JP6622479B2 - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents
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Description
本発明は、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。 The present invention relates to a resist composition and a method for producing a resist pattern.
半導体チップの多ピン薄膜実装において、接続用端子(バンプ)である高さ4〜150μm程度の突起電極は、フォトリソグラフィ技術によって基板上に配置される。このような接続端子の形成方法として、特許文献1には、p−ヒドロキシスチレンに由来する構造単位を含有する樹脂を含むレジスト組成物を用いることが記載されている。また、特許文献2には、アスペクト比の大きいパターンにおける密着性改良用途にイソシアネート基および/またはアミノ基を有するシランカップリング剤を含有するフォトレジスト組成物が記載されている。 In a multi-pin thin film mounting of a semiconductor chip, a protruding electrode having a height of about 4 to 150 μm, which is a connection terminal (bump), is disposed on a substrate by a photolithography technique. As a method for forming such connection terminals, Patent Document 1 describes using a resist composition containing a resin containing a structural unit derived from p-hydroxystyrene. Patent Document 2 describes a photoresist composition containing a silane coupling agent having an isocyanate group and / or an amino group for use in improving adhesion in a pattern having a large aspect ratio.
特許文献1及び2に記載されているフォトレジスト組成物では、レジストパターンの解像性、スカムの除去、基板への密着性が不十分な場合があった。 In the photoresist compositions described in Patent Documents 1 and 2, the resist pattern resolution, scum removal, and adhesion to the substrate may be insufficient.
本願は、以下の発明を含む。
〔1〕酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂(A1)、酸発生剤(B)、メルカプト基を有する珪素化合物(G)及び溶剤(D)を含有するレジスト組成物。
〔2〕前記メルカプト基を有する珪素化合物(G)が、式(IIA)で表される化合物及び/又は該化合物に由来する単位を含む重合体である〔1〕記載のレジスト組成物。
[式(IIA)中、
Rj1は、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基を表す。
Rj2〜Rj4は、互いに独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜5のアルコキシ基、メルカプト基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基を表し、Rj2〜Rj4のうちの少なくとも一つはメルカプト基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基である。
tiは、1〜10の整数を表す。]
〔3〕前記珪素化合物が、レジスト組成物の固形分に対して、0.001質量%〜0.45質量%で含有される〔1〕又は〔2〕記載のレジスト組成物。
〔4〕前記酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂が、式(1)で表される基及び式(2)で表される基から選ばれる少なくとも一種の基を含む構造単位を有する樹脂である〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のレジスト組成物。
[式(1)中、
Ra1〜Ra3は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を表し、Ra3は炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表す。*は結合手を表す。]
[式(2)中、
Ra1’及びRa2’は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数2〜20の2価の複素環を形成し、前記炭化水素基及び2価の複素環基に含まれるメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子で置き換わってもよい。*は結合手を表す。]
〔5〕式(1)で表される基を有する構造単位が、式(a1−1)で表される構造単位である〔4〕記載のレジスト組成物。
[式(a1−1)中、
Ra1、Ra2、Ra3は、それぞれ上記と同じ意味を表す。
Ra4は、水素原子又はメチル基を表す。]
〔6〕式(2)で表される基を有する構造単位が、式(a1−2)で表される構造単位である〔4〕記載のレジスト組成物。
[式(a1−2)中、
Ra1’、Ra2’及びRa3’は、それぞれ上記と同じ意味を表す。
Ra5は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。mが2以上のとき、複数のRa6は互いに同一であっても異なっていてもよい。]
〔7〕(1)〔1〕〜〔6〕のいずれか記載のレジスト組成物を基板に塗布する工程、
(2)塗布後のレジスト組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。
The present application includes the following inventions.
[1] A resist composition containing a resin (A1) containing a structural unit having an acid labile group, an acid generator (B), a silicon compound (G) having a mercapto group, and a solvent (D).
[2] The resist composition according to [1], wherein the silicon compound (G) having a mercapto group is a polymer comprising a compound represented by the formula (IIA) and / or a unit derived from the compound.
[In the formula (IIA)
R j1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
R j2 to R j4, independently of each other, represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a mercapto group or mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R j2 ~ At least one of R j4 is a mercapto group or a mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
t i represents an integer of 1 to 10. ]
[3] The resist composition according to [1] or [2], wherein the silicon compound is contained in an amount of 0.001% by mass to 0.45% by mass with respect to the solid content of the resist composition.
[4] A resin having a structural unit containing at least one group selected from the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2), wherein the resin containing the structural unit having an acid labile group The resist composition according to any one of [1] to [3].
[In Formula (1),
R a1 to R a3 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other to form 2 to 2 carbon atoms. 20 represents a divalent hydrocarbon group, and R a3 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]
[In Formula (2),
R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a2 ′ and R a3 ′ is bonded to each other to form a divalent heterocyclic ring having 2 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded, and the methylene group contained in the hydrocarbon group and the divalent heterocyclic group is , Oxygen atom or sulfur atom may be substituted. * Represents a bond. ]
[5] The resist composition according to [4], wherein the structural unit having a group represented by formula (1) is a structural unit represented by formula (a1-1).
[In the formula (a1-1),
R a1 , R a2 and R a3 each have the same meaning as described above.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
[6] The resist composition according to [4], wherein the structural unit having a group represented by formula (2) is a structural unit represented by formula (a1-2).
[In the formula (a1-2),
R a1 ′ , R a2 ′ and R a3 ′ each have the same meaning as described above.
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 4. When m is 2 or more, the plurality of R a6 may be the same as or different from each other. ]
[7] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [6] to a substrate,
(2) a step of drying the resist composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer;
(4) A method for producing a resist pattern including a step of developing the composition layer after exposure.
本発明のレジスト組成物によれば、スカムを発生させずに、解像性が高く、密着性の良いレジストパターンを製造できる。 According to the resist composition of the present invention, a resist pattern with high resolution and good adhesion can be produced without generating scum.
本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一種」を意味する。「(メタ)アクリル酸」等の表記も同様の意味を表す。
また、本明細書中に記載する基において、直鎖構造と分岐構造との双方をとり得るものは、そのいずれでもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を含む。
また、本明細書中、固形分とは、レジスト組成物に含まれる全成分から、溶剤を除いた成分の合計をいう。
In the present specification, “(meth) acrylate” means “at least one of acrylate and methacrylate”. Notations such as “(meth) acrylic acid” have the same meaning.
In the groups described in the present specification, any of those capable of taking both a linear structure and a branched structure may be used. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included.
Moreover, in this specification, solid content means the sum total of the component remove | excluding the solvent from all the components contained in a resist composition.
<レジスト組成物>
本発明のレジスト組成物は、
酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂(以下、樹脂(A1)という場合がある)、
酸発生剤(以下、酸発生剤(B)という場合がある)、
メルカプト基を有する珪素化合物(G)及び
溶剤(D)を含む。
本発明のレジスト組成物は、さらに樹脂(A1)とは異なる樹脂(以下、樹脂(A2)という場合がある)、クエンチャー(C)、密着性向上剤(E)等を含んでいてもよい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention comprises:
A resin containing a structural unit having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as resin (A1)),
An acid generator (hereinafter sometimes referred to as an acid generator (B)),
It contains a silicon compound (G) having a mercapto group and a solvent (D).
The resist composition of the present invention may further contain a resin different from the resin (A1) (hereinafter sometimes referred to as resin (A2)), a quencher (C), an adhesion improver (E), and the like. .
<樹脂(A1)>
樹脂(A1)は、酸不安定基を有する構造単位(以下「構造単位(a1)」という場合がある)を含む。
酸不安定基とは、酸との接触により脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。言い換えると、酸の作用により、酸不安定基を有する構造単位のアルカリ水溶液への溶解性を増大させるものを意味する。従って、樹脂(A1)は、酸の作用によりアルカリ水溶液への溶解性が増大する。
<Resin (A1)>
The resin (A1) includes a structural unit having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1)”).
The acid labile group means a group that is eliminated by contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). In other words, it means that the solubility of the structural unit having an acid labile group in an alkaline aqueous solution is increased by the action of an acid. Therefore, the resin (A1) has increased solubility in an alkaline aqueous solution due to the action of an acid.
「酸の作用によりアルカリ水溶液への溶解性が増大する」とは、酸との接触によりアルカリ水溶液への溶解性が増大することを意味する。酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸との接触後にアルカリ水溶液に可溶となることが好ましい。
樹脂(A1)は、酸不安定基を有する構造単位に加え、さらに、酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a2)」という場合がある)など、当該分野で公知の構造単位を含んでいてもよい。
“The solubility in an alkaline aqueous solution is increased by the action of an acid” means that the solubility in an alkaline aqueous solution is increased by contact with an acid. It is preferably insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution before contact with an acid, and soluble in an aqueous alkali solution after contact with an acid.
The resin (A1) is known in the art such as a structural unit having an acid labile group and a structural unit having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a2)”). A structural unit may be included.
酸不安定基としては、例えば、式(1)で表される基、式(2)で表される基等が挙げられる。
[式(1)中、Ra1、Ra2及びRa3は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を表し、Ra3は炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表す。*は結合手を表す。]
Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2).
[In the formula (1), R a1 , R a2 and R a3 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a a2 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms bonded to each other, and R a3 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数2〜20の2価の複素環基を形成していてもよい。該炭化水素基及び該2価の複素環基に含まれるメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子で置き換わってもよい。*は結合手を表す。] [In the formula (2), R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R a2 ′ and R a3 ′ may be bonded to each other to form a divalent heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded. The methylene group contained in the hydrocarbon group and the divalent heterocyclic group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom. * Represents a bond. ]
Ra1〜Ra3の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基等、並びに、これらが組合せられた基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group for R a1 to R a3 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and the like, and groups in which these are combined.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bond).
Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜16である。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
アルキル基と脂環式炭化水素基とが組合された基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基及び2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基等が挙げられる。
アルキル基と芳香族炭化水素基とが組合せられた基としては、例えばアラルキル基であり、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
Carbon number of the alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 is preferably 3 to 16.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the group in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined include, for example, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, an isobornyl group, and a 2-alkyladamantan-2-yl group, 1 -(Adamantan-1-yl) alkane-1-yl group etc. are mentioned.
The group in which an alkyl group and an aromatic hydrocarbon group are combined is, for example, an aralkyl group, and specifically includes a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a trityl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and the like. Can be mentioned.
Ra1及びRa2が互いに結合して2価の炭化水素基を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、例えば、下記の基が挙げられる。該2価の炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。*は−O−との結合手を表す。
Examples of —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group include the following groups. The divalent hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms. * Represents a bond with -O-.
式(1)で表される基としては、例えば、アルコキシカルボニル基(式(1)においてRa1、Ra2及びRa3のいずれもがアルキル基である基として、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、1−アルキルシクロペンタン−1−イルオキシカルボニル基及び1−アルキルシクロヘキサン−1−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2が結合してシクロペンチル基又はシクロヘキシル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(シクロペンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基及び1−(シクロヘキサン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がシクロペンチル基又はシクロヘキシル基である基)等が挙げられる。 Examples of the group represented by formula (1) include an alkoxycarbonyl group (preferably a tert-butoxycarbonyl group as a group in which R a1 , R a2 and R a3 are all alkyl groups in formula (1)). 1-alkylcyclopentan-1-yloxycarbonyl group and 1-alkylcyclohexane-1-yloxycarbonyl group (in formula (1), R a1 and R a2 are combined to form a cyclopentyl group or a cyclohexyl group; R a3 is an alkyl group) and 1- (cyclopentan-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group and 1- (cyclohexane-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1)) R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is a cyclopentyl group or a cyclohexyl group) Is mentioned.
式(2)で表される基のRa1’〜Ra3’の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基等、並びに、これらが組合せられた基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。芳香族炭化水素基はさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては、例えば、炭素数6〜10のアリールオキシ基が挙げられる。
アルキル基と脂環式炭化水素基とが組合された基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基及び2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基等が挙げられる。
アルキル基と芳香族炭化水素基とが組合せられた基としては、例えばアラルキル基であり、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group of R a1 ′ to R a3 ′ of the group represented by the formula (2) include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and the like, and groups in which these are combined. Can be mentioned.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group and the like.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group; polycyclic alicyclic carbon groups such as decahydronaphthyl group, adamantyl group, and norbornyl group. A hydrogen group is mentioned.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like. The aromatic hydrocarbon group may further have a substituent, and examples of the substituent include an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms.
Examples of the group in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined include, for example, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, an isobornyl group, and a 2-alkyladamantan-2-yl group, 1 -(Adamantan-1-yl) alkane-1-yl group etc. are mentioned.
The group in which an alkyl group and an aromatic hydrocarbon group are combined is, for example, an aralkyl group, and specifically includes a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a trityl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and the like. Can be mentioned.
Ra2’及びRa3’が互いに結合してそれらが結合する炭素原子及び酸素原子とともに形成する2価の複素環基としては、下記の基が挙げられる。*は、結合手を表す。
Ra1’は水素原子であることが好ましい。
Examples of the divalent heterocyclic group formed together with the carbon atom and oxygen atom to which R a2 ′ and R a3 ′ are bonded to each other include the following groups. * Represents a bond.
R a1 ′ is preferably a hydrogen atom.
式(2)で表される基の具体例としては、例えば、以下の基が挙げられる。
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups.
