げられる。   Examples of the (r + 1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include aromatics such as benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene, tetracene, pentacene, pyrene, picene, toluene, xylene, ethylbenzene, mesitylene, cumene, and the like. And a group obtained by removing (r + 1) hydrogen atoms from the group hydrocarbon group.

上記Xで表されるフッ素原子を有する2価の連結基としては、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等が挙げられ、例えば下記式(X1−1)〜(X1−6)で表される基等が挙げられる。 Examples of the divalent linking group having a fluorine atom represented by X 1 include a C 1-20 divalent chain hydrocarbon group having a fluorine atom. For example, the following formula (X1-1) Group represented by-(X1-6).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記Xとしては、上記式(X1−1)で表される基、上記式(X1−2)で表される基が好ましく、上記式(X1−2)で表される基がより好ましい。 X 1 is preferably a group represented by the formula (X1-1) and a group represented by the formula (X1-2), and more preferably a group represented by the formula (X1-2).

上記Rf7で表される1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状の炭化水素基、炭素数3〜30の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又はこれらの基と酸素原子、硫黄原子、エーテル基、エステル基、カルボニル基及びイミノ基からなる群より選ばれる1種以上の基とを組み合わせた基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by R f7 include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, and 6 carbon atoms. -30 aromatic hydrocarbon groups, or a group in which these groups are combined with one or more groups selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, an ether group, an ester group, a carbonyl group and an imino group. It is done.

上記構造単位(f2)としては、例えば、下記式(7−1)で表される構造単位、下記式(7−2)で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (f2) include a structural unit represented by the following formula (7-1), a structural unit represented by the following formula (7-2), and the like.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(7−1)及び(7−2)中、Rf5、X、Rf7及びrは上記式(7)と同義である。
上記式(7−1)中、Rf6は、炭素数1〜20の2価の直鎖状若しくは分岐状の飽和若しくは不飽和の炭化水素基、又は炭素数3〜20の脂環式の飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。
In the above formulas (7-1) and (7-2), R f5 , X 1 , R f7 and r are as defined in the above formula (7).
In the above formula (7-1), R f6 is a divalent linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or alicyclic saturation having 3 to 20 carbon atoms. Or it is an unsaturated hydrocarbon group.

上記式(7−1)で表される構造単位としては、例えば下記式(7−1−1)〜(7−1−3)で表される構造単位が、上記式(7−2)で表される構造単位としては、例えば下記式(7−2−1)で表される構造単位等が挙げられる。   As the structural unit represented by the above formula (7-1), for example, the structural units represented by the following formulas (7-1-1) to (7-1-3) are represented by the above formula (7-2). Examples of the structural unit represented include a structural unit represented by the following formula (7-2-1).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

上記式(7−1−1)〜(7−1−3)及び式(7−2−1)中、Rf5は上記式(7)と同義である。 In the above formulas (7-1-1) to (7-1-3) and the formula (7-2-1), R f5 has the same meaning as the above formula (7).

構造単位(f2)としては、上記式(7−1)で表される構造単位が好ましく、上記式(7−1−3)で表される構造単位がより好ましい。   As the structural unit (f2), a structural unit represented by the above formula (7-1) is preferable, and a structural unit represented by the above formula (7-1-3) is more preferable.

構造単位(f2)を与える単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸[2−(1−エチルオキシカルボニル−1,1−ジフルオロ−n−ブチル)]エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−3−プロピル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−4−ブチル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−5−ペンチル)エステル、(メタ)アクリル酸2−{[5−(1’,1’,1’−トリフルオロ−2’−トリフルオロメチル−2’−ヒドロキシ)プロピル]ビシクロ[2.2.1]ヘプチル}エステル等が挙げられる。これらの中で、(メタ)アクリル酸[2−(1−エチルオキシカルボニル−1,1−ジフルオロ−n−ブチル)]エステルが好ましい。   Examples of the monomer that gives the structural unit (f2) include (meth) acrylic acid [2- (1-ethyloxycarbonyl-1,1-difluoro-n-butyl)] ester, (meth) acrylic acid (1 , 1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-3-propyl) ester, (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-4 -Butyl) ester, (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-5-pentyl) ester, (meth) acrylic acid 2-{[5- (1 ' , 1 ′, 1′-trifluoro-2′-trifluoromethyl-2′-hydroxy) propyl] bicyclo [2.2.1] heptyl} ester and the like. Among these, (meth) acrylic acid [2- (1-ethyloxycarbonyl-1,1-difluoro-n-butyl)] ester is preferable.

構造単位(f2)の含有割合としては、[E]フッ素原子含有重合体を構成する全構造単位に対して、30モル%〜90モル%が好ましく、50モル%〜80モル%がより好ましい。   As a content rate of a structural unit (f2), 30 mol%-90 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [E] fluorine atom containing polymer, and 50 mol%-80 mol% are more preferable.

[他の構造単位]
[E]フッ素原子含有重合体は、構造単位(f1)及び構造単位(f2)以外の「他の構造単位」を含んでいてもよい。他の構造単位としては、例えば、[A]重合体において構造単位(I)として示した構造単位等が挙げられる。
[Other structural units]
[E] The fluorine atom-containing polymer may contain “another structural unit” other than the structural unit (f1) and the structural unit (f2). Examples of the other structural unit include the structural unit shown as the structural unit (I) in the [A] polymer.

上記他の構造単位の含有割合としては、[E]フッ素原子含有重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%〜90モル%が好ましく、10モル%〜80モル%がより好ましく、20モル%〜70モル%がさらに好ましい。   The content ratio of the other structural units is preferably 5 mol% to 90 mol%, more preferably 10 mol% to 80 mol%, based on all the structural units constituting the [E] fluorine atom-containing polymer. 20 mol%-70 mol% are more preferable.

[E]フッ素原子含有重合体の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、0.1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く、1質量部〜6質量部が特に好ましい。[E]フッ素原子含有重合体の含有量が上記上限を超えると、レジスト膜表面の撥水性が高くなり過ぎて現像不良が起こる場合がある。   [E] The content of the fluorine atom-containing polymer is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass to 15 parts by mass, and more preferably 1 part by mass to 100 parts by mass of the polymer [A]. 10 parts by mass is more preferable, and 1 part by mass to 6 parts by mass is particularly preferable. [E] If the content of the fluorine atom-containing polymer exceeds the above upper limit, the water repellency of the resist film surface becomes too high and development failure may occur.