<構造単位(a1)>
構造単位(a1)を導くモノマーは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましく、式(1)で表される基及び/又は式(2)で表される基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることがより好ましい。
樹脂(A1)は、構造単位(a1)の1種のみを有していてもよく、複数種を有していてもよい。
<Structural unit (a1)>
The monomer that leads to the structural unit (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, and is represented by the group represented by the formula (1) and / or the formula (2). A monomer having a group and an ethylenically unsaturated bond is more preferable.
Resin (A1) may have only 1 type of structural unit (a1), and may have multiple types.
構造単位(a1)としては、式(a1−1)で表される構造単位(以下「構造単位(a1−1)」という場合がある。)及び式(a1−2)で表される構造単位(以下「構造単位(a1−2)」という場合がある。)が好ましい。 As the structural unit (a1), a structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-1)”) and a structural unit represented by the formula (a1-2) (Hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-2)”) is preferable.
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
Ra1、Ra2、Ra3、Ra1’、Ra2’及びRa3’は、それぞれ上記と同じ意味を表す。
Ra4及びRa5は、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。mが2以上のとき、複数のRa6は互いに同一であっても異なっていてもよい。]
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
R a1 , R a2 , R a3 , R a1 ′ , R a2 ′ and R a3 ′ each have the same meaning as described above.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 4. When m is 2 or more, the plurality of R a6 may be the same as or different from each other. ]
式(a1−1)において、Ra4は、好ましくはメチル基である。
式(a1−2)において、Ra1’は、好ましくは水素原子である。
Ra2’は、好ましくは炭素数1〜12の炭化水素基であり、より好ましくはメチル基及びエチル基である。
Ra3’の炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基又はこれらが組合せられた基であり、より好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式脂肪族炭化水素基又は炭素数7〜18のアラルキル基である。前記アルキル基及び前記脂環式炭化水素基は無置換であることが好ましい。前記芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基としては炭素数6〜10のアリールオキシ基が好ましい。
Ra5は、水素原子であることが好ましい。
Ra6は、炭素数1〜4のアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基及びエトキシ基であることがより好ましく、メトキシ基であることがさらに好ましい。
mは、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。
In formula (a1-1), R a4 is preferably a methyl group.
In the formula (a1-2), R a1 ′ is preferably a hydrogen atom.
R a2 ′ is preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
The hydrocarbon group for R a3 ′ is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof. More preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. The alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group are preferably unsubstituted. When the aromatic hydrocarbon group has a substituent, the substituent is preferably an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms.
R a5 is preferably a hydrogen atom.
R a6 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and even more preferably a methoxy group.
m is preferably 0 or 1, and more preferably 0.
構造単位(a1−1)としては、例えば、式(a1−1−1)〜式(a1−1−17)のいずれかで表される構造単位が挙げられる。 Examples of the structural unit (a1-1) include structural units represented by any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-17).
構造単位(a1−2)を導くモノマーとしては、例えば、式(a1−2−1)〜式(a1−2−13のいずれかで表されるモノマーが挙げられる。 Examples of the monomer that leads to the structural unit (a1-2) include monomers represented by any one of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-13).
上記モノマーにおいては、Ra4及びRa5に相当する水素原子がメチル基で置き換わったモノマーも、上記モノマーの具体例として挙げることができる。
なかでも、式(a1−2−2)、式(a1−2−3)、(a1−2−4)、(a1−2−9)、(a1−2−14)で表されるモノマーから誘導される構造単位が好ましく、式式(a1−2−2)、(a1−2−3)、(a1−2−4)、(a1−2−9)で表されるモノマーから誘導される構造単位がより好ましい。
In the above monomer, a monomer in which hydrogen atoms corresponding to R a4 and R a5 are replaced with a methyl group can also be given as a specific example of the monomer.
Among these, from monomers represented by formula (a1-2-2), formula (a1-2-3), (a1-2-4), (a1-2-9), and (a1-2-14) Preferred structural units are derived from monomers represented by the formulas (a1-2-2), (a1-2-3), (a1-2-4), (a1-2-9) A structural unit is more preferable.
酸不安定基を有する樹脂(A1)は、構造単位(a1−2)を有する樹脂であることが好ましい。
樹脂(A1)が構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する場合、これらの合計含有割合は、樹脂(A1)の全構造単位の合計に対して、5〜60モル%であることが好ましく、10〜55モル%であることがより好ましく、15〜50モル%であることがさらに好ましく、20〜45モル%であることが特に好ましい。
The resin (A1) having an acid labile group is preferably a resin having a structural unit (a1-2).
When resin (A1) has a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2), these total content rates are 5-60 with respect to the sum total of all the structural units of resin (A1). It is preferably mol%, more preferably 10 to 55 mol%, still more preferably 15 to 50 mol%, and particularly preferably 20 to 45 mol%.
<酸不安定基を有さない構造単位>
樹脂(A1)は、1種又は2種以上の構造単位(a2)を有していてもよい。
<Structural unit without acid labile group>
Resin (A1) may have 1 type, or 2 or more types of structural units (a2).
構造単位(a2)としては、たとえば、式(a2−1)〜式(a2−3)のいずれかで表される構造単位(以下、式番号に応じて「構造単位(a2−1)」等という場合がある。)が挙げられる。 As the structural unit (a2), for example, a structural unit represented by any of the formulas (a2-1) to (a2-3) (hereinafter, “structural unit (a2-1)” or the like depending on the formula number) In some cases).
[式(a2−1)、式(a2−2)及び式(a2−3)中、
Ra7、Ra8及びRa9は、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra10は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。
m’は0〜4の整数を表す。m’が2以上のとき、複数のRa10は互いに同一であっても異なっていてもよい。
Ra11は、水素原子又は炭素数1〜10の1級炭化水素基又は2級炭化水素基を表す。
Ra12は、炭素数1〜6の1級又は2級のアルキル基を表す。
La1は、炭素数2〜6のアルカンジイル基を表す。ただし、酸素原子と結合する炭素原子は、1級又は2級の炭素原子である。
nは、1〜30の整数を表す。nが2以上のとき、複数のLa1は互いに同一であっても異なっていてもよい。]
[In Formula (a2-1), Formula (a2-2) and Formula (a2-3),
R a7 , R a8 and R a9 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a10 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
m ′ represents an integer of 0 to 4. When m ′ is 2 or more, the plurality of R a10 may be the same as or different from each other.
R a11 represents a hydrogen atom, a primary hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a secondary hydrocarbon group.
R a12 represents a primary or secondary alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L a1 represents an alkanediyl group having 2 to 6 carbon atoms. However, the carbon atom bonded to the oxygen atom is a primary or secondary carbon atom.
n represents an integer of 1 to 30. When n is 2 or more, the plurality of L a1 may be the same as or different from each other. ]
Ra10またはRa12で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
Ra10で表されるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
Ra11で表される炭化水素基としてアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組合せることにより形成される基等が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプタン基、オクタン基、ノナン基、デカン基等が挙げられる、
脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、ノルボルニルエチル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。
アルキル基と芳香族炭化水素基とを組合せた基としては、ベンジル基等のアラルキル基が挙げられる。
Examples of the alkyl group represented by R a10 or R a12 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
Examples of the alkoxy group represented by R a10 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group.
Examples of the hydrocarbon group represented by R a11 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptane group, an octane group, a nonane group, and a decane group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, and the following groups (* represents a bond).
Examples of the group combining the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a cyclohexylmethyl group, an adamantylmethyl group, and a norbornylethyl group. Can be mentioned.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group.
Examples of the group in which an alkyl group and an aromatic hydrocarbon group are combined include an aralkyl group such as a benzyl group.
La1のアルカンジイル基としては、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基;プロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−2,4−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;等が挙げられる。 The alkanediyl group of L a1, ethylene, propane-1,3-diyl, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane - 1,6-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group; propane-1,2-diyl group, pentane-2,4-diyl Groups, branched alkanediyl groups such as 2-methylpropane-1,3-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group; and the like.
Ra7は、水素原子であることが好ましい。
Ra8及びRa9は、互いに独立に、メチル基であることが好ましい。
Ra10は、炭素数1〜4のアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基又はエトキシ基であることがより好ましく、メトキシ基であることがさらに好ましい。
m’は、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。
Ra11は、炭素数1〜6の1級又は2級のアルキル基であることが好ましい。
La1は、炭素数2〜4のアルカンジイル基であることが好ましく、エタン−1,2−ジイル基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基であることがより好ましく、エタン−1,2−ジイル基であることがさらに好ましい。
nは、1〜10の整数であることが好ましい。
Ra12は、炭素数1〜3の1級又は2級のアルキル基であることが好ましい。
R a7 is preferably a hydrogen atom.
R a8 and R a9 are preferably each independently a methyl group.
R a10 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and further preferably a methoxy group.
m ′ is preferably 0 or 1, and more preferably 0.
R a11 is preferably a primary or secondary alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L a1 is preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, such as ethane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1, A 4-diyl group is more preferable, and an ethane-1,2-diyl group is more preferable.
n is preferably an integer of 1 to 10.
R a12 is preferably a primary or secondary alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
構造単位(a2−1)としては、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−3)又は式(a2−1−4)で表される構造単位が好ましい。また、構造単位(a2−1)を導くモノマーは、例えば、特開2010−204634号公報に記載されている。 As the structural unit (a2-1), a structure represented by the formula (a2-1-1), the formula (a2-1-2), the formula (a2-1-3), or the formula (a2-1-4) Units are preferred. Moreover, the monomer which guide | derived a structural unit (a2-1) is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204634, for example.
構造単位(a2−2)を導くモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;
アダマンチル(メタ)アクリレート等の多環式(メタ)アクリル酸エステル;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;が挙げられる。
Examples of the monomer that leads to the structural unit (a2-2) include (meth) acryl such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and hexyl (meth) acrylate. Acid alkyl esters;
(Meth) acrylic acid cycloalkyl esters such as cyclopentyl (meth) acrylate and cyclohexyl (meth) acrylate;
Polycyclic (meth) acrylic acid esters such as adamantyl (meth) acrylate;
And (meth) acrylic acid aryl esters such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate.
構造単位(a2−3)を導くモノマーとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノプロピルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノブチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ペンタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。 Examples of monomers that lead to the structural unit (a2-3) include ethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monoethyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monopropyl ether (meth) acrylate, and ethylene glycol monobutyl ether (meta ) Acrylate, diethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, triethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, tetraethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, pentaethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, hexaethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate , Nonaethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, Oct Ethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate of (meth) acrylic acid esters.
さらに、構造単位(a2)を導くモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−イソプロポキシスチレン等が挙げられる。 Furthermore, as a monomer for deriving the structural unit (a2), acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, styrene, α-methylstyrene, 4-methyl Examples thereof include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methoxystyrene, 4-isopropoxystyrene, and the like.
構造単位(a2)は、例えば、式(a2−4)で表される構造単位であってもよい。
[式(a2−4)中、
Ra13は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra14は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。
Ra15は、炭素数1〜12の1級炭化水素基又は2級炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置換されてもよい。ただし、酸素原子に結合するメチレン基は、酸素原子に置換されない。
m”は0〜4の整数を表す。m”が2以上のとき、複数のRa14は互いに同一であっても異なっていてもよい。
m'''は0〜4の整数を表す。m'''が2以上のとき、複数のRa15は互いに同一であっても異なっていてもよい。
ただし、m”とm'''の合計は、5以下である。
The structural unit (a2) may be, for example, a structural unit represented by the formula (a2-4).
[In the formula (a2-4),
R a13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a14 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
R a15 represents a primary hydrocarbon group or a secondary hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group. However, the methylene group bonded to the oxygen atom is not substituted with the oxygen atom.
m ″ represents an integer of 0 to 4. When m ″ is 2 or more, a plurality of R a14 may be the same as or different from each other.
m ″ ′ represents an integer of 0 to 4. When m ″ ′ is 2 or more, the plurality of R a15 may be the same as or different from each other.
However, the sum of m ″ and m ′ ″ is 5 or less.
Ra14のアルキル基及びアルコキシ基としては、Ra10と同様の基が挙げられる。
Ra15の炭化水素基としては、Ra11と同様の基が挙げられる。
Examples of the alkyl group and alkoxy group for R a14 include the same groups as R a10 .
As the hydrocarbon group for R a15, the same groups as those for R a11 can be mentioned.
Ra15における炭化水素基は、酸素原子との結合手が3級炭素原子とならない基、つまり、その結合炭素に水素原子等の炭素原子以外の原子が1つ以上結合されている基が挙げられる。
Ra15は、なかでも、炭素数1〜5の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基、フェニル基又はこれらを組合せて形成される基、あるいは、これら基の酸素原子に隣接する炭素原子がカルボニル基に置き換わった基であることが好ましい。
Examples of the hydrocarbon group for R a15 include groups in which the bond to the oxygen atom is not a tertiary carbon atom, that is, a group in which one or more atoms other than carbon atoms such as hydrogen atoms are bonded to the bonded carbon. .
R a15 is, among these, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, a phenyl group or a group formed by combining these, or these groups The carbon atom adjacent to the oxygen atom is preferably a group in which a carbonyl group is replaced.
構造単位(a2−4)としては、例えば、式(a2−4−1)〜式(a2−4−10)で表される構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a2-4) include structural units represented by formula (a2-4-1) to formula (a2-4-10).
式(a2−4−1)〜式(a2−4−10)でそれぞれ表される構造単位において、Ra13に相当する水素原子がメチル基で置き換わった構造単位も、構造単位(a2−4)の具体例として挙げることができる。 In the structural units represented by formula (a2-4-1) to formula (a2-4-10), the structural unit in which the hydrogen atom corresponding to R a13 is replaced with a methyl group is also the structural unit (a2-4). It can mention as a specific example.
樹脂(A1)が構造単位(a2−1)、構造単位(a2−2)、構造単位(a2−3)、構造単位(a2−4)を有する場合、これらの合計含有率は、樹脂(A1)の全構造単位に対して、1〜30モル%が好ましく、1〜25モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましく、5〜20モル%が特に好ましい。 When the resin (A1) has the structural unit (a2-1), the structural unit (a2-2), the structural unit (a2-3), and the structural unit (a2-4), the total content thereof is the resin (A1 1) to 30 mol% is preferable, 1 to 25 mol% is more preferable, 5 to 25 mol% is further preferable, and 5 to 20 mol% is particularly preferable.
樹脂(A1)が構造単位(a2)を有する場合、構造単位(a1)と構造単位(a2)との含有比〔構造単位(a1):構造単位(a2)〕はモル基準で、好ましくは10:90〜80:20であり、より好ましくは15:85〜60:40、15:85〜45:55又は20:80〜60:40である。 When the resin (A1) has the structural unit (a2), the content ratio of the structural unit (a1) to the structural unit (a2) [structural unit (a1): structural unit (a2)] is preferably 10 on a molar basis. : 90 to 80:20, more preferably 15:85 to 60:40, 15:85 to 45:55, or 20:80 to 60:40.
樹脂(A1)が含む構造単位の組合せとしては、式(A1−1)〜式(A1−46)で表されるものが挙げられる。
Examples of the combination of structural units contained in the resin (A1) include those represented by the formulas (A1-1) to (A1-46).
上記構造式においては、Ra5等に相当する水素原子がメチル基で又はメチル基が水素原子で置き換わったモノマーも、上記モノマーの具体例として挙げることができる。また、1つの樹脂において、水素原子及びメチル基を有するモノマーが混在していてもよい。 In the structural formula, a monomer in which a hydrogen atom corresponding to R a5 or the like is replaced with a methyl group or a methyl group is replaced with a hydrogen atom can also be given as a specific example of the monomer. One resin may contain a monomer having a hydrogen atom and a methyl group.
樹脂(A1)は、好ましくは構造単位(a1)と構造単位(a2)とを有する樹脂であり、より好ましくは、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)と構造単位(a2)とを有する樹脂である。 The resin (A1) is preferably a resin having the structural unit (a1) and the structural unit (a2), more preferably the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) and the structural unit. (A2).
樹脂(A1)は、側鎖にカルボキシル基及びフェノール性水酸基から選ばれる少なくとも1種を含有する樹脂と、1分子中に少なくとも2個以上のビニルオキシ基を含有する化合物とを反応させて得られる樹脂(以下「樹脂(A1b)」という場合がある)であってもよい。
樹脂(A1b)は、フェノール性水酸基を含有する樹脂と、1分子中に2個以上のビニルオキシ基を含有する化合物とを反応させて得られる樹脂が好ましい。このような樹脂としては、例えば、構造単位(a2−1)を含む樹脂と、1分子中に2個以上のビニルオキシ基を含有する化合物とを反応させて得ることができる。また、フェノール性水酸基を含有する樹脂として、後述するノボラック樹脂を用い、このノボラック樹脂と、前述のビニルオキシ基含有化合物とを反応させて得られた樹脂でもよい。さらに、構造単位(a2−1)を有する樹脂と、ノボラック樹脂とを混合し、得られた樹脂混合物に、前述のビニルオキシ基含有化合物を反応させて得られた樹脂でもよい。また、構造単位(a2−1)を含む樹脂及び前述のビニルオキシ基含有化合物を反応させて得られた樹脂と、ノボラック樹脂及び前述のビニルオキシ基含有化合物を反応させて得られた樹脂を併用してもよい。
Resin (A1) is a resin obtained by reacting a resin containing at least one selected from a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group in the side chain with a compound containing at least two or more vinyloxy groups in one molecule. (Hereinafter may be referred to as “resin (A1b)”).
The resin (A1b) is preferably a resin obtained by reacting a resin containing a phenolic hydroxyl group with a compound containing two or more vinyloxy groups in one molecule. Such a resin can be obtained, for example, by reacting a resin containing the structural unit (a2-1) with a compound containing two or more vinyloxy groups in one molecule. Moreover, the resin obtained by making this novolak resin react with the above-mentioned vinyloxy group containing compound using the novolak resin mentioned later as resin containing a phenolic hydroxyl group may be sufficient. Further, it may be a resin obtained by mixing a resin having the structural unit (a2-1) and a novolac resin, and reacting the obtained vinyloxy group-containing compound with the obtained resin mixture. In addition, a resin obtained by reacting a resin containing the structural unit (a2-1) and the above-described vinyloxy group-containing compound, and a resin obtained by reacting a novolac resin and the above-described vinyloxy group-containing compound are used in combination. Also good.
樹脂(A1b)の合成において、カルボキシル基及びフェノール性水酸基に対して、1分子中に少なくとも2個以上のビニルオキシ基を含有する化合物の使用量比[カルボキシル基及びフェノール性水酸基:ビニルオキシ基]は、モル基準で、好ましくは60〜99:40〜1であり、より好ましくは70〜95:30〜5である。 In the synthesis of the resin (A1b), the usage ratio [carboxyl group and phenolic hydroxyl group: vinyloxy group] of the compound containing at least two vinyloxy groups in one molecule with respect to the carboxyl group and phenolic hydroxyl group is: On a molar basis, it is preferably 60 to 99:40 to 1, more preferably 70 to 95:30 to 5.
樹脂(A1b)としては、例えば、特開2008−134515号公報、特開2008−46594号公報記載の樹脂が挙げられる。
1分子中に少なくとも2個以上のビニルオキシ基を含有する化合物としては、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。
Examples of the resin (A1b) include resins described in JP-A-2008-134515 and JP-A-2008-46594.
Examples of the compound containing at least two or more vinyloxy groups in one molecule include 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, and the like.
樹脂(A1b)がノボラック樹脂を原料として含む場合、その含有率は、樹脂(A1b)の総量に対して、30〜70質量%である。 When resin (A1b) contains novolak resin as a raw material, the content rate is 30-70 mass% with respect to the total amount of resin (A1b).
樹脂(A1)は、上述したモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)で重合することにより製造できる。
樹脂(A1)の重量平均分子量は、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、さらに好ましくは15,000以上であり、好ましくは600,000以下、より好ましくは500,000以下である。
樹脂(A1b)の重量平均分子量は、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上であり、また好ましくは300,000以下、より好ましくは200,000以下である。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものである。この分析の詳細な分析条件は、本願の実施例に記載する。
The resin (A1) can be produced by polymerizing the above-described monomer by a known polymerization method (for example, radical polymerization method).
The weight average molecular weight of the resin (A1) is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, further preferably 15,000 or more, preferably 600,000 or less, more preferably 500,000 or less. is there.
The weight average molecular weight of the resin (A1b) is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and preferably 300,000 or less, more preferably 200,000 or less.
A weight average molecular weight is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis. Detailed analysis conditions for this analysis are described in the Examples of the present application.
樹脂(A1)の含有率は、レジスト組成物に含まれる樹脂の総量に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、さらに好ましくは30質量%以上であり、好ましくは95質量%以下、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは70質量%以下である。 The content of the resin (A1) is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more, with respect to the total amount of the resin contained in the resist composition. Is 95 mass% or less, More preferably, it is 85 mass% or less, More preferably, it is 70 mass% or less.
<樹脂(A2)>
本発明のレジスト組成物が、樹脂(A1)以外に、さらに樹脂(A2)を含むことができる。該樹脂(A2)としては、特に限定されるものではないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂とは、酸性基を含有し、アルカリ現像液に可溶な樹脂である。酸性基は、カルボキシ基、スルホ基、フェノール性ヒドロキシ基が挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂としては、レジスト分野で公知のアルカリ可溶性樹脂が挙げられ、ノボラック樹脂、構造単位(a2−1)を有し、構造単位(a1)を有さない樹脂、例えば、ヒドロキシスチレン由来の重合単位を有する樹脂、(メタ)アクリル酸エステル由来の重合単位を有する樹脂及びポリアルキレングリコール等が挙げられ、好ましくはノボラック樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。
<Resin (A2)>
The resist composition of the present invention may further contain a resin (A2) in addition to the resin (A1). The resin (A2) is not particularly limited, but is preferably an alkali-soluble resin. The alkali-soluble resin is a resin that contains an acidic group and is soluble in an alkali developer. Examples of the acidic group include a carboxy group, a sulfo group, and a phenolic hydroxy group.
Examples of the alkali-soluble resin include known alkali-soluble resins in the resist field. A novolak resin, a resin having a structural unit (a2-1) and having no structural unit (a1), for example, polymerization derived from hydroxystyrene Examples thereof include a resin having a unit, a resin having a polymerization unit derived from a (meth) acrylic ester, a polyalkylene glycol, and the like, and preferably a novolak resin. An alkali-soluble resin may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
ノボラック樹脂は、フェノール化合物とアルデヒドとを触媒の存在下に縮合させて得られる樹脂である。フェノール化合物としては、例えば、フェノール;o−、m−又はp−クレゾール;2,3−、2,5−、3,4−又は3,5−キシレノール;2,3,5−トリメチルフェノール;2−、3−又は4−tert−ブチルフェノール;2−tert−ブチル−4−又は5−メチルフェノール;2−、4−又は5−メチルレゾルシノール;2−、3−又は4−メトキシフェノール;2,3−、2,5−又は3,5−ジメトキシフェノール;2−メトキシレゾルシノール;4−tert−ブチルカテコール;2−、3−又は4−エチルフェノール;2,5−又は3,5−ジエチルフェノール;2,3,5−トリエチルフェノール;2−ナフトール;1,3−、1,5−又は1,7−ジヒドロキシナフタレン;キシレノールとヒドロキシベンズアルデヒドとの縮合により得られるポリヒドロキシトリフェニルメタン系化合物等が挙げられる。これらのフェノール化合物は、それぞれ単独で、又は2種以上組合せて用いることができる。なかでも、フェノール化合物としては、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,5−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、2−t−ブチルフェノール、3−tert−ブチルフェノール、4−tert−ブチルフェノール、2−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2−tert−ブチル−5−メチルフェノールが好ましい。 A novolak resin is a resin obtained by condensing a phenol compound and an aldehyde in the presence of a catalyst. Examples of the phenol compound include phenol; o-, m- or p-cresol; 2,3-, 2,5-, 3,4- or 3,5-xylenol; 2,3,5-trimethylphenol; 2-, 3- or 4-tert-butylphenol; 2-tert-butyl-4- or 5-methylphenol; 2-, 4- or 5-methylresorcinol; 2-, 3- or 4-methoxyphenol; -, 2,5- or 3,5-dimethoxyphenol; 2-methoxyresorcinol; 4-tert-butylcatechol; 2-, 3- or 4-ethylphenol; 2,5- or 3,5-diethylphenol; , 3,5-triethylphenol; 2-naphthol; 1,3-, 1,5- or 1,7-dihydroxynaphthalene; xylenol and hydroxybenzal Polyhydroxy triphenylmethane compounds obtained by condensation of an hydrate thereof. These phenol compounds can be used alone or in combination of two or more. Among them, as the phenol compound, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5- Trimethylphenol, 2-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 4-tert-butylphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol and 2-tert-butyl-5-methylphenol are preferred.
アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、アクロレイン又はクロトンアルデヒドのような脂肪族アルデヒド類;シクロヘキサンアルデヒド、シクロペンタンアルデヒド、フルフラール又はフリルアクロレイン等の脂環式アルデヒド類;ベンズアルデヒド、o−、m−もしくはp−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、2,4−、2,5−、3,4−もしくは3,5−ジメチルベンズアルデヒド又はo−、m−もしくはp−ヒドロキシベンズアルデヒドのような芳香族アルデヒド類;フェニルアセトアルデヒド又はケイ皮アルデヒドのような芳香脂肪族アルデヒド類等が挙げられる。これらのアルデヒドも、それぞれ単独で、又は2種以上組合せて用いることができる。これらのアルデヒドのなかでは、工業的に入手しやすいことから、ホルムアルデヒドが好ましい。 As aldehydes, aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, acrolein or crotonaldehyde; alicyclic aldehydes such as cyclohexanealdehyde, cyclopentanealdehyde, furfural or furylacrolein; Benzaldehyde, o-, m- or p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, 2,4-, 2,5-, 3,4- or 3,5-dimethylbenzaldehyde or o-, m- or p-hydroxybenzaldehyde And aromatic aldehydes such as phenylacetaldehyde or cinnamic aldehyde. These aldehydes can also be used alone or in combination of two or more. Among these aldehydes, formaldehyde is preferable because it is easily available industrially.
フェノール化合物とアルデヒドとの縮合に用いられる触媒の例としては、塩酸、硫酸、過塩素酸又は燐酸のような無機酸;蟻酸、酢酸、蓚酸、トリクロロ酢酸又はp−トルエンスルホン酸のような有機酸;酢酸亜鉛、塩化亜鉛又は酢酸マグネシウムのような二価金属塩等が挙げられる。これらの触媒は、それぞれ単独で、又は2種以上組合せて用いることができる。かかる触媒の使用量は、通常、アルデヒド1モルに対して0.01〜1モルである。 Examples of catalysts used for the condensation of phenolic compounds with aldehydes include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid or phosphoric acid; organic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, trichloroacetic acid or p-toluenesulfonic acid A divalent metal salt such as zinc acetate, zinc chloride or magnesium acetate. These catalysts can be used alone or in combination of two or more. The amount of the catalyst used is usually 0.01 to 1 mol with respect to 1 mol of aldehyde.