[E]フッ素原子含有重合体のフッ素原子含有率(質量%)としては、[A]重合体のフッ素原子含有率よりも大きいことが好ましい。[E]フッ素原子含有重合体におけるフッ素原子含有率を[A]重合体よりも大きくすることで、[A]重合体及び[E]フッ素原子含有重合体を含有する感放射線性樹脂組成物により形成されたレジスト膜表面の撥水性をより高めることができる。[E]フッ素原子含有重合体のフッ素原子含有率と、[A]重合体のフッ素原子含有率との差は1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましい。
また、[E]フッ素原子含有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、10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。
[E] The fluorine atom content (% by mass) of the fluorine atom-containing polymer is preferably larger than the fluorine atom content of the [A] polymer. [E] By making the fluorine atom content in the fluorine atom-containing polymer larger than that of the [A] polymer, the radiation sensitive resin composition containing the [A] polymer and the [E] fluorine atom-containing polymer The water repellency of the formed resist film surface can be further increased. [E] The difference between the fluorine atom content of the fluorine atom-containing polymer and the fluorine atom content of the [A] polymer is preferably 1% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more.
[E] The fluorine atom content of the fluorine atom-containing polymer is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, further preferably 5% by mass or more, and particularly preferably 10% by mass or more. The fluorine atom content (% by mass) can be calculated from the structure of the polymer obtained by 13 C-NMR.

<[E]フッ素原子含有重合体の合成方法>
[E]フッ素原子含有重合体は、例えば、所定の各構造単位に対応する単量体を、ラジカル重合開始剤を使用し、適当な重合溶媒中で重合することにより合成できる。
<[E] Method for Synthesizing Fluorine Atom-Containing Polymer>
[E] The fluorine atom-containing polymer can be synthesized, for example, by polymerizing a monomer corresponding to each predetermined structural unit in a suitable polymerization solvent using a radical polymerization initiator.

上記ラジカル重合開始剤としては、例えば、[A]重合体の合成方法で用いたラジカル重合開始剤と同様のもの等が挙げられる。上記重合溶媒としては、例えば、[A]重合体の合成方法で用いた重合溶媒と同様のもの等が挙げられる。   Examples of the radical polymerization initiator include those similar to the radical polymerization initiator used in the method for synthesizing the [A] polymer. As said polymerization solvent, the thing similar to the polymerization solvent used by the synthesis method of [A] polymer is mentioned, for example.

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

[E]フッ素原子含有重合体のMwとしては、1,000〜50,000が好ましく、2,000〜30,000がより好ましく、3,000〜10,000がさらに好ましい。[E]フッ素原子含有重合体のMwが1,000未満の場合、十分な後退接触角を得ることができない。一方、Mwが50,000を超えると、レジストとした際の現像性が低下する傾向にある。   [E] The Mw of the fluorine atom-containing polymer is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 2,000 to 30,000, and still more preferably 3,000 to 10,000. [E] When the Mw of the fluorine atom-containing polymer is less than 1,000, a sufficient receding contact angle cannot be obtained. On the other hand, when Mw exceeds 50,000, the developability of the resist tends to decrease.

[E]フッ素原子含有重合体のMwのMnに対する比(Mw/Mn)としては、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましい。   [E] The ratio (Mw / Mn) of Mw to Mn of the fluorine atom-containing polymer is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.

<[F]偏在化促進剤>
[F]偏在化促進剤は、[E]フッ素原子含有重合体を、より効率的にレジスト膜表面に偏析させる成分である。当該感放射線性樹脂組成物が[F]偏在化促進剤を含有することで、[E]フッ素原子含有重合体をレジスト膜表面により効果的に偏析させることができ、結果として[E]フッ素原子含有重合体の使用量を少なくすることができる。[F]偏在化促進剤としては、例えば、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。[F]偏在化促進剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<[F] Localization promoter>
[F] The uneven distribution promoter is a component that segregates the [E] fluorine atom-containing polymer on the resist film surface more efficiently. When the radiation-sensitive resin composition contains [F] an uneven distribution accelerator, the [E] fluorine atom-containing polymer can be segregated more effectively on the resist film surface, resulting in [E] fluorine atoms. The amount of the containing polymer used can be reduced. [F] Examples of the uneven distribution promoter include lactone compounds, carbonate compounds, nitrile compounds, polyhydric alcohols, and the like. [F] The uneven distribution promoter may be used alone or in combination of two or more.

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。   Examples of the lactone compound include γ-butyrolactone, valerolactone, mevalonic lactone, norbornane lactone, and the like.

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。   Examples of the carbonate compound include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, and the like.

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。   Examples of the nitrile compound include succinonitrile.

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 polyhydric alcohol include glycerin.

これらの中で、ラクトン化合物が好ましく、γ−ブチロラクトンがより好ましい。   Of these, lactone compounds are preferred, and γ-butyrolactone is more preferred.

[F]偏在化促進剤の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して、5質量部〜300質量部が好ましく、10質量〜100質量部がより好ましく、20質量部〜70質量部がさらに好ましい。   [F] The content of the uneven distribution accelerator is preferably 5 to 300 parts by mass, more preferably 10 to 100 parts by mass, and 20 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). Part by mass is more preferable.

<その他の任意成分>
当該感放射線性樹脂組成物は上記[A]〜[F]成分以外の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[C]化合物以外の他の酸拡散制御体、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 said radiation sensitive resin composition may contain other arbitrary components other than said [A]-[F] component. Examples of the other optional components include acid diffusion controllers other than the [C] compound, surfactants, alicyclic skeleton-containing compounds, and sensitizers. Each of these other optional components may be used alone or in combination of two or more.

[他の酸拡散制御体]
当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、[C]化合物以外の他の酸拡散制御体を含有してもよい。他の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する。その結果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、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性がさらに向上する。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感放射線性樹脂組成物が得られる。他の酸拡散制御体の当該感放射線性樹脂組成物における含有形態としては、遊離の化合物の形態(以下、適宜「他の酸拡散制御剤」と称する)でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
[Other acid diffusion controllers]
The said radiation sensitive resin composition may contain other acid diffusion control bodies other than a [C] compound in the range which does not impair the effect of this invention. The other acid diffusion controller controls the diffusion phenomenon of the acid generated from the [B] acid generator in the resist film by exposure. As a result, there is an effect of suppressing an undesirable chemical reaction in the non-exposed region, and the storage stability of the resulting radiation-sensitive resin composition is further improved. Further, the resolution as a resist is further improved, and a change in the line width of the resist pattern due to a change in the holding time from exposure to development processing can be suppressed, and a radiation-sensitive resin composition excellent in process stability can be obtained. . As the inclusion form of the other acid diffusion controller in the radiation sensitive resin composition, a form of a free compound (hereinafter referred to as “other acid diffusion controller” as appropriate) is incorporated as a part of the polymer. Either of these forms may be used.