フェノール化合物とアルデヒドとの縮合反応は、公知の方法に従って行うことができる。縮合反応は、例えば、フェノール化合物とアルデヒドとを混合し、60〜120℃で2〜30時間反応させることにより行うことができる。縮合反応は溶媒の存在下で実施してもよい。縮合反応における溶媒としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等が挙げられる。反応終了後、必要に応じて反応混合物に水に不溶な溶媒を加え、反応混合物を水で洗浄した後、濃縮することにより、ノボラック樹脂を取り出すことができる。 The condensation reaction of a phenol compound and an aldehyde can be performed according to a known method. The condensation reaction can be performed, for example, by mixing a phenol compound and an aldehyde and reacting at 60 to 120 ° C. for 2 to 30 hours. The condensation reaction may be carried out in the presence of a solvent. Examples of the solvent in the condensation reaction include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and acetone. After completion of the reaction, a novolac resin can be taken out by adding a solvent insoluble in water to the reaction mixture as necessary, washing the reaction mixture with water, and then concentrating.
ノボラック樹脂の質量平均分子量は、通常、3,000〜10,000、好ましくは6,000〜9,000、さらに好ましくは7,000〜8,000である。この範囲とすることにより、現像後に薄膜化及び残渣の残存を有効に防止することができる。 The mass average molecular weight of the novolak resin is usually 3,000 to 10,000, preferably 6,000 to 9,000, and more preferably 7,000 to 8,000. By setting it within this range, it is possible to effectively prevent thinning and residual residues after development.
ヒドロキシスチレン由来の重合単位を有する樹脂とは、定型的にはポリビニルフェノールであり、好ましくは、ポリp−ビニルフェノールである。具体的には、式(a2−1)で表される構造単位からなる樹脂が挙げられる。このようなポリビニルフェノールは、例えば、特開2010−204634号公報に記載されているモノマーを重合することにより得ることができる。 The resin having a polymer unit derived from hydroxystyrene is typically polyvinylphenol, preferably poly-p-vinylphenol. Specifically, resin which consists of a structural unit represented by a formula (a2-1) is mentioned. Such a polyvinylphenol can be obtained by polymerizing the monomer described in JP2010-204634A, for example.
(メタ)アクリル酸エステル由来の重合単位を有する樹脂としては、例えば、下記のような化合物をモノマーとして用い、このモノマーを1種又は2種以上組合せて、常法により重合して得られるものが挙げられる。
(メタ)アクリル酸のように、カルボキシル基をもつもの;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基をもつもの;
ジエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ペンタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘプタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレートなどのポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート類等の複数のエーテル結合をもつもの。
As the resin having a polymerization unit derived from (meth) acrylic acid ester, for example, a resin obtained by polymerizing by a conventional method using the following compounds as monomers and combining one or more of these monomers. Can be mentioned.
Having a carboxyl group, such as (meth) acrylic acid;
Those having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate;
Diethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, triethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, tetraethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, pentaethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, hexaethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, heptaethylene Those having a plurality of ether bonds such as polyethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylates such as glycol monomethyl ether (meth) acrylate, octaethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, and nonaethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate.
上述のモノマーと、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル類;アダマンチル(メタ)アクリレートなどの多環式(メタ)アクリル酸エステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノプロピルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノブチルエーテル(メタ)アクリレートや、エチレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート類等を組合せて使用してもよい。 (Meth) acrylic acid alkyl esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and the like (meth) ) Acrylic acid cycloalkyl esters; Polycyclic (meth) acrylic acid esters such as adamantyl (meth) acrylate; ethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monoethyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monopropyl ether (Meth) acrylate, ethylene glycol monobutyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monoalkyl ether (meth) acrylates, and the like may be used in combination.
樹脂(A2)の含有率は、レジスト組成物に含まれる樹脂の総量に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。 The content of the resin (A2) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass with respect to the total amount of the resin contained in the resist composition. It is below mass%.
<酸発生剤(B)>
本発明のレジスト組成物は酸発生剤(B)を含有する。酸発生剤は、露光により酸を発生し、発生した酸が、触媒的に働き、樹脂(A1)の酸により脱離する基を脱離させる。酸発生剤は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物の酸発生剤(B)においては、いずれを用いてもよい。
非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン4−スルホネート)及びスルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。イオン系酸発生剤としては、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)等が挙げられる。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、及びスルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
<Acid generator (B)>
The resist composition of the present invention contains an acid generator (B). The acid generator generates an acid upon exposure, and the generated acid acts catalytically to desorb a group that is eliminated by the acid of the resin (A1). The acid generator is classified into a nonionic type and an ionic type, and any of the acid generators (B) of the resist composition of the present invention may be used.
Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonate) and sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include onium salts containing onium cations (for example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts) and the like. Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.
酸発生剤(B)としては、例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用できる。 Examples of the acid generator (B) include JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, European Patent No. 126,712 The compound which generate | occur | produces an acid by the radiation as described in etc. can be used.
非イオン系酸発生剤としては、式(B1)で表される基を有する化合物が好ましい。 As the nonionic acid generator, a compound having a group represented by the formula (B1) is preferable.
[式(B1)中、
Rb1は、フッ素原子を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置換されてもよい。]
[In the formula (B1),
R b1 represents a C1-C18 hydrocarbon group which may have a fluorine atom, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
炭素数1〜18の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらの組合せることにより形成される基が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数1〜18のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基等の炭素数3〜18の脂環式炭化水素基;フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等の炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が挙げられる。
上記炭化水素基としては、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10の芳香族炭化水素基が挙げられ、より好ましくは炭素数1〜8のアルキル基が挙げられ、さらに好ましくは炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。該炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基で置換された基としては、式(Y1)〜式(Y12)で表される基が挙げられ、好ましくは式(Y7)〜式(Y9)で表される基が挙げられ、より好ましくは式(Y9)で表される基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by a combination thereof, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Alkyl group having 1 to 18 carbon atoms such as butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclo C3-C18 alicyclic hydrocarbon group such as octyl group and adamantyl group; phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl Group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl group An aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms such as an aryl group-6- ethylphenyl and the like.
The hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and still more preferably. Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the group in which the methylene group contained in the hydrocarbon group is substituted with an oxygen atom or a carbonyl group include groups represented by the formula (Y1) to the formula (Y12), preferably the formula (Y7) to the formula ( Group represented by Y9) is mentioned, More preferably, group represented by a formula (Y9) is mentioned.
フッ素原子を有する炭素数1〜18の炭化水素基としては、フルオロメチル基、フルオロエチル基、フルオロプロピル基、フルオロブチル基、フルオロペンチル基、フルオロヘキシル基、フルオロヘプチル基、フルオロオクチル基、フルオロノニル基、フルオロデシル基等の炭素数1〜18のフルオロアルキル基;シクロフルオロプロピル基、シクロフルオロブチル基、シクロフルオロペンチル基、シクロフルオロヘキシル基、シクロフルオロヘプチル、シクロフルオロオクチル基、フルオロアダマンチル基等の炭素数3〜18の脂環式炭化水素基;フルオロフェニル基、フルオロナフチル基、フルオロアントリル基、等のアリール基等の炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が挙げられる。 Examples of the C1-C18 hydrocarbon group having a fluorine atom include a fluoromethyl group, a fluoroethyl group, a fluoropropyl group, a fluorobutyl group, a fluoropentyl group, a fluorohexyl group, a fluoroheptyl group, a fluorooctyl group, and a fluorononyl group. Group, fluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms such as fluorodecyl group; cyclofluoropropyl group, cyclofluorobutyl group, cyclofluoropentyl group, cyclofluorohexyl group, cyclofluoroheptyl, cyclofluorooctyl group, fluoroadamantyl group, etc. And an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms such as an aryl group such as a fluorophenyl group, a fluoronaphthyl group, and a fluoroanthryl group.
フッ素原子を有する炭素数1〜18の炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基又はフッ素原子を有する芳香族炭化水素基が挙げられ、より好ましくは炭素数1〜8のペルフルオロアルキル基が挙げられ、さらに好ましくは炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基が挙げられる。 As a C1-C18 hydrocarbon group which has a fluorine atom, Preferably the C1-C10 alkyl group which has a fluorine atom, or the aromatic hydrocarbon group which has a fluorine atom is mentioned, More preferably, it is C1. -8 perfluoroalkyl group is mentioned, More preferably, a C1-C4 perfluoroalkyl group is mentioned.
式(B1)で表される基を有する化合物としては、式(b1)〜式(b3)のいずれかで表される化合物が挙げられ、好ましくは式(b1)又は式(b2)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(b1)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the compound having a group represented by the formula (B1) include compounds represented by any of the formulas (b1) to (b3), and preferably represented by the formula (b1) or the formula (b2). More preferred are compounds represented by formula (b1).
[式(b1)〜式(b3)中、
Rb1は、上記と同じ意味を表す。
Rb2’、Rb3及びRb4は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又はアルコキシ基を表す。
環Wb1は、炭素数6〜14の芳香族炭化水素環又は炭素数6〜14の芳香族複素環を表す。
xは、0から2の整数を表す。xが2の場合、複数のRb2’は同一であっても異なっていてもよい。]
[In Formula (b1)-Formula (b3),
R b1 represents the same meaning as described above.
R b2 ′ , R b3 and R b4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group.
Ring Wb1 represents a C6-C14 aromatic hydrocarbon ring or a C6-C14 aromatic heterocyclic ring.
x represents an integer of 0 to 2. When x is 2, a plurality of R b2 ′ may be the same or different. ]
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等が挙げられ、好ましくはメチル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基等が挙げられ、好ましくはメトキシ基が挙げられる。
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group, and a methyl group is preferable.
As an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, etc. are mentioned, Preferably a methoxy group is mentioned.
炭素数6〜14の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ナフタレン環及びアントラセン環が挙げられる。
芳香族複素環としては、環を構成する原子数が6〜14の環が挙げられ、好ましくは下記の環が挙げられる。
環Wb1が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜8のアルキル基等が挙げられ、好ましくはナフタレン環が挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon ring having 6 to 14 carbon atoms include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring.
Examples of the aromatic heterocyclic ring include rings having 6 to 14 atoms constituting the ring, preferably the following rings.
Examples of the substituent that the ring W b1 may have include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a naphthalene ring is preferable.
式(b1)で表される化合物としては、好ましくは式(b4)〜式(b7)のいずれかで表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(b4)で表される化合物が挙げられる。 The compound represented by the formula (b1) is preferably a compound represented by any one of the formulas (b4) to (b7), more preferably a compound represented by the formula (b4). .
[式(b4)〜式(b7)中、
Rb1は、上記と同じ意味を表す。
Rb2は、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を表す。
Rb5〜Rb7は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。]
[In Formula (b4)-Formula (b7),
R b1 represents the same meaning as described above.
R b2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
R b5 to R b7 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ]
式(b1)で表される化合物としては、式(b1−1)〜式(b1−11)のいずれかで表される化合物が挙げられ、好ましくは、式(b1−6)又は式(b1−7)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (b1) include compounds represented by any of the formulas (b1-1) to (b1-11), and preferably the formula (b1-6) or the formula (b1 -7).
式(b2)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (b2) include compounds represented by the following formula.
式(b3)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (b3) include compounds represented by the following formula.
イオン系酸発生剤としては、式(b8)又は式(b9)で表される化合物が好ましい。
[式(b8)及び式(b9)中、
Ab1及びAb2は、互いに独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Rb8〜Rb11は、互いに独立に、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
X1−及びX2−は、有機アニオンを表す。]
As the ionic acid generator, a compound represented by the formula (b8) or the formula (b9) is preferable.
[In Formula (b8) and Formula (b9),
A b1 and A b2 each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom.
R b8 to R b11 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms.
X1 - and X2 - represents an organic anion. ]
炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
炭素数6〜12の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Rb8〜Rb11は、互いに独立に、好ましくは炭素数6〜12の芳香族化合物であり、より好ましくはフェニル基である。
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, and cumenyl group. Groups, mesityl groups, biphenyl groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
R b8 to R b11 are independently of each other preferably an aromatic compound having 6 to 12 carbon atoms, and more preferably a phenyl group.
X1−及びX2−としては、スルホン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが挙げられ、好ましくはスルホン酸アニオンが挙げられ、より好ましくは式(b10)で表されるスルホン酸アニオンが挙げられる。
[式(b10)中、
Rb12は、フッ素原子を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置換されてもよい。]
Rb12としては、式(B1)中のRb1と同様の基が挙げられる。
X1 - and X2 - The sulfonate anion, bis (alkylsulfonyl) amide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion can be mentioned, preferably include sulfonic acid anion, more preferably represented by the formula (b10) Examples include sulfonate anions.
[In the formula (b10),
R b12 represents a C 1-18 hydrocarbon group which may have a fluorine atom, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
Examples of R b12 include the same groups as R b1 in formula (B1).
式(b9)で表される化合物として、下記の化合物が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (b9) include the following compounds.
式(b10)で表される化合物として、下記の化合物が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (b10) include the following compounds.
酸発生剤(B)は、公知の方法により合成してもよいし、市販品でもよい。
酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、さらに好ましくは1質量部以上であり、好ましくは30質量部以下、より好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。
The acid generator (B) may be synthesized by a known method or may be a commercially available product.