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

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

アミド基含有化合物としては、例えばN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物等のN−t−アルキルオキシカルボニル基含有アミノ化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−アセチル−1−アダマンチルアミン、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)等が挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include Nt-alkyloxycarbonyl group-containing amino compounds such as Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N- Examples include methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-acetyl-1-adamantylamine, and isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl).

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

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

上記他の酸拡散制御体の含有量としては、他の酸拡散制御体が他の酸拡散制御剤である場合、[A]重合体100質量部に対して、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。また、上記他の酸拡散制御剤の含有量としては、[C]化合物100質量部に対して、95質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましい。   The content of the other acid diffusion controller is preferably 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer [A] when the other acid diffusion controller is another acid diffusion controller. Less than the mass part is more preferable. Moreover, as content of said other acid diffusion control agent, 95 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of [C] compounds, 50 mass parts or less are more preferable, and 20 mass parts or less are more 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、信越化学工業社の「KP341」、共栄社化学社の「ポリフローNo.75」、「同No.95」、トーケムプロダクツ社の「エフトップEF301」、「同EF303」、「同EF352」、DIC社の「メガファックF171」、「同F173、住友スリーエム社の「フロラードFC430」、「同FC431」、旭硝子工業社の「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」等が挙げられる。当該感放射線性樹脂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” from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., “Polyflow No.75” and “No.95” from Kyoeisha Chemical Co., Ltd., “F-Top” from Tochem Products EF301, EF303, EF352, DIC's "MegaFuck F171", "F173", Sumitomo 3M's "Florard FC430", "FC431", Asahi Glass Industry's "Asahi Guard AG71""SurflonS-382","SC-101","SC-102","SC-103","SC-104","SC-105","SC-106" Etc. As content of surfactant in the said radiation sensitive resin 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 the effect of improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to the substrate, and the like.

[増感剤]
増感剤は、[B]酸発生体等からの酸の生成量を増加する作用を示すものであり、当該感放射線性樹脂組成物の「みかけの感度」を向上させる効果を奏する。
[Sensitizer]
A sensitizer exhibits the effect | action which increases the production amount of the acid from a [B] acid generator etc., and there exists an effect which improves the "apparent sensitivity" of the said radiation sensitive resin 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。当該感放射線性樹脂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 radiation sensitive resin composition, it is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of [A] polymers.

<感放射線性樹脂組成物の調製方法>
当該感放射線性樹脂組成物は、例えば[A]重合体、[B]酸発生体、[C]化合物、必要に応じて含有される[E]フッ素原子含有重合体及びその他の任意成分、並びに[D]溶媒を所定の割合で混合することにより調製できる。当該感放射線性樹脂組成物は混合後に、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。当該感放射線性樹脂組成物の固形分濃度としては、0.1質量%〜50質量%が好ましく、0.5質量%〜30質量%がより好ましく、1質量%〜20質量%がさらに好ましい。
<Method for preparing radiation-sensitive resin composition>
The radiation sensitive resin composition includes, for example, [A] polymer, [B] acid generator, [C] compound, [E] fluorine atom-containing polymer and other optional components contained as necessary, and [D] The solvent can be prepared by mixing at a predetermined ratio. The radiation-sensitive resin composition is preferably filtered after mixing with, for example, a filter having a pore size of about 0.2 μm. As solid content concentration of the said radiation sensitive resin composition, 0.1 mass%-50 mass% are preferable, 0.5 mass%-30 mass% are more preferable, 1 mass%-20 mass% are more preferable.

当該感放射線性樹脂組成物は、アルカリ現像液を用いるポジ型パターン形成用にも、有機溶媒を含有する現像液を用いるネガ型パターン形成用にも用いることができる。これらのうち、有機溶媒を含有する現像液を用いるネガ型パターン形成に用いる場合、当該感放射線性樹脂組成物はより高い解像性を発揮することができる。   The radiation-sensitive resin composition can be used for forming a positive pattern using an alkaline developer and for forming a negative pattern using a developer containing an organic solvent. Among these, when used for negative pattern formation using a developer containing an organic solvent, the radiation-sensitive resin composition can exhibit higher resolution.

<レジストパターンの形成方法>
当該レジストパターンの形成方法は、
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)
を備える。
上記レジスト膜を上述の当該感放射線性樹脂組成物により形成する。
<Method for forming resist pattern>
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”).
Is provided.
The said resist film is formed with the said radiation sensitive resin composition mentioned above.

当該レジストパターン形成方法によれば、上述した当該感放射線性樹脂組成物を用いているので、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、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 radiation sensitive resin composition described above is used, LWR and CDU are small, resolution is high while exhibiting excellent depth of focus, exposure margin and MEEF performance, It is possible to form a resist pattern that is excellent in rectangular shape in cross section.
Hereinafter, each step will be described.

[レジスト膜形成工程]
本工程では、当該感放射線性樹脂組成物によりレジスト膜を形成する。上記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、アルミニウムで被覆したウェハ等が挙げられる。この基板上に当該感放射線性樹脂組成物を塗布することによりレジスト膜が形成される。当該感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定されないが、例えばスピンコート法等の公知の方法により塗布することができる。当該感放射線性樹脂組成物を塗布する際には、形成されるレジスト膜が所望の膜厚となるように、塗布する当該感放射線性樹脂組成物の量を調整する。なお当該感放射線性樹脂組成物を基板上に塗布した後、溶媒を揮発させるためにプレベーク(PB)を行ってもよい。PBの温度としては、30℃〜200℃が好ましく、50℃〜150℃がより好ましい。
[Resist film forming step]
In this step, a resist film is formed from the radiation sensitive resin composition. Examples of the substrate on which the resist film is formed include a silicon wafer and a wafer coated with aluminum. A resist film is formed by applying the radiation sensitive resin composition on the substrate. Although it does not specifically limit as a coating method of the said radiation sensitive resin composition, For example, it can apply | coat by well-known methods, such as a spin coat method. When applying the radiation-sensitive resin composition, the amount of the radiation-sensitive resin composition to be applied is adjusted so that the formed resist film has a desired thickness. In addition, after apply | coating the said radiation sensitive resin composition on a board | substrate, in order to volatilize a solvent, you may pre-bake (PB). As temperature of PB, 30 to 200 degreeC is preferable and 50 to 150 degreeC is more preferable.