The content of the acid generator (B) is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, further preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Preferably, it is 30 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less.
<メルカプト基を有する珪素化合物>
メルカプト基を有する珪素化合物(G)は、メルカプト基と、珪素原子とを有するものであればよく、1以上のメルカプト基と1以上のシロキサン単位(−O−Si(R)2−)とを有する化合物であってもよいし、1以上のメルカプト基を有する珪素化合物に由来する単位を含む重合体であってもよいし、1以上のメルカプト基を有する珪素化合物から導かれる基を側鎖に有する構造単位を含む重合体又は1以上のメルカプト基と1以上のシロキサン単位とを有する化合物に由来する構造単位を含む重合体であってもよい。
<Silicon compound having a mercapto group>
The silicon compound (G) having a mercapto group may be any compound having a mercapto group and a silicon atom, and includes one or more mercapto groups and one or more siloxane units (—O—Si (R) 2 —). Or a polymer containing a unit derived from a silicon compound having one or more mercapto groups, or a group derived from a silicon compound having one or more mercapto groups in the side chain. It may be a polymer containing a structural unit or a polymer containing a structural unit derived from a compound having one or more mercapto groups and one or more siloxane units.
メルカプト基を有する珪素化合物(G)は、1以上のメルカプト基と、1以上のシロキサン単位とを有する化合物が好ましい。具体的には、式(IIA)で表される化合物が挙げられる。
[式(IIA)中、
Rj1は、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基を表す。
Rj2〜Rj4は、互いに独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜5のアルコキシ基、メルカプト基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基を表し、Rj2〜Rj4のうちの少なくとも一つはメルカプト基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基である。
tiは、1〜10の整数を表す。]
The silicon compound (G) having a mercapto group is preferably a compound having one or more mercapto groups and one or more siloxane units. Specifically, a compound represented by the formula (IIA) can be given.
[In the formula (IIA)
R j1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
R j2 to R j4, independently of each other, represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a mercapto group or mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R j2 ~ At least one of R j4 is a mercapto group or a mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
t i represents an integer of 1 to 10. ]
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
メルカプトアルキル基としては、メチルメルカプト基、エチルメルカプト基、プロピルメルカプト基等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group.
Examples of the mercaptoalkyl group include a methyl mercapto group, an ethyl mercapto group, and a propyl mercapto group.
Rj1は、炭素数1又は2の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のメルカプトアルキル基であることが好ましく、メチル基、メルカプトプロピル基であることがより好ましい。
Rj2〜Rj4は、互いに独立に、炭素数1又は2の脂肪族炭化水素基、炭素数1又は2のアルコキシ基であることが好ましく、メチル基、メトキシ基であることがより好ましい。ただし、これらのうちの少なくとも1つは、メルカプト基又は炭素数1〜3のメルカプトアルキル基であることが好ましく、メルカプト基又はメルカプトプロピル基であることがより好ましい。
Rj2及びRj3は、互いに同一であっても異なってもよいが、生産性の観点からは同一であることが好ましい。
R j1 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms or a mercaptoalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group or a mercaptopropyl group.
R j2 to R j4 are each independently preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms or an alkoxy group having 1 or 2 carbon atoms, and more preferably a methyl group or a methoxy group. However, at least one of these is preferably a mercapto group or a mercaptoalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a mercapto group or a mercaptopropyl group.
R j2 and R j3 may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of productivity.
式(IIA)の化合物としては、以下の式(II−1)〜式(II−7)で表される化合物が挙げられる。
なかでも、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が好ましい。
Examples of the compound of the formula (IIA) include compounds represented by the following formulas (II-1) to (II-7).
Of these, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, and the like are preferable.
1以上のメルカプト基を有する珪素化合物に由来する単位を含む重合体であってもよいし、1以上のメルカプト基を有する珪素化合物から導かれる基を側鎖に有する構造単位を含む重合体又は1以上のメルカプト基と1以上のシロキサン単位とを有する化合物に由来する構造単位を含む重合体は、例えば、式(IIA)で表される化合物に由来する単位と、重合性基とを含む構造単位を2以上重合させたものが挙げられる。重合性基は、アミド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合等を含む連結基を含んでいてもよく例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基等が挙げられる。
重合体は、上述した構造単位は単独でもよいし、2種以上を組み合わせたものでもよい。
A polymer containing a unit derived from a silicon compound having one or more mercapto groups may be used, a polymer containing a structural unit having a group derived from a silicon compound having one or more mercapto groups in the side chain, or 1 The polymer containing a structural unit derived from a compound having the above mercapto group and one or more siloxane units is, for example, a structural unit containing a unit derived from a compound represented by the formula (IIA) and a polymerizable group And those obtained by polymerizing two or more of the above. The polymerizable group may include a linking group including an amide bond, an ether bond, a thioether bond, an ester bond, and the like, for example, a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an acryloyloxy group, or a methacryloyloxy group. Can be mentioned.
In the polymer, the above-described structural units may be used alone or in combination of two or more.
メルカプト基を有する珪素化合物(G)は、公知の方法により合成してもよいし、市販品でもよい。 The silicon compound (G) having a mercapto group may be synthesized by a known method or a commercially available product.
メルカプト基を有する珪素化合物(G)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。2種以上を組合せて用いる場合には、各化合物をそのままの状態で配合してもよく、それぞれが重合体として配合されてもよく、さらには2種以上の化合物の重合体(部分加水分解共縮合物)として配合されてもよい。また、これらの化合物、重合体(部分加水分解縮合物)、重合体(部分加水分解共縮合物)の混合物であってもよい。 The silicon compound (G) having a mercapto group may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, each compound may be blended as it is, each may be blended as a polymer, or a polymer of two or more compounds (partially hydrolyzed copolymer). (Condensate). Moreover, the mixture of these compounds, a polymer (partial hydrolysis condensate), and a polymer (partial hydrolysis cocondensate) may be sufficient.
メルカプト基を有する珪素化合物(G)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは0.001〜0.9質量%であり、より好ましく0.002質量%〜0.3質量%であり、特に好ましく0.003質量%〜0.02質量%である。 The content of the silicon compound (G) having a mercapto group is preferably 0.001 to 0.9 mass%, more preferably 0.002 to 0.3 mass% in the solid content of the resist composition. Yes, and particularly preferably 0.003% to 0.02% by mass.
<溶剤(D)>
溶剤(D)は、本発明のレジスト組成物に含まれる成分を溶解するものであれば、特に限定されず、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノン等のケトン類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類等、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。
溶剤(D)の含有率は、本発明のレジスト組成物の総量に対して、一般に40質量%以上75質量%以下であり、好ましくは45質量%以上70質量%以下、より好ましくは50質量%以上68質量%以下である。
溶剤(D)の含有率が上記範囲内であると、レジストパターンを製造する際に、厚み3〜150μm程度の組成物層を形成しやすい。
<Solvent (D)>
The solvent (D) is not particularly limited as long as it dissolves the components contained in the resist composition of the present invention. For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate Glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; lactones such as γ-butyrolactone; And mixed solvents thereof.
The content of the solvent (D) is generally 40% by mass to 75% by mass, preferably 45% by mass to 70% by mass, and more preferably 50% by mass with respect to the total amount of the resist composition of the present invention. It is 68 mass% or less.
When the content of the solvent (D) is within the above range, a composition layer having a thickness of about 3 to 150 μm is easily formed when a resist pattern is produced.
<クエンチャー(C)>
本発明のレジスト組成物は、クエンチャー(C)を含有していてもよい。
クエンチャー(C)は、露光により酸発生剤から発生する酸を捕捉する作用を有する化合物である。クエンチャー(C)としては、塩基性の含窒素有機化合物が挙げられる。
塩基性の含窒素有機化合物としては、アミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミン;第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。
<Quencher (C)>
The resist composition of the present invention may contain a quencher (C).
The quencher (C) is a compound having an action of capturing an acid generated from the acid generator upon exposure. Examples of the quencher (C) include basic nitrogen-containing organic compounds.
Examples of the basic nitrogen-containing organic compound include amines and ammonium salts. Amines include aliphatic and aromatic amines; primary amines, secondary amines and tertiary amines.
アミンとしては、例えば、式(C1)又は式(C2)で表される化合物が挙げられる。
[式(C1)中、
Rc1〜Rc3は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素数5〜10の脂環式炭化水素で置換されていてもよい。]
Examples of the amine include compounds represented by the formula (C1) or the formula (C2).
[In the formula (C1),
R c1 to R c3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, The hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and hydrogen contained in the aromatic hydrocarbon group The atom may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms. ]
式(C1)におけるアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アルカンジイル基は、上述したものと同様のものが挙げられる。 Examples of the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, alkoxy group, and alkanediyl group in the formula (C1) are the same as those described above.
式(C1)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、ジブチルメチルアミン、メチルジペンチルアミン、ジヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、ジヘプチルメチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、ジデシルメチルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、より好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, dibutylmethylamine, methyldipentylamine, dihexyl Dimethylamine, dicyclohexylmethylamine, diheptylmethylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, didecylmethylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine Ethyldidecylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4, 4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like, preferably diisopropylaniline, and more Mashiku can be mentioned 2,6-diisopropylaniline.
[式(C2)中、
環W1は、環を構成する原子に窒素原子を含む複素環、あるいは、置換又は無置換のアミノ基を有するベンゼン環を表し、該複素環及び該ベンゼン環は、ヒドロキシ基及び炭素数1〜4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも一種を有していてもよい。
A1は、フェニル基又はナフチル基を表す。
ncは、2又は3を表す。]
[In the formula (C2),
Ring W 1 represents a heterocyclic ring containing a nitrogen atom in the atoms constituting the ring, or a benzene ring having a substituted or unsubstituted amino group, and the heterocyclic ring and the benzene ring are a hydroxy group, a carbon number of 1 to You may have at least 1 type chosen from the group which consists of 4 alkyl groups.
A 1 represents a phenyl group or a naphthyl group.
nc represents 2 or 3. ]
前記の置換又は無置換のアミノ基は、−NR4R5で表され、R4及びR5は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜14の芳香族炭化水素基を表す。
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、式(1)中のRa1〜Ra3におけるものと同様の基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、式(2)中のRa1’〜Ra3’におけるものと同様の基が挙げられる。
The substituted or unsubstituted amino group is represented by —NR 4 R 5 , and R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or 3 to 3 carbon atoms. 10 alicyclic hydrocarbon groups or C6-C14 aromatic hydrocarbon groups are represented.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include the same groups as those in R a1 to R a3 in the formula (1). Examples of the aromatic hydrocarbon group include the same groups as those in R a1 ′ to R a3 ′ in formula (2).
環を構成する原子に窒素原子を含む複素環は、芳香環でも非芳香環でもよく、窒素原子とともに他のヘテロ原子(例えば、酸素原子、硫黄原子)を有していてもよい。該複素環が有する窒素原子の数は、例えば、1〜3個である。該複素環としては、例えば、式(Y13)〜式(Y28)のいずれかで表される環が挙げられる。環に含まれる水素原子の一つがとれて、A1との結合手となる。 The heterocyclic ring containing a nitrogen atom in the atoms constituting the ring may be an aromatic ring or a non-aromatic ring, and may have another hetero atom (for example, an oxygen atom or a sulfur atom) together with the nitrogen atom. The number of nitrogen atoms that the heterocyclic ring has is, for example, 1 to 3. Examples of the heterocyclic ring include a ring represented by any of formulas (Y13) to (Y28). 0.00 one hydrogen atom contained in the ring, the bond to A 1.
環W1は、好ましくは環を構成する原子に窒素原子を含む複素環であり、より好ましくは環を構成する原子に窒素原子を含む5員環又は6員環の芳香族複素環であり、さらに好ましくは式(Y20)〜式(Y25)のいずれかで表される環である。 Ring W 1 is preferably a heterocyclic ring containing a nitrogen atom as an atom constituting the ring, more preferably a 5-membered or 6-membered aromatic heterocyclic ring containing a nitrogen atom as an atom constituting the ring, More preferably, it is a ring represented by any one of formulas (Y20) to (Y25).
式(C2)で表される化合物として、式(C2−1)〜式(C2−11)のいずれかで表される化合物が挙げられ、好ましくは式(C2−2)〜式(C2−8)のいずれかで表される化合物が挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (C2) include compounds represented by any one of the formula (C2-1) to the formula (C2-11), preferably the formula (C2-2) to the formula (C2-8). ).
クエンチャー(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは0.0001〜5質量%であり、より好ましく0.0001〜4質量%であり、さらに好ましく0.001〜3質量%であり、とりわけ好ましくは0.01〜1.0質量%であり、特に好ましくは0.1〜0.7質量%である。 The content of the quencher (C) is preferably 0.0001 to 5% by mass, more preferably 0.0001 to 4% by mass, and further preferably 0.001 to 3% by mass in the solid content of the resist composition. %, Particularly preferably 0.01 to 1.0% by mass, and particularly preferably 0.1 to 0.7% by mass.
<密着性向上剤(E)>
密着性向上剤(E)は、基板又は配線等に用いられる金属等に対して腐食を防止し及び/又は密着性を向上し得るものであれば特に限定されない。金属の腐食を防止することにより、防錆の作用を発揮する。また、これらの作用とともに、基板又は金属等とレジスト組成物との密着性を向上させることができる。
密着性向上剤(E)としては、例えば、環を有する含硫黄化合物、芳香族ヒドロキシ化合物、ベンゾトリアゾール系化合物及びトリアジン系化合物等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組合せて用いることができる。
<Adhesion improver (E)>
The adhesion improver (E) is not particularly limited as long as it can prevent corrosion and / or improve adhesion to a metal or the like used for a substrate or wiring. By preventing the corrosion of the metal, the effect of rust prevention is exhibited. In addition to these effects, the adhesion between the resist composition and the substrate or metal can be improved.