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

[露光工程]
本工程では、上記レジスト膜形成工程で形成されたレジスト膜を露光する。この露光は、場合によっては、水等の液浸露光液を介し、所定のパターンを有するマスクを介して放射線を照射することにより行う。
[Exposure process]
In this step, the resist film formed in the resist film forming step is exposed. In some cases, this exposure is performed by irradiating with radiation through a mask having a predetermined pattern through an immersion exposure liquid such as water.

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

上記放射線としては、使用される感放射線性酸発生体の種類に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、極端紫外線(EUV)、X線、γ線等の電磁波;電子線、α線等の荷電粒子線などから適宜選定されて使用されるが、これらの中で、遠紫外線、EUV、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)、EUV、電子線がより好ましく、ArFエキシマレーザー光、EUV、電子線がさらに好ましい。なお、露光量等の露光条件は当該感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等に応じて適宜選定することができる。   Examples of the radiation include electromagnetic waves such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, extreme ultraviolet light (EUV), X-rays, and γ-rays depending on the type of radiation-sensitive acid generator used; Of these, the ultraviolet ray, EUV, and electron beam are preferable, and ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), EUV, electron A line is more preferable, and ArF excimer laser light, EUV, and an electron beam are further preferable. In addition, exposure conditions, such as exposure amount, can be suitably selected according to the compounding composition of the said radiation sensitive resin composition, the kind of additive, etc.

露光後に加熱処理(以下、「ポストエクスポージャーベーク(PEB)」ともいう)を行うことが好ましい。このPEBにより、[A]重合体中の酸解離性基の解離反応を円滑に進行させることができる。PEBの加熱条件は、当該感放射線性樹脂組成物の配合組成によって適宜調整されるが、30℃〜200℃が好ましく、50℃〜170℃がより好ましい。   It is preferable to perform heat treatment (hereinafter also referred to as “post-exposure baking (PEB)”) after exposure. By this PEB, the dissociation reaction of the acid dissociable group in the [A] polymer can be smoothly advanced. Although the heating conditions of PEB are suitably adjusted with the compounding composition of the said radiation sensitive resin composition, 30 to 200 degreeC is preferable and 50 to 170 degreeC is more preferable.

[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。この現像に用いる現像液としては、例えばアルカリ水溶液(アルカリ現像液)、有機溶媒を含有する液(有機溶媒現像液)等が挙げられる。これにより所定のレジストパターンが形成される。
[Development process]
In this step, the resist film exposed in the exposure step is developed. Examples of the developer used for the development include an aqueous alkali solution (alkaline developer) and a solution containing an organic solvent (organic solvent developer). As a result, a predetermined resist pattern is formed.

上記アルカリ現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ水溶液等が挙げられる。これらの中で、TMAH水溶液が好ましく、2.38質量%TMAH水溶液がより好ましい。   Examples of the alkali developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyl Diethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [ 4.3.0] -5-nonene and an alkaline aqueous solution in which at least one alkaline compound is dissolved. In these, a TMAH aqueous solution is preferable and a 2.38 mass% TMAH aqueous solution is more preferable.

上記有機溶媒現像液としては、例えば炭化水素系溶媒、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液等が挙げられる。上記有機溶媒としては、例えば上述の当該感放射線性樹脂組成物の[D]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、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。   Examples of the organic solvent developer include organic solvents such as hydrocarbon solvents, ether solvents, ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, and liquids containing organic solvents. As said organic solvent, the 1 type (s) or 2 or more types of the solvent enumerated as the [D] solvent of the said radiation sensitive resin composition mentioned above are mentioned, for example. Of these, ester solvents and ketone solvents are preferred. As the ester solvent, an acetate solvent is preferable, and n-butyl acetate is more preferable. As the 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.

これらの現像液は単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、現像後は、水等で洗浄し、乾燥することが一般的である。   These developers may be used alone or in combination of two or more. In general, after development, the substrate is washed with water or the like and dried.

<酸拡散制御剤>
本発明の酸拡散制御剤は、上記式(1)で表される化合物からなる。当該酸拡散制御剤は、当該酸拡散制御剤は上述の当該感放射線性樹脂組成物の成分として好適に用いることができる。
<Acid diffusion control agent>
The acid diffusion controller of the present invention comprises a compound represented by the above formula (1). The acid diffusion control agent can be suitably used as a component of the radiation sensitive resin composition described above.

<化合物>
本発明の化合物は、上記式(1)で表される化合物である。当該化合物は上述の当該酸拡散制御剤として好適に用いることができる。
当該酸拡散制御剤及び当該化合物については、上述の感放射線性樹脂組成物の[C]化合物の項で説明している。
<Compound>
The compound of the present invention is a compound represented by the above formula (1). The compound can be suitably used as the acid diffusion controller.
The acid diffusion controller and the compound are described in the section of the [C] compound of the above-mentioned radiation sensitive resin composition.

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

[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.

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>
[実施例1](化合物(Z−1)の合成)
200mLの丸底フラスコに、ヘキサンスルホンアミド5.00g(30.3mmol)、ピリジン3.60g(45.5mmol)及びテトラヒドロフラン50mLを加え、窒素雰囲気下で氷浴にて冷却しつつ撹拌した。そこへ、クロログリオキシル酸エチル4.96g(36.4mmol)をゆっくりと滴下した。滴下終了後、0℃にて1時間撹拌した後、室温で5時間撹拌した。水を加えて反応を停止させた後、有機層を塩化ナトリウム水溶液で2回洗浄した。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、下記式(z−1)で表される化合物4.10g(収率51%)を得た。
次に、200mLの丸底フラスコに、上記得られた化合物(z−1)4.00g(15.1mmol)及びテトラヒドロフラン50mLを加えて室温で撹拌した。そこへ、水酸化ナトリウム0.634g(15.9mmol)を含む5質量%水溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、室温で1時間撹拌した後、溶媒を留去した。そこへ、トリフェニルスルホニウムクロリド4.51g(15.1mmol)、ジクロロメタン70mL及び水30mLを加え室温で8時間撹拌した。次いで、有機層を回収し、水洗を3回実施した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。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、下記式(Z−1)で表される化合物6.53g(収率82%)を得た。
<Synthesis of compounds>
[Example 1] (Synthesis of Compound (Z-1))
To a 200 mL round-bottom flask, 5.00 g (30.3 mmol) of hexanesulfonamide, 3.60 g (45.5 mmol) of pyridine and 50 mL of tetrahydrofuran were added and stirred while cooling in an ice bath under a nitrogen atmosphere. Thereto, 4.96 g (36.4 mmol) of ethyl chloroglyoxylate was slowly added dropwise. After completion of dropping, the mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour, and then stirred at room temperature for 5 hours. After adding water to stop the reaction, the organic layer was washed twice with an aqueous sodium chloride solution. After distilling off the solvent, purification by column chromatography gave 4.10 g (yield 51%) of a compound represented by the following formula (z-1).
Next, 4.00 g (15.1 mmol) of the compound (z-1) obtained above and 50 mL of tetrahydrofuran were added to a 200 mL round bottom flask and stirred at room temperature. A 5% by mass aqueous solution containing 0.634 g (15.9 mmol) of sodium hydroxide was slowly added dropwise thereto. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and then the solvent was distilled off. Thereto were added 4.51 g (15.1 mmol) of triphenylsulfonium chloride, 70 mL of dichloromethane and 30 mL of water, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. Next, the organic layer was collected, washed with water three times, and then dried over anhydrous sodium sulfate. After distilling off the solvent, the residue was purified by column chromatography to obtain 6.53 g (yield 82%) of a compound represented by the following formula (Z-1).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