Examples of the adhesion improver (E) include a ring-containing sulfur-containing compound, an aromatic hydroxy compound, a benzotriazole-based compound, and a triazine-based compound. These can be used alone or in combination of two or more.
環を有する環状構造を有する化合物は、スルフィド結合とメルカプト基とを1以上有する複素環化合物がより好ましい。複素環は、単環及び多環のいずれでもよく、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、さらに硫黄原子以外のヘテロ原子を含むことが好ましい。ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子が挙げられる。ヘテロ原子としては、窒素原子が好ましい。
複素環としては、炭素数2〜12の複素環が好ましく、炭素数2〜6の複素環がより好ましい。複素環は、単環であることが好ましい。複素環は不飽和であることが好ましい。複素環は、不飽和であり単環であることが好ましい。
The compound having a cyclic structure having a ring is more preferably a heterocyclic compound having at least one sulfide bond and a mercapto group. The heterocyclic ring may be either a monocyclic ring or a polycyclic ring, may be a saturated or unsaturated ring, and preferably contains a hetero atom other than a sulfur atom. Examples of the hetero atom include an oxygen atom and a nitrogen atom. As a hetero atom, a nitrogen atom is preferable.
As the heterocyclic ring, a heterocyclic ring having 2 to 12 carbon atoms is preferable, and a heterocyclic ring having 2 to 6 carbon atoms is more preferable. The heterocycle is preferably a monocycle. The heterocycle is preferably unsaturated. The heterocycle is preferably unsaturated and monocyclic.
複素環としては、下記の複素環が挙げられる。
Examples of the heterocyclic ring include the following heterocyclic rings.
含硫黄化合物は、ポリマーであってもよい。このポリマーは、スルフィド結合とメルカプト基とを側鎖に有する構造単位を含むことが好ましい。スルフィド結合とメルカプト基とを有する構造(以下、ユニット(1)という場合がある)と、主鎖とは、アミド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合等の連結基で結合していることが好ましい。ポリマーは、ホモポリマーであってもよいし、コポリマーであってもよい。 The sulfur-containing compound may be a polymer. The polymer preferably includes a structural unit having a sulfide bond and a mercapto group in the side chain. The structure having a sulfide bond and a mercapto group (hereinafter sometimes referred to as unit (1)) and the main chain may be bonded by a linking group such as an amide bond, an ether bond, a thioether bond, or an ester bond. preferable. The polymer may be a homopolymer or a copolymer.
ポリマーがコポリマーの場合、上述した酸不安定基を有する構造単位(a1)、酸不安定基を有さない構造単位(a2)等を含んでいてもよい。
ポリマーの重量平均分子量は、通常3000以上、好ましくは5000以上であり、通常100,000以下、好ましくは50,000以下である。
含硫黄化合物がポリマーである場合、スルフィド結合とメルカプト基とを有する構造単位の含有量は、含硫黄化合物のポリマーの全構造単位に対して、通常0.1〜50モル%であり、好ましくは0.5〜30モル%であり、より好ましくは1〜20モル%である。
When the polymer is a copolymer, it may contain the structural unit (a1) having an acid labile group, the structural unit (a2) having no acid labile group, and the like.
The weight average molecular weight of the polymer is usually 3000 or more, preferably 5000 or more, and usually 100,000 or less, preferably 50,000 or less.
When the sulfur-containing compound is a polymer, the content of the structural unit having a sulfide bond and a mercapto group is usually 0.1 to 50 mol% with respect to all the structural units of the polymer of the sulfur-containing compound, preferably It is 0.5-30 mol%, More preferably, it is 1-20 mol%.
環を有する含硫黄化合物は、例えば、式(IA)で表される化合物又は式(IB)で表される構造単位、好ましくは式(IB−1)で表される構造単位又は式(IB−2)で表される構造単位を有するポリマーであることが好ましい。
The sulfur-containing compound having a ring is, for example, a compound represented by the formula (IA) or a structural unit represented by the formula (IB), preferably a structural unit represented by the formula (IB-1) or the formula (IB- A polymer having a structural unit represented by 2) is preferred.
[式(IB−1)中、
Ri22及びRi32は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜14の芳香族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。
A2及びB3は、互いに独立に窒素原子又は炭素原子を表す。
n3及びm3は、互いに独立に、0又は1を表す。但し、A2が窒素原子である場合、n3は0を表し、A2が炭素原子である場合、n3は1を表し、B2が窒素原子である場合、m3は0を表し、B2が炭素原子である場合、m3は1を表す。
Xi11は、硫黄原子及びNH基を表す。
Li2は、炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表す。該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置換されてもよい。
Ri5は、水素原子又はメチル基を表す。
式(IB−2)中、
Ri23及びRi33は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜14の芳香族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。
A3及びB3は、互いに独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。
n4及びm4は、互いに独立に、0又は1を表す。但し、A3が窒素原子である場合、n4は0を表し、A3が炭素原子である場合、n4は1を表し、B3が窒素原子である場合、m4は0を表し、B3が炭素原子である場合、m4は1を表す。
Xi12は、硫黄原子及びNH基を表す。
Li3は、炭素数1〜14の2価の炭化水素基を表す。該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置換されてもよい。
Ri7は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。
Ri6は、水素原子又はメチル基を表す。
mxは、0〜4の整数を表す。]
Ri6、Ri7及びRi8は、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Xi1、Xi11及びXi12は、互いに独立に、硫黄原子及びNH基を表す。
Li1は、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Li2は、炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表す。
Li3は、炭素数1〜14の2価の炭化水素基を表す。これら炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置換されてもよい。]
[In the formula (IB-1),
R i22 and R i32 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. Represents.
A 2 and B 3 each independently represent a nitrogen atom or a carbon atom.
n3 and m3 each independently represents 0 or 1. However, when A 2 is a nitrogen atom, n3 represents 0, when A 2 is a carbon atom, n3 represents 1, when B 2 is a nitrogen atom, m3 is 0, B 2 is When it is a carbon atom, m3 represents 1.
X i11 represents a sulfur atom and an NH group.
L i2 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. The methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group.
R i5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (IB-2),
R i23 and R i33 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. Represents.
A 3 and B 3 each independently represent a nitrogen atom or a carbon atom.
n4 and m4 each independently represents 0 or 1. However, when A 3 is a nitrogen atom, n4 is 0, when A 3 is a carbon atom, n4 represents 1, if B 3 is a nitrogen atom, m4 is 0, the B 3 When it is a carbon atom, m4 represents 1.
X i12 represents a sulfur atom and an NH group.
Li3 represents a C1-C14 bivalent hydrocarbon group. The methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group.
R i7 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
R i6 represents a hydrogen atom or a methyl group.
mx represents an integer of 0 to 4. ]
R i6 , R i7 and R i8 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
X i1 , X i11 and X i12 each independently represent a sulfur atom and an NH group.
L i1 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L i2 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
Li3 represents a C1-C14 bivalent hydrocarbon group. The methylene group contained in these hydrocarbon groups may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
Ri22、Ri32、Ri23及びRi33で表される炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基としては、Ri21及びRi31で表される炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基と同じものが挙げられる。
Ri22、Ri32、Ri23及びRi33で表される炭素数6〜14の芳香族炭化水素基としては、Ri21及びRi31で表される炭素数6〜14の芳香族炭化水素基と同じものが挙げられる。
Ri22、Ri32、Ri23及びRi33で表される炭素数3〜18の脂環式炭化水素基としては、Ri21及びRi31で表される炭素数3〜18の脂環式炭化水素基と同じものが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R i22 , R i32 , R i23 and R i33 include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R i21 and R i31 , and The same can be mentioned.
The aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms represented by R i22 , R i32 , R i23 and R i33 includes an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms represented by R i21 and R i31 , and The same can be mentioned.
The alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms represented by R i22 , R i32 , R i23 and R i33 is an alicyclic hydrocarbon having 3 to 18 carbon atoms represented by R i21 and R i31. The same thing as a group is mentioned.
Li2で表される炭素数1〜18の2価の炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基及びヘプタデカン−1,17−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ペンタン−2,4−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等のアルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Li2は、好ましくは炭素数1〜14のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1〜11のアルカンジイル基である。
Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by L i2, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5 -Diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane -1,11-diyl group, dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16- Diyl group and heptadecane-1,17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-2,2-diyl group, pentane- 2,4-jii Group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group, etc. Group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.
Li2 is preferably an alkanediyl group having 1 to 14 carbon atoms, and more preferably an alkanediyl group having 1 to 11 carbon atoms.
Li3で表される炭素数1〜14の2価の炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ペンタン−2,4−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等のアルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Li3は、好ましくは炭素数1〜14のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1〜11のアルカンジイル基である。
フェニル基における主鎖と結合している位置を基準として、Li3は、p位に結合していることが好ましい。
Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms represented by L i3, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5 -Diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane -1,11-diyl group, dodecane-1,12-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-2,2- Diyl group, pentane-2,4-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1 Alkanediyl groups such as, 4-diyl groups;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.
Li3 is preferably an alkanediyl group having 1 to 14 carbon atoms, and more preferably an alkanediyl group having 1 to 11 carbon atoms.
L i3 is preferably bonded to the p-position with reference to the position bonded to the main chain in the phenyl group.
含硫黄化合物としては、式(I−1)で表される化合物〜式(I−26)で表される化合物のいずれかで表される化合物が挙げられる。なかでも、好ましくは式(I−1)で表される化合物〜式(I−13)で表される化合物であり、より好ましくは式(I−1)で表される化合物、式(I−4)で表される化合物及び(I−11)で表される化合物である。
Examples of the sulfur-containing compound include a compound represented by any one of a compound represented by formula (I-1) to a compound represented by formula (I-26). Especially, it is preferably a compound represented by formula (I-1) to a compound represented by formula (I-13), more preferably a compound represented by formula (I-1), formula (I- 4) and a compound represented by (I-11).
含硫黄化合物としては、式(I−27)〜式(I−38)で表される構造単位のうちのいずれか1つの構造単位からなるホモポリマー又はこれらの構造単位の1以上を含むコポリマーが挙げられる。
好ましくは、式(I―27)〜式(I―36)で表される構造単位の1以上を含むコポリマーであり、より好ましくは式(I―33)で表される構造単位を含むコポリマーである。
Examples of the sulfur-containing compound include a homopolymer composed of any one of the structural units represented by the formulas (I-27) to (I-38) or a copolymer containing one or more of these structural units. Can be mentioned.
Preferably, it is a copolymer containing one or more structural units represented by formula (I-27) to formula (I-36), more preferably a copolymer containing a structural unit represented by formula (I-33). is there.
このようなコポリマーとしては、式(I−39)〜式(I−48)で表される構造単位からなるコポリマーが挙げられる。なかでも、好ましくは、式(I−39)〜式(I−44)で表される構造単位を有するポリマーが好ましい。 Examples of such copolymers include copolymers composed of structural units represented by formula (I-39) to formula (I-48). Among these, a polymer having a structural unit represented by formula (I-39) to formula (I-44) is preferable.
含硫黄化合物は、公知の方法(例えば、特開2010−79081号公報)により合成したものであってもよいし、市販品(例えば、ビスムチオール(東京化成工業(株)製等)でもよい。含硫黄化合物を含むポリマーは、市販品でもよいし、公知の方法(例えば、特開2001−75277号公報)により合成したものであってもよい。 The sulfur-containing compound may be synthesized by a known method (for example, JP 2010-79081 A) or may be a commercially available product (for example, Bismuthiol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)). The polymer containing a sulfur compound may be a commercially available product or may be synthesized by a known method (for example, JP-A-2001-75277).
芳香族ヒドロキシ化合物としては、フェノール、クレゾール等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系化合物としては、式(I)で表される化合物が挙げられる。
[式(I)中、
R1及びR2は、互いに独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、シアノ基、ホルミル基、スルホニルアルキル基又はスルホ基を表す。
Qは、水素原子、水酸基、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基、アリール基又は**−R3−N(R4)−R5を表し、前記炭化水素基は、構造中にアミド結合、エステル結合を有していてもよい。
R3は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。**は、環に含まれる窒素原子との結合手を表す。
R4及びR5は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシアルキル基を表す。]
Examples of the aromatic hydroxy compound include phenol and cresol.
Examples of the benzotriazole compounds include compounds represented by the formula (I).
[In the formula (I),
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a formyl group, or a sulfonylalkyl group. Or represents a sulfo group.
Q represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, or ** — R 3 —N (R 4 ) —R 5 , wherein the hydrocarbon The group may have an amide bond or an ester bond in the structure.
R 3 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. ** represents a bond with a nitrogen atom contained in the ring.
R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]
R1、R2及びQの炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれでもよく、飽和及び/又は不飽和結合を有していてもよい。これらの例は上述したとおりである。R3のアルカンジイル基の例も上述したとおりである。
ヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ジヒドロキシエチル基等が挙げられる。
アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシメチル基、エトキシプロピル基等が挙げられる。
The hydrocarbon group for R 1 , R 2 and Q may be either an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and may have a saturated and / or unsaturated bond. These examples are as described above. Examples of the alkanediyl group of R 3 are also as described above.
Examples of the hydroxyalkyl group include a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, a dihydroxyethyl group, and the like.