[実施例2〜11](化合物(Z−2)〜(Z−11)の合成)
前駆体を適宜選択し、実施例1と同様の操作を行うことによって、下記式(Z−2)〜(Z−11)で表される化合物を合成した。
[Examples 2 to 11] (Synthesis of compounds (Z-2) to (Z-11))
The precursors were appropriately selected and the same operations as in Example 1 were performed to synthesize compounds represented by the following formulas (Z-2) to (Z-11).

Figure 0006354445
Figure 0006354445

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

Figure 0006354445
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上記単量体(M−1)、(M−5)〜(M−7)、(M−9)、(M−12)及び(M−13)は[A]重合体における構造単位(I)を、単量体(M−2)、(M−3)、(M−8)、(M−10)及び(M−11)は構造単位(II)を、単量体(M−4)は構造単位(III)をそれぞれ与える。また、単量体(M−14)により、重合体に感放射線性酸発生体の構造を有する構造単位が組み込まれる。   The monomers (M-1), (M-5) to (M-7), (M-9), (M-12) and (M-13) are structural units (I) in the [A] polymer. ), Monomer (M-2), (M-3), (M-8), (M-10) and (M-11) are structural units (II) and monomer (M-4). ) Gives structural units (III), respectively. Moreover, the structural unit which has a structure of a radiation sensitive acid generator is integrated in a polymer with a monomer (M-14).

[[A]重合体の合成]
[合成例1](重合体(A−1)の合成)
上記化合物(M−1)7.97g(35モル%)、化合物(M−2)7.44g(45モル%)及び化合物(M−3)4.49g(20モル%)を2−ブタノン40gに溶解し、さらにラジカル重合開始剤としてのAIBN0.80g(単量体の総量に対して5モル%)を溶解させて単量体溶液を調製した。次に、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、重合反応液を水冷して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(A−1)を合成した(15.2g、収率76%)。重合体(A−1)のMwは7,300、Mw/Mnは1.53であった。13C−NMR分析の結果、(M−1)、(M−2)及び(M−3)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ34.3モル%、45.1モル%、及び20.6モル%であった。
[[A] Synthesis of polymer]
[Synthesis Example 1] (Synthesis of polymer (A-1))
7.97 g (35 mol%) of the compound (M-1), 7.44 g (45 mol%) of the compound (M-2) and 4.49 g (20 mol%) of the compound (M-3) were converted into 40 g of 2-butanone. In addition, 0.80 g of AIBN (5 mol% based on the total amount of monomers) as a radical polymerization initiator was dissolved to prepare a monomer solution. Next, a 100 mL three-necked flask containing 20 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, 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. 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 powder polymer (A-1) (15.2 g, yield 76). %). Mw of the polymer (A-1) was 7,300, and Mw / Mn was 1.53. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio of each structural unit derived from (M-1), (M-2) and (M-3) is 34.3 mol%, 45.1 mol%, and It was 20.6 mol%.

[合成例2〜4、6及び7](重合体(A−2)〜(A−4)、(A−6)及び(A−7))
下記表1に示す種類及び使用量の単量体を用いた以外は、合成例1と同様にして、重合体(A−2)〜(A−7)を合成した。用いる単量体の合計質量は20gとした。合成した重合体の収率(%)、Mw、Mw/Mn及び各構造単位の含有割合(モル%)を下記表1に合わせて示す。
[Synthesis Examples 2 to 4, 6 and 7] (Polymers (A-2) to (A-4), (A-6) and (A-7))
Polymers (A-2) to (A-7) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types and amounts of monomers shown in Table 1 were used. The total mass of the monomers used was 20 g. The yield (%) of the synthesized polymer, Mw, Mw / Mn, and the content ratio (mol%) of each structural unit are shown in Table 1 below.

[合成例5](重合体(A−5)の合成)
上記化合物(M−4)55.0g(65モル%)及び化合物(M−5)45.0g(35モル%)、ラジカル重合開始剤としてのAIBN4g、並びにt−ドデシルメルカプタン1gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル100gに溶解した後、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間共重合させた。重合反応終了後、重合反応液を1,000gのn−ヘキサン中に滴下して、重合体を凝固精製した。次いで上記得られた重合体に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えた後、さらに、メタノール150g、トリエチルアミン34g及び水6gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行った。反応終了後、溶媒及びトリエチルアミンを減圧留去し、得られた重合体をアセトン150gに溶解した後、2,000gの水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(A−5)を得た(65.7g、収率77%)。重合体(A−5)のMwは7,500、Mw/Mnは1.90であった。13C−NMR分析の結果、p−ヒドロキシスチレン及び(M−5)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ65.4モル%及び34.6モル%であった。
[Synthesis Example 5] (Synthesis of Polymer (A-5))
55.0 g (65 mol%) of the compound (M-4) and 45.0 g (35 mol%) of the compound (M-5), 4 g of AIBN as a radical polymerization initiator, and 1 g of t-dodecyl mercaptan were mixed with propylene glycol monomethyl. After dissolving in 100 g of ether, the reaction temperature was maintained at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere and copolymerization was performed for 16 hours. After completion of the polymerization reaction, the polymerization reaction solution was dropped into 1,000 g of n-hexane to solidify and purify the polymer. Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added again to the polymer obtained above, and then 150 g of methanol, 34 g of triethylamine and 6 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After completion of the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting polymer was dissolved in 150 g of acetone, then dropped into 2,000 g of water and solidified, and the resulting white powder was filtered and filtered at 50 ° C. It was made to dry for a time and the white powdery polymer (A-5) was obtained (65.7g, yield 77%). Mw of the polymer (A-5) was 7,500, and Mw / Mn was 1.90. As a result of 13 C-NMR analysis, the content of each structural unit derived from p-hydroxystyrene and (M-5) was 65.4 mol% and 34.6 mol%, respectively.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

[[E]フッ素原子含有重合体の合成]
[合成例8](重合体(E−1)の合成)
上記化合物(M−15)82.2g(70モル%)及び化合物(M−12)17.8g(30モル%)を2−ブタノン200gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBN0.46g(単量体の総量に対して1モル%)を添加し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500mL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。アセトニトリル400gで溶媒を置換した後、ヘキサン100gを加えて撹拌しアセトニトリル層を回収する作業を3回繰り返した。その後、溶媒をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換することで、重合体(E−1)を60.1g含む溶液を得た(収率60%)。重合体(E−1)のMwは15,000、Mw/Mnは1.90であった。13C−NMR分析の結果、(M−15)及び(M−12)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ70.3モル%、29.7モル%であった。
[[E] Synthesis of fluorine atom-containing polymer]
[Synthesis Example 8] (Synthesis of polymer (E-1))
82.2 g (70 mol%) of the compound (M-15) and 17.8 g (30 mol%) of the compound (M-12) were dissolved in 200 g of 2-butanone, and 0.46 g of AIBN as a radical polymerization initiator (simple A monomer solution was prepared by adding 1 mol%) to the total amount of the monomer. Next, a 500 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 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 reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower. After replacing the solvent with 400 g of acetonitrile, the operation of adding 100 g of hexane and stirring to recover the acetonitrile layer was repeated three times. Thereafter, the solvent was replaced with propylene glycol monomethyl ether acetate to obtain a solution containing 60.1 g of the polymer (E-1) (yield 60%). Mw of the polymer (E-1) was 15,000, and Mw / Mn was 1.90. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio of each structural unit derived from (M-15) and (M-12) was 70.3 mol% and 29.7 mol%, respectively.

<感放射線性樹脂組成物の調製>
感放射線性樹脂組成物の調製に用いた[B]酸発生剤、[C]化合物、[D]溶媒及び[F]偏在化促進剤を以下に示す。
<Preparation of radiation-sensitive resin composition>
The [B] acid generator, the [C] compound, the [D] solvent and the [F] uneven distribution accelerator used for the preparation of the radiation sensitive resin composition are 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 0006354445
Figure 0006354445

[[C]化合物]
実施例で用いるZ−1〜Z−11:上記合成した化合物(Z−1)〜(Z−11)
比較例で用いるCZ−1〜CZ−4:下記式(CZ−1)〜(CZ−4)で表される化合物
[[C] Compound]
Z-1 to Z-11 used in Examples: Compound (Z-1) to (Z-11) synthesized above
CZ-1 to CZ-4 used in Comparative Examples: Compounds represented by the following formulas (CZ-1) to (CZ-4)

Figure 0006354445
Figure 0006354445

[[D]溶媒]
D−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
D−2:シクロヘキサノン
[[D] solvent]
D-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate D-2: Cyclohexanone

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

[ArF露光用感放射線性樹脂組成物の調製]
[実施例12]
[A]重合体としての(A−1)100質量部、[B]酸発生剤としての(B−1)8.5質量部、[C]化合物としての(Z−1)2.3質量部、[D]溶媒としての(D−1)2,240質量部及び(D−2)960質量部、[E]フッ素原子含有重合体としての(E−1)3質量部、並びに[F]偏在化促進剤としての(F−1)30質量部を混合し、孔径0.2μmのメンブランフィルターでろ過することにより感放射線性樹脂組成物(J−1)を調製した。
[Preparation of radiation-sensitive resin composition for ArF exposure]
[Example 12]
[A] 100 parts by mass of (A-1) as a polymer, 8.5 parts by mass of (B-1) as an acid generator [B], 2.3 parts of (Z-1) as a [C] compound Part, (D-1) 2,240 parts by mass and (D-2) 960 parts by weight as solvent, [E] 3 parts by weight (E-1) as fluorine atom-containing polymer, and [F The radiation-sensitive resin composition (J-1) was prepared by mixing 30 parts by mass of (F-1) as an uneven distribution accelerator and filtering with a membrane filter having a pore size of 0.2 μm.

[実施例13〜26及び比較例1〜7]
下記表2に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は、実施例12と同様に操作して、各感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Examples 13 to 26 and Comparative Examples 1 to 7]
Each radiation-sensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 12 except that the components having the types and contents shown in Table 2 were used.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

[電子線露光用感放射線性樹脂組成物の調製]
[実施例27]
[A]重合体としての(A−5)100質量部、[B]酸発生剤としての(B−1)20質量部、[C]化合物としての(Z−1)3.6質量部、並びに[D]溶媒としての(D−1)4,280質量部及び(D−2)1,830質量部を混合し、孔径0.2μmのメンブランフィルターでろ過することにより感放射線性樹脂組成物(J−16)を調製した。
[Preparation of radiation-sensitive resin composition for electron beam exposure]
[Example 27]
[A] 100 parts by mass of (A-5) as a polymer, [B] 20 parts by mass of (B-1) as an acid generator, 3.6 parts by mass of (Z-1) as a [C] compound, In addition, (D-1) 4,280 parts by mass and (D-2) 1,830 parts by mass as a solvent [D] are mixed and filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to thereby form a radiation sensitive resin composition. (J-16) was prepared.

[実施例28〜44及び比較例8〜17]
下記表3に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は、実施例27と同様に操作して、各感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Examples 28 to 44 and Comparative Examples 8 to 17]
Each radiation-sensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 27 except that the components having the types and contents shown in Table 3 were used.

Figure 0006354445
Figure 0006354445

<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ArF露光用感放射線性樹脂組成物を塗布し、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の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, the prepared radiation sensitive resin composition for ArF exposure 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, the resist was alkali-developed using a 2.38 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)>
上記レジストパターンの形成(1)において、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)>
In the formation of the resist pattern (1), similar to the formation of the resist pattern (1) except that n-butyl acetate was used instead of the TMAH aqueous solution and the organic solvent was developed and no washing with water was performed. In this way, a negative resist pattern was 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、上記調製した電子線露光用感放射線性樹脂組成物を塗布し、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の2.38質量%のTMAH水溶液を用いて23℃で30秒間アルカリ現像し、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。
<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, the prepared radiation sensitive resin composition for electron beam exposure was applied, and PB was performed at 90 ° C. for 60 seconds. It was. 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, an alkali development was carried out at 23 ° C. for 30 seconds using a 2.38 mass% TMAH aqueous solution as an alkaline developer, washed with water, and dried to form a positive resist pattern.