Examples of the alkoxyalkyl group include a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, a methoxypropyl group, an ethoxymethyl group, and an ethoxypropyl group.
ベンゾトリアゾール系化合物としては、ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチルベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、1−メチルベンゾトリアゾール、1−アミノベンゾトリアゾール、1−フェニルベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、1−ベンゾトリアゾールカルボン酸メチル、5−ベンゾトリアゾールカルボン酸、1−メトキシ−ベンゾトリアゾール、1−(2,2−ジヒドロキシエチル)−ベンゾトリアゾール、1−(2,3−ジヒドロキシプロピル)ベンゾトリアゾール、あるいは「イルガメット」シリーズとしてチバ・スペシャリティー・ケミカルズより市販されている、2,2’−{[(4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスエタノール、2,2’−{[(5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスエタノール、2,2’−{[(4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスエタン又は2,2’−{[(4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスプロパン等が挙げられる。 Examples of the benzotriazole compounds include benzotriazole, 5,6-dimethylbenzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 1-methylbenzotriazole, 1-aminobenzotriazole, 1-phenylbenzotriazole, 1-hydroxymethylbenzotriazole, 1 -Methyl benzotriazolecarboxylate, 5-benzotriazolecarboxylic acid, 1-methoxy-benzotriazole, 1- (2,2-dihydroxyethyl) -benzotriazole, 1- (2,3-dihydroxypropyl) benzotriazole, or " 2,2 ′-{[(4-methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] imino} bisethanol, commercially available from Ciba Specialty Chemicals as the “Irgamet” series, , 2 '-{[(5-Methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] imino} bisethanol, 2,2'-{[(4-Methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] Imino} bisethane or 2,2 ′-{[(4-methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] imino} bispropane.
トリアジン系化合物としては、例えば、1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリチオール等が挙げられる。
なお、これらの密着性向上剤は、例えば、特開2004−347951号公報、2004−361872号公報等に記載の公知の化合物を利用してもよい。
Examples of the triazine compound include 1,3,5-triazine-2,4,6-trithiol.
In addition, you may utilize the well-known compound as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-347951, 2004-361872 etc., for these adhesive improvement agents, for example.
密着性向上剤(E)の含有率は、レジスト組成物の固形分の総量に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.02質量%以上、さらに好ましくは0.05質量%以上、特に好ましくは0.08質量%以上である。また、好ましくは20質量%以下であり、より好ましくは10質量%以下であり、さらに好ましくは4質量%以下であり、特に好ましくは3質量%以下である。 The content of the adhesion improver (E) is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and still more preferably 0.05% by mass with respect to the total solid content of the resist composition. % Or more, particularly preferably 0.08 mass% or more. Moreover, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 4% by mass or less, and particularly preferably 3% by mass or less.
<その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)>
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。その他の成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、クエンチャー、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤及び染料等が挙げられる。
その他の成分(F)を用いる場合、その含有量は、その他の成分(F)の種類に応じて適宜選択する。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The other component (F) is not particularly limited, and examples thereof include additives, quenchers, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers and dyes known in the resist field.
When using other component (F), the content is suitably selected according to the kind of other component (F).
<レジスト組成物の製造方法>
本発明のレジスト組成物は、酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂(A1)、酸発生剤(B)、メルカプト基を有する珪素化合物(G)及び溶剤(D)並びに、必要に応じて用いられる樹脂(A2)、クエンチャー(C)、その他の成分(F)を混合することにより調製できる。混合順は特に限定されるものではない。混合する際の温度は、通常、10〜40℃である。混合時間は、通常、0.5〜24時間である。なお、混合手段も制限はなく、攪拌混合等を用いることができる。各成分を混合した後は、孔径0.11〜50μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Method for producing resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin (A1) containing a structural unit having an acid labile group, an acid generator (B), a silicon compound (G) having a mercapto group, a solvent (D), and as necessary. It can be prepared by mixing the resin (A2), quencher (C), and other components (F) used. The mixing order is not particularly limited. The temperature at the time of mixing is 10-40 degreeC normally. The mixing time is usually 0.5 to 24 hours. The mixing means is not limited, and stirring and mixing can be used. After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.11 to 50 μm.
<レジストパターンの製造方法>
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板に塗布する工程、
(2)塗布後のレジスト組成物を乾燥して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程及び
(4)露光後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention to a board | substrate,
(2) a step of drying the resist composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer; and (4) a step of developing the composition layer after exposure.
工程(1)における本発明のレジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーター等、通常、当該分野で用いられている塗布装置によって行うことができる。基板としては、例えば、シリコンウェハ等が挙げられ、基板上には予め半導体素子(例えば、トランジスタ、ダイオード等)等が形成されていてもよい。本発明のレジスト組成物をパンブ形成に用いる場合、基板としては、さらに導電材料が積層されているものが好ましい。導電材料としては、金、銅、ニッケル、スズ、パラジウム、モリブデン、タングステン及び銀からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属又は当該群より選ばれる少なくとも一種の金属を含む合金が挙げられ、好ましくは、銅又は銅を含む合金が挙げられる。
これらの基板は、予め洗浄してもよいし、該基板上に反射防止膜が形成されていてもよい。この反射防止膜の形成には、市販の有機反射防止膜用組成物を用いることができる。
Application of the resist composition of the present invention on the substrate in the step (1) can be performed by a coating apparatus such as a spin coater, which is usually used in the field. Examples of the substrate include a silicon wafer, and a semiconductor element (for example, a transistor, a diode, or the like) may be formed on the substrate in advance. When the resist composition of the present invention is used for forming a bump, it is preferable that the substrate is further laminated with a conductive material. Examples of the conductive material include at least one metal selected from the group consisting of gold, copper, nickel, tin, palladium, molybdenum, tungsten, and silver, or an alloy containing at least one metal selected from the group. Examples thereof include copper or an alloy containing copper.
These substrates may be cleaned in advance, or an antireflection film may be formed on the substrate. For the formation of this antireflection film, a commercially available composition for organic antireflection film can be used.
工程(2)では、塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤が除去され、基板上に組成物層が形成される。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いた加熱乾燥(いわゆるプリベーク)、減圧装置を用いた減圧乾燥、或いはこれらの手段を組合せて行われる。この場合の温度は、50〜200℃程度であることが好ましい。また、圧力は、1〜1.0×105Pa程度であることが好ましい。
工程(2)で得られた組成物層の膜厚は、3〜150μmであることが好ましく、4〜100μmであることがより好ましい。
In the step (2), the composition after application is dried to remove the solvent and form a composition layer on the substrate. Drying is performed by, for example, heat drying (so-called pre-baking) using a heating device such as a hot plate, vacuum drying using a decompression device, or a combination of these means. The temperature in this case is preferably about 50 to 200 ° C. The pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.
The film thickness of the composition layer obtained in the step (2) is preferably 3 to 150 μm, and more preferably 4 to 100 μm.
工程(3)では、好ましくは露光機を用いて組成物層に露光する。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光機の露光光源としては、製造しようとするレジストパターンの解像度に応じて選択すればよいが、波長345〜436nmの光を放射する光源が好ましく、g線(波長:436nm)、h線(波長:405nm)又はi線(波長:365nm)がより好ましい。 In the step (3), the composition layer is preferably exposed using an exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. The exposure light source of the exposure machine may be selected according to the resolution of the resist pattern to be manufactured, but a light source that emits light with a wavelength of 345 to 436 nm is preferable, and g-line (wavelength: 436 nm), h-line (wavelength) : 405 nm) or i-line (wavelength: 365 nm) is more preferable.
工程(3)の後、露光後の組成物層を加熱する工程(いわゆるポストエキスポジャーベーク)を加えてもよい。好ましくは、加熱装置により現像する工程である。加熱装置としては、ホットプレート等が挙げられる。加熱温度は、通常、50〜200℃であり、好ましくは60〜120℃である。加熱時間は、通常、40〜400秒であり、好ましくは50〜350秒である。 After the step (3), a step of heating the composition layer after exposure (so-called post-exposure baking) may be added. Preferably, it is a process of developing with a heating device. An example of the heating device is a hot plate. The heating temperature is usually 50 to 200 ° C, preferably 60 to 120 ° C. The heating time is usually 40 to 400 seconds, preferably 50 to 350 seconds.
工程(4)は、好ましくは、露光後の組成物層を現像装置により現像する。前記加熱工程を行う場合は、加熱後の組成物層を現像する。現像には、通常、アルカリ現像液が利用される。該アルカリ現像液としては例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水等でリンス処理を行い、さらに基板及びレジストパターン上に残存している水分を除去することが好ましい。
In step (4), the composition layer after exposure is preferably developed with a developing device. When performing the said heating process, the composition layer after a heating is developed. For the development, an alkali developer is usually used. Examples of the alkaline developer include aqueous solutions of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After the development, it is preferable to perform a rinsing process with ultrapure water or the like and further remove moisture remaining on the substrate and the resist pattern.
<用途>
本発明のレジスト組成物は、厚膜のレジストフィルムの製造に有用である。
膜厚3〜150μmのレジストフィルムを製造するための該レジスト組成物は、本発明の1つである。
更に、本発明のレジスト組成物はバンプの製造に有用である。
バンプは、レジスト組成物を用いて製造する場合、通常、以下の手順より形成することができる。
まず、半導体素子等が形成されたウェハ上に、導電材料(シードメタル)を積層して導電層を形成した後、該導電層上に本発明のレジスト組成物によりレジストパターンを形成する。次いで、該レジストパターンを鋳型として、メッキにより電極材料(例えば、銅、ニッケル、はんだ等)を堆積させた後、レジストパターンと、レジストパターンの下に残存する導電層をエッチング等により除去することにより、バンプを形成することができる。導電層を除去した後、必要に応じて、熱処理によって電極材料を溶融させたものをバンプとしてもよい。
<Application>
The resist composition of the present invention is useful for producing a thick resist film.
The resist composition for producing a resist film having a thickness of 3 to 150 μm is one of the present inventions.
Furthermore, the resist composition of the present invention is useful for the production of bumps.
When manufacturing a bump using a resist composition, it can usually form with the following procedures.
First, a conductive material (seed metal) is laminated on a wafer on which a semiconductor element or the like is formed to form a conductive layer, and then a resist pattern is formed on the conductive layer with the resist composition of the present invention. Next, by depositing an electrode material (for example, copper, nickel, solder, etc.) by plating using the resist pattern as a mold, the resist pattern and the conductive layer remaining under the resist pattern are removed by etching or the like. , Bumps can be formed. After removing the conductive layer, a bump obtained by melting the electrode material by heat treatment may be used as necessary.
本発明のレジスト組成物は、スカムを発生させずに、解像性が高く、密着性の良いレジストパターンを製造できるため、バンプの製造に有用である。 Since the resist composition of the present invention can produce a resist pattern having high resolution and good adhesion without generating scum, it is useful for producing bumps.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
樹脂の重量平均分子量は、下記の分析条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー(株)製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn(東ソー(株)製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μL
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー(株)製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight of the resin is a value determined by gel permeation chromatography under the following analysis conditions.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore H XL -M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μL
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
合成例1[樹脂A1−1の合成]
ポリビニルフェノール(VP−15000;日本曹達(株)製)20部をメチルイソブチルケトン240部に溶解し、エバポレーターで濃縮した。還流冷却管、攪拌器、温度計を備えた四つ口フラスコに、濃縮後の樹脂溶液及びp−トルエンスルホン酸2水和物0.003部を仕込んだ。20〜25℃に保持したまま、得られた混合物にエチルビニルエーテル5.05部を10分間かけて滴下した。混合液を、同温度を保持したまま、2時間攪拌を継続した。得られた反応混合物をメチルイソブチルケトン200部で希釈し、イオン交換水で分液洗浄を5回行った。得られた有機層を、エバポレーターを用いて45部まで濃縮を行ったのち、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150部を加えて、再度濃縮を行い、樹脂A1−1のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液78部(固形分29%)を得た。樹脂A1−1の重量平均分子量は2.21×104、エトキシエチル基の導入率は38.5%であった。樹脂A1−1は、下記の構造単位を有する。
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin A1-1]
20 parts of polyvinylphenol (VP-15000; manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was dissolved in 240 parts of methyl isobutyl ketone and concentrated with an evaporator. A four-necked flask equipped with a reflux condenser, a stirrer, and a thermometer was charged with the resin solution after concentration and 0.003 part of p-toluenesulfonic acid dihydrate. While maintaining the temperature at 20 to 25 ° C., 5.05 parts of ethyl vinyl ether was added dropwise to the obtained mixture over 10 minutes. The mixture was stirred for 2 hours while maintaining the same temperature. The obtained reaction mixture was diluted with 200 parts of methyl isobutyl ketone and subjected to liquid separation washing with ion-exchanged water 5 times. The obtained organic layer was concentrated to 45 parts using an evaporator, 150 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was added and concentrated again, and 78 parts of a propylene glycol monomethyl ether acetate solution of resin A1-1 ( 29% solids) was obtained. The weight average molecular weight of the resin A1-1 was 2.21 × 10 4 , and the introduction rate of ethoxyethyl groups was 38.5%. Resin A1-1 has the following structural units.