<レジストパターンの形成(4)>
上記レジストパターンの形成(3)において、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(3)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 (4)>
In the formation of the resist pattern (3), similar to the formation of the resist pattern (3) except that the organic solvent development was performed using n-butyl acetate instead of the TMAH aqueous solution and the washing with water was not performed. In this way, a negative resist pattern was formed.

<評価>
上記形成したレジストパターンについて、下記方法に従って測定することにより、各感放射線性樹脂組成物を評価した。なお、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「CG−4100」)を用いた。評価結果を表4及び表5にそれぞれ示す。
<Evaluation>
About the formed resist pattern, each radiation sensitive resin composition was evaluated by measuring according to the following method. A scanning electron microscope (Hitachi High-Technologies “CG-4100”) was used for measuring the resist pattern. The evaluation results are shown in Table 4 and Table 5, respectively.

[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(nm)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、3.5nm以下の場合は「良好」と、3.5nmを超える場合は「不良」と評価できる。
[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 (nm). The LWR performance indicates that the smaller the value, the smaller the backlash of the line. The LWR performance can be evaluated as “good” when it is 3.5 nm or less, and “bad” when it exceeds 3.5 nm.

[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(nm)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、1.5nm以下の場合は「良好」と、1.5nmを超える場合は「不良」と評価できる。
[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. ). The CDU performance indicates that the smaller the value, the smaller the line width variation in a long cycle. The CDU performance can be evaluated as “good” when it is 1.5 nm or less, and “bad” when it exceeds 1.5 nm.

[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(nm)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、35nm以下の場合は「良好」と、35nnを超える場合は「不良」と評価できる。
[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 resolution (nm). The resolution indicates that the smaller the value, the better the pattern can be formed. The resolution can be evaluated as “good” when it is 35 nm or less, and “bad” when it exceeds 35 nn.

[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を測定して、La/Lbを算出し、これを断面形状の矩形性の指標とした。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」と評価できる。
[Rectangularity of the cross-sectional shape]
The cross-sectional shape of the resist pattern resolved by irradiating the exposure amount of Eop is observed, and the line width Lb in the middle in the height direction of the resist pattern and the line width La at the upper part of the resist pattern are measured. La / Lb was calculated and used as an index of rectangularity of the cross-sectional shape. 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 can be 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(nm)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ので良好である。焦点深度は、100nm以上の場合は「良好」と、100nm未満の場合は「不良」と評価できる。
[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 (nm). The greater the value of the focal depth, the smaller the variation in the dimension of the pattern obtained when the focal position varies, and the better the yield during device fabrication. The depth of focus can be evaluated as “good” when the depth is 100 nm or more, and “bad” when the depth of focus is less than 100 nm.

[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ので良好である。露光余裕度は、18%以上の場合は「良好」と、18%未満の場合は「不良」と評価できる。
[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 better the variation in the dimension of the pattern obtained when the amount of exposure varies, and the higher the yield during device fabrication. The exposure margin can be evaluated as “good” when it is 18% or more, and “bad” when it is less than 18%.

[MEEF性能]
上記Eopにおいて、5種類のマスクサイズ(38.0nmLine/80nmPitch、39.0nmLine/80nmPitch、40.0nmLine/80nmPitch、41.0nmLine/80nmPitch、42.0nmLine/80nmPitch)で解像されるレジストパターンの線幅を、上記走査型電子顕微鏡を用いて測定した。横軸をマスクサイズ、縦軸を各マスクサイズで形成されたレジストパターンの線幅として、得られた測定値をプロットし、最小二乗法により算出した近似直線の傾きを求め、この傾きを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、4.7以下の場合は「良好」と、4.7を超える場合は「不良」と評価できる。
[MEEF performance]
In the above Eop, resist pattern line widths resolved at five mask sizes (38.0 nmLine / 80 nmPitch, 39.0 nmLine / 80 nmPitch, 40.0 nmLine / 80 nmPitch, 41.0 nmLine / 80 nmPitch, 42.0 nmLine / 80 nmPitch) Was measured using the scanning electron microscope. The horizontal axis represents the mask size, the vertical axis represents the line width of the resist pattern formed with each mask size, the measured values obtained are plotted, and the slope of the approximate straight line calculated by the least square method is obtained. This slope is the MEEF performance. It was. The MEEF performance indicates that the closer the value is to 1, the better the mask reproducibility. The MEEF performance can be evaluated as “good” when 4.7 or less and “bad” when 4.7 or more.

Figure 0006354445
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Figure 0006354445
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表4及び表5の結果から明らかなように、実施例の感放射線性樹脂組成物はArF露光及び電子線露光の場合、かつアルカリ現像及び有機溶媒現像の場合とも、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性能に優れている。比較例では、これらの各特性が実施例に比べて劣っていた。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を示すことが知られており、従って、実施例の感放射線性樹脂組成物によれば、EUV露光の場合においても、LWR性能等に優れると推測される。   As is clear from the results of Tables 4 and 5, the radiation-sensitive resin compositions of the examples were subjected to LWR performance, CDU performance, solution in both ArF exposure and electron beam exposure, and alkaline development and organic solvent development. It is excellent in image quality, cross-sectional rectangularity, depth of focus, exposure margin, and MEEF performance. In the comparative example, each of these characteristics was inferior to the example. Generally, according to electron beam exposure, it is known to show the same tendency as in the case of EUV exposure. Therefore, according to the radiation-sensitive resin composition of the example, even in the case of EUV exposure, It is estimated that the LWR performance is excellent.

<保存安定性>
上記調製した実施例12〜22の感放射線性樹脂組成物(J−1)〜(J−11)及び比較例1の感放射線性樹脂組成物(CJ−1)を35℃で3ヶ月保管したのち、溶液の濁り具合を目視にて確認した。
その結果、感放射線性樹脂組成物(J−1)〜(J−11)では濁りが確認されなかったが、感放射線性樹脂組成物(CJ−1)は白濁が観測された。GC−MSの分析結果から、感放射線性樹脂組成物(CJ−1)では上記単量体(M−15)に由来する分解生成物が観測された。感放射線性樹脂組成物(J−1)〜(J−11)では対応する分解生成物は観測されなかった。
<Storage stability>
The prepared radiation sensitive resin compositions (J-1) to (J-11) of Examples 12 to 22 and the radiation sensitive resin composition (CJ-1) of Comparative Example 1 were stored at 35 ° C. for 3 months. After that, the turbidity of the solution was visually confirmed.
As a result, turbidity was not confirmed in the radiation sensitive resin compositions (J-1) to (J-11), but white turbidity was observed in the radiation sensitive resin composition (CJ-1). From the analysis result of GC-MS, the decomposition product derived from the said monomer (M-15) was observed in the radiation sensitive resin composition (CJ-1). In the radiation sensitive resin compositions (J-1) to (J-11), no corresponding decomposition products were observed.

本発明の感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法によれば、良好な保存安定性を確保しつつ、優れた焦点深度、露光余裕度及びMEEF性能を発揮し、LWR性能、CDU性能、解像性及び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。本発明の酸拡散制御剤は、当該感放射線性樹脂組成物の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酸拡散制御剤として好適に用いることができる。従って、これらはさらなる微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造等におけるパターン形成に好適に用いることができる。   According to the radiation-sensitive resin composition and the resist pattern forming method of the present invention, while maintaining good storage stability, it exhibits excellent depth of focus, exposure margin and MEEF performance, LWR performance, CDU performance, solution It is possible to form a resist pattern that is excellent in image quality and rectangular cross-sectional shape. The acid diffusion controller of the present invention can be suitably used as a component of the radiation sensitive resin composition. The compound of the present invention can be suitably used as the acid diffusion controller. Therefore, they can be suitably used for pattern formation in semiconductor device manufacturing or the like where further miniaturization is expected.

Claims (10)

酸解離性基を含む構造単位を有する重合体、
感放射線性酸発生体、
放射線によってプロトンを生じる放射線分解性オニウムカチオンとカウンターアニオンとからなる化合物、及び
溶媒
を含有し、
上記カウンターアニオンが、2以上のカルボニル基と、上記カルボニル基のうちの1つに隣接する−N−とを有し、
上記カルボニル基同士が、単結合、置換若しくは非置換の炭素数1若しくは2のアルカンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基を介して結合する感放射線性樹脂組成物。
A polymer having a structural unit containing an acid dissociable group,
Radiation sensitive acid generator,
Containing a compound consisting of a radiolytic onium cation that generates protons by radiation and a counter anion, and a solvent,
The counter anion is a 2 or more carbonyl groups, -N adjacent to one of the carbonyl group - and a, -
A radiation-sensitive resin composition in which the carbonyl groups are bonded to each other through a single bond, a substituted or unsubstituted alkanediyl group having 1 or 2 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group.
上記化合物が、下記式(1)で表される請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 0006354445
(式(1)中、Rは、単結合、置換若しくは非置換のメタンジイル基、置換若しくは非置換のエタンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。nは、1以上3以下の整数である。nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。Mは、放射線によってプロトンを生じる1価の放射線分解性オニウムカチオンである。但し、R、R及びRのうちの2つ以上は、これらの結合により環員数5〜30の環構造を形成してもよい。)
The radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein the compound is represented by the following formula (1).
Figure 0006354445
(In Formula (1), R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted methanediyl group, a substituted or unsubstituted ethanediyl group, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group. R 2 and R 3 is each independently a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 are the same or different. M + is a monovalent radiolytic onium cation that generates a proton by radiation, provided that two or more of R 1 , R 2, and R 3 have 5 to 5 ring members due to their bond. 30 ring structures may be formed.)
上記式(1)におけるRが−COR、−SO又は−SOであり、このRが炭素数1〜20の1価の有機基である請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。 The R 2 in the formula (1) is —COR 4 , —SO 2 R 4 or —SO 3 R 4 , and this R 4 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Radiation sensitive resin composition. 上記式(1)におけるR及びRのうちの少なくとも1つがフッ素原子を含む請求項2又は請求項3に記載の感放射線性樹脂組成物。 The radiation sensitive resin composition of Claim 2 or Claim 3 in which at least 1 of R < 2 > and R < 3 > in said Formula (1) contains a fluorine atom. 上記式(1)におけるRが単結合であり、Rが炭素数1〜30の1価のフッ素化炭化水素基である請求項4に記載の感放射線性樹脂組成物。 The radiation sensitive resin composition according to claim 4, wherein R 1 in the formula (1) is a single bond, and R 2 is a monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. 上記構造単位が、下記式(2−1)で表される請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 0006354445
(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。Yは、下記式(Y−1)で表される1価の酸解離性基である。)
Figure 0006354445
(式(Y−1)中、Re1は、炭素数1〜20の炭化水素基である。Re2及びRe3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される環員数3〜20の脂環構造を表す。)
The radiation sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the structural unit is represented by the following formula (2-1).
Figure 0006354445
(In the formula (2-1), R 6 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. Y 1 is a monovalent acid dissociation represented by the following formula (Y-1). Group.)
Figure 0006354445
(In Formula (Y-1), R e1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R e2 and R e3 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Or an alicyclic structure having 3 to 20 ring members composed of these groups combined with the carbon atom to which they are bonded.)
上記放射線分解性オニウムカチオンが、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンである請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the radiolytic onium cation is a sulfonium cation or an iodonium cation. 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から請求項7のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂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,
The resist pattern formation method which forms the said resist film with the radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-7.
下記式(1)で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
Figure 0006354445
(式(1)中、Rは、単結合、置換若しくは非置換のメタンジイル基、置換若しくは非置換のエタンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。nは、1以上3以下の整数である。nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。Mは、放射線によってプロトンを生じる1価の放射線分解性オニウムカチオンである。但し、R、R及びRのうちの2つ以上は、これらの結合により環員数5〜30の環構造を形成してもよい。)
An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following formula (1).
Figure 0006354445
(In Formula (1), R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted methanediyl group, a substituted or unsubstituted ethanediyl group, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group. R 2 and R 3 is each independently a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 are the same or different. M + is a monovalent radiolytic onium cation that generates a proton by radiation, provided that two or more of R 1 , R 2, and R 3 have 5 to 5 ring members due to their bond. 30 ring structures may be formed.)
下記式(1)で表される化合物。
Figure 0006354445
(式(1)中、Rは、単結合、置換若しくは非置換のメタンジイル基、置換若しくは非置換のエタンジイル基、又は置換若しくは非置換の1,2−ベンゼンジイル基である。R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。nは、1以上3以下の整数である。nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。Mは、放射線によってプロトンを生じる1価の放射線分解性オニウムカチオンである。但し、R、R及びRのうちの2つ以上は、これらの結合により環員数5〜30の環構造を形成してもよい。)
A compound represented by the following formula (1).
Figure 0006354445
(In Formula (1), R 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted methanediyl group, a substituted or unsubstituted ethanediyl group, or a substituted or unsubstituted 1,2-benzenediyl group. R 2 and R 3 is each independently a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 are the same or different. M + is a monovalent radiolytic onium cation that generates a proton by radiation, provided that two or more of R 1 , R 2, and R 3 have 5 to 5 ring members due to their bond. 30 ring structures may be formed.)
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