合成例2[ノボラック樹脂A2−1の合成]
攪拌器、還流冷却管、温度計を備えた四つ口フラスコに、2,5−キシレノール413.5部、サリチルアルデヒド103.4部、p−トルエンスルホン酸20.1部、メタノール826.9部を仕込み、還流状態まで昇温し、4時間保温した。冷却後、得られた混合物にメチルイソブチルケトン1320部を仕込み、常圧で1075部留去した。得られた混合物に、m−クレゾール762.7部と2−tert−ブチル−5−メチルフェノール29.0部とを加え65℃まで昇温し、37%ホルマリン678部を滴下終了時に87℃になるように温調しながら1.5時間かけて滴下した。得られた混合物を87℃で10時間保温した後、メチルイソブチルケトン1115部を加え、イオン交換水で3回分液水洗した。得られた樹脂液にメチルイソブチルケトン500部を加えて全量が3435部になるまで減圧濃縮した。得られた樹脂を含む溶液にメチルイソブチルケトン3796部とn−ヘプタン4990部とを加え60℃に昇温して1時間攪拌後、分液し、樹脂液を得た。得られた樹脂を含む溶液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3500部で希釈し、濃縮を行い、ノボラック樹脂A2−1のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液1690部(固形分43%)を得た。ノボラック樹脂A2−1の重量平均分子量は7×103であった。
Synthesis Example 2 [Synthesis of Novolak Resin A2-1]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, 413.5 parts of 2,5-xylenol, 103.4 parts of salicylaldehyde, 20.1 parts of p-toluenesulfonic acid, 826.9 parts of methanol Was heated to a reflux state and kept for 4 hours. After cooling, 1320 parts of methyl isobutyl ketone was charged into the resulting mixture, and 1075 parts were distilled off at normal pressure. To the obtained mixture, 762.7 parts of m-cresol and 29.0 parts of 2-tert-butyl-5-methylphenol were added, the temperature was raised to 65 ° C., and 678 parts of 37% formalin was brought to 87 ° C. at the end of dropping. It was added dropwise over 1.5 hours while controlling the temperature. The obtained mixture was kept at 87 ° C. for 10 hours, 1115 parts of methyl isobutyl ketone was added, and the mixture was washed three times with ion-exchanged water. To the obtained resin liquid, 500 parts of methyl isobutyl ketone was added and concentrated under reduced pressure until the total amount reached 3435 parts. Methyl isobutyl ketone (3796 parts) and n-heptane (4990 parts) were added to the resulting resin-containing solution, the temperature was raised to 60 ° C., and the mixture was stirred for 1 hour, followed by liquid separation to obtain a resin liquid. The solution containing the obtained resin was diluted with 3500 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and concentrated to obtain 1690 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate solution of novolak resin A2-1 (solid content: 43%). The weight average molecular weight of the novolak resin A2-1 was 7 × 10 3 .
実施例1〜7及び比較例1〜3
(レジスト組成物の調製)
表1又は表2に示す成分のそれぞれを、該表1又は表2に示す質量部で混合して溶剤に溶解させた後、孔径0.5μmのフッ素樹脂製フィルターでろ過して、レジスト組成物を調製した。
Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3
(Preparation of resist composition)
Each of the components shown in Table 1 or Table 2 is mixed in the parts by mass shown in Table 1 or Table 2 and dissolved in a solvent, and then filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.5 μm to obtain a resist composition. Was prepared.
本明細書において、表に示す各符号は以下の材料を表す。
<樹脂>
A1−1:樹脂A1−1
A2−1:ノボラック樹脂A2−1
<酸発生剤>
B1:N−ヒドロキシナフタルイミドトリフラート;(NAI−105;みどり化学(株)製)
<クエンチャー>
C1:2,4,5−トリフェニルイミダゾール (東京化成工業(株)製)
<珪素化合物(G)>
I1:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(Z−6062:東レ・ダウコーニング(株)製)
I2:信越シリコーンX−41−1818(信越化学(株)製)
I3:信越シリコーンX−41−1810(信越化学(株)製)
I4:信越シリコーンX−41−1805(信越化学(株)製)
S1:3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン(Z−6883:東レ・ダウコーニング(株)製)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
<界面活性剤>
ポリエーテル変性シリコーンオイル(トーレシリコーンSH8400;東レ・ダウコーニング(株)製)
In this specification, each code | symbol shown in a table | surface represents the following materials.
<Resin>
A1-1: Resin A1-1
A2-1: Novolac resin A2-1
<Acid generator>
B1: N-hydroxynaphthalimide triflate; (NAI-105; manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.)
<Quencher>
C1: 2,4,5-triphenylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Silicon compound (G)>
I1: 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (Z-6062: manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.)
I2: Shin-Etsu Silicone X-41-1818 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
I3: Shin-Etsu Silicone X-41-1810 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
I4: Shin-Etsu Silicone X-41-1805 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
S1: 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane (Z-6883: manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.)
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate <Surfactant>
Polyether-modified silicone oil (Toray Silicone SH8400; manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.)
(レジストパターンの製造):実施例1〜4、6、7及び比較例1〜3
4インチのシリコンウェハ上に銅が蒸着された基板に上記のレジスト組成物をプリベーク後の膜厚が8μmとなるようにスピンコートした。
その後、ダイレクトホットプレートで、表1又は表2の「PB」欄に示す温度で180秒間プリベークして組成物層を形成した。
次いで、該組成物層に、i−線ステッパー〔NSR−2005i9C;(株)ニコン製、NA=0.5〕を用い、露光量を段階的に変化させてコンタクトホールパターン(ホール径;20μm、ピッチ;20μm)を形成するためのマスクを介して露光した。
露光後、ホットプレートにて表1の「PEB」欄に示す温度で180秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行うことにより、レジストパターンを得た。
得られたレジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、コンタクトホールパターンのホール径が20μmとなる露光量を実効感度とした。
(Production of resist pattern): Examples 1 to 4, 6, 7 and Comparative Examples 1 to 3
The above resist composition was spin-coated on a substrate having copper deposited on a 4-inch silicon wafer so that the film thickness after pre-baking was 8 μm.
Then, the composition layer was formed by pre-baking for 180 seconds with the temperature shown in the "PB" column of Table 1 or Table 2 with a direct hot plate.
Next, an i-line stepper [NSR-2005i9C; manufactured by Nikon Corporation, NA = 0.5] was used for the composition layer, and the exposure amount was changed stepwise to form a contact hole pattern (hole diameter: 20 μm, The film was exposed through a mask for forming a pitch (20 μm).
After exposure, post-exposure baking is performed for 180 seconds at the temperature shown in the “PEB” column of Table 1 on a hot plate, and further paddle development is performed for 60 seconds with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. A resist pattern was obtained.
The obtained resist pattern was observed with a scanning electron microscope, and the exposure amount at which the hole diameter of the contact hole pattern was 20 μm was defined as effective sensitivity.
(レジストパターンの製造):実施例5
4インチのシリコンウェハ上に銅が蒸着された基板に上記のレジスト組成物をプリベーク後の膜厚が25μmとなるようにスピンコートした。
その後、ダイレクトホットプレートで、表1の「PB」欄に示す温度で180秒間プリベークして組成物層を形成した。
次いで、該組成物層に、i−線ステッパー〔NSR−2005i9C;(株)ニコン製、NA=0.5〕を用い、露光量を段階的に変化させてコンタクトホールパターン(ホール径;20μm、ピッチ;20μm)を形成するためのマスクを介して露光した。
露光後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行うことにより、レジストパターンを得た。
得られたレジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、コンタクトホールパターンのホール径が20μmとなる露光量を実効感度とした。
(Manufacture of resist pattern): Example 5
The above resist composition was spin-coated on a substrate having copper deposited on a 4-inch silicon wafer so that the film thickness after pre-baking was 25 μm.
Thereafter, the composition layer was formed by pre-baking with a direct hot plate for 180 seconds at the temperature shown in the “PB” column of Table 1.
Next, an i-line stepper [NSR-2005i9C; manufactured by Nikon Corporation, NA = 0.5] was used for the composition layer, and the exposure amount was changed stepwise to form a contact hole pattern (hole diameter: 20 μm, The film was exposed through a mask for forming a pitch (20 μm).
After exposure, a resist pattern was obtained by performing paddle development for 60 seconds with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution.
The obtained resist pattern was observed with a scanning electron microscope, and the exposure amount at which the hole diameter of the contact hole pattern was 20 μm was defined as effective sensitivity.
(バンプ形成)
上記パターンを作製後の基板を「ミクロファブAu660(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース(株)製」で電解めっきを行った。
(Bump formation)
The substrate after producing the pattern was subjected to electrolytic plating with “Microfab Au660 (manufactured by Nippon Electroplating Engineers Co., Ltd.)”.
解像性評価:実効感度において得られたホール径20μmのコンタクトホールパターンを走査型電子顕微鏡で観察した。20μmのコンタクトホールパターンが解像したものを○、解像しなかったものを×とした。その結果を表3に示す。 Resolution evaluation: A contact hole pattern having a hole diameter of 20 μm obtained in effective sensitivity was observed with a scanning electron microscope. Those in which a 20 μm contact hole pattern was resolved were marked with ◯, and those that were not resolved were marked with ×. The results are shown in Table 3.
密着性評価:めっき後の基板を光学顕微鏡で観察し、めっき液がレジスト底部に侵食し、基盤の変色が見られたものを×、変色が見られなかったものを○とした。20μmのコンタクトホールパターンが解像しなかったもの又は20μmのコンタクトホールパターンの底部にスカムが発生したもので、めっき評価を行わなかったものは−とした。その結果を表3に示す。 Adhesion evaluation: The substrate after plating was observed with an optical microscope. The plating solution eroded the resist bottom and the substrate was discolored. The case where the contact hole pattern of 20 μm was not resolved or the case where scum was generated at the bottom of the contact hole pattern of 20 μm and the plating evaluation was not performed was −. The results are shown in Table 3.
スカム評価:実効感度において得られたホール径20μmのコンタクトホールパターンを走査型電子顕微鏡で観察した。20μmのコンタクトホールパターンの底部を観察し、スカムが発生しているものを×、発生していないものを○とした。その結果を表3に示す。 Scum evaluation: A contact hole pattern having a hole diameter of 20 μm obtained in effective sensitivity was observed with a scanning electron microscope. The bottom part of the 20 μm contact hole pattern was observed, and “X” indicates that scum is generated, and “◯” indicates that the scum is not generated. The results are shown in Table 3.
上記の結果から、本発明のレジスト組成物によれば、スカムを発生させずに、解像性が高く、さらに銅基板と密着性が良好なレジストパターンが得られることがわかる。 From the above results, it can be seen that according to the resist composition of the present invention, a resist pattern having high resolution and good adhesion to a copper substrate can be obtained without generating scum.
本発明のレジスト組成物は、スカムを発生させずに、解像性が高く、密着性の良いレジストパターンを製造することができる。 The resist composition of the present invention can produce a resist pattern with high resolution and good adhesion without generating scum.
Claims (7)
[式(IIA)中、
Rj1は、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基を表す。
Rj2〜Rj4は、互いに独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜5のアルコキシ基、メルカプト基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基を表し、Rj2〜Rj4のうちの少なくとも一つはメルカプト基又は炭素数1〜5のメルカプトアルキル基である。
tiは、1〜10の整数を表す。] The resist composition according to claim 1, wherein the silicon compound (G) having a mercapto group is a polymer containing a compound represented by the formula (IIA) and / or a unit derived from the compound.
[In the formula (IIA)
R j1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
R j2 to R j4, independently of each other, represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a mercapto group or mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R j2 ~ At least one of R j4 is a mercapto group or a mercaptoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
t i represents an integer of 1 to 10. ]
[式(1)中、
Ra1〜Ra3は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を表し、Ra3は炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表す。*は結合手を表す。]
[式(2)中、
Ra1’及びRa2’は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数2〜20の2価の複素環を形成し、前記炭化水素基及び2価の複素環基に含まれるメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子で置き換わってもよい。*は結合手を表す。] The resin containing a structural unit having an acid labile group is a resin having a structural unit containing at least one group selected from the group represented by formula (1) and the group represented by formula (2). Item 4. The resist composition according to any one of Items 1 to 3.
[In Formula (1),
R a1 to R a3 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other to form 2 to 2 carbon atoms. 20 represents a divalent hydrocarbon group, and R a3 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]
[In Formula (2),
R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a2 ′ and R a3 ′ is bonded to each other to form a divalent heterocyclic ring having 2 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded, and the methylene group contained in the hydrocarbon group and the divalent heterocyclic group is , Oxygen atom or sulfur atom may be substituted. * Represents a bond. ]
[式(a1−1)中、
Ra1、Ra2、Ra3は、それぞれ上記と同じ意味を表す。
Ra4は、水素原子又はメチル基を表す。] The resist composition according to claim 4, wherein the structural unit having a group represented by the formula (1) is a structural unit represented by the formula (a1-1).
[In the formula (a1-1),
R a1 , R a2 and R a3 each have the same meaning as described above.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
[式(a1−2)中、
Ra1’、Ra2’及びRa3’は、それぞれ上記と同じ意味を表す。
Ra5は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。mが2以上のとき、複数のRa6は互いに同一であっても異なっていてもよい。] The resist composition according to claim 4, wherein the structural unit having a group represented by the formula (2) is a structural unit represented by the formula (a1-2).
[In the formula (a1-2),
R a1 ′ , R a2 ′ and R a3 ′ each have the same meaning as described above.
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 4. When m is 2 or more, the plurality of R a6 may be the same as or different from each other. ]
(2)塗布後のレジスト組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。 (1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 1-6 to a board | substrate,
(2) a step of drying the resist composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer;
(4) A method for producing a resist pattern including a step of developing the composition layer after exposure.
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