JP7420002B2 - Positive resist material and pattern forming method - Google Patents

Positive resist material and pattern forming method Download PDF

Info

Publication number
JP7420002B2
JP7420002B2 JP2020128428A JP2020128428A JP7420002B2 JP 7420002 B2 JP7420002 B2 JP 7420002B2 JP 2020128428 A JP2020128428 A JP 2020128428A JP 2020128428 A JP2020128428 A JP 2020128428A JP 7420002 B2 JP7420002 B2 JP 7420002B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
atom
saturated
bond
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020128428A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021110922A (en
Inventor
潤 畠山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Publication of JP2021110922A publication Critical patent/JP2021110922A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7420002B2 publication Critical patent/JP7420002B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a positive resist material and a pattern forming method.

LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が急速に進んでいる。特に、スマートフォンなどに使われるロジックデバイスが微細化を牽引しており、ArFリソグラフィーによる複数露光(マルチパターニングリソグラフィー)プロセスを用いて10nmノードのロジックデバイスが量産されている。 As LSIs become more highly integrated and faster, pattern rules are rapidly becoming finer. In particular, logic devices used in smartphones and the like are driving the miniaturization, and 10 nm node logic devices are being mass-produced using a multiple exposure (multi-patterning lithography) process using ArF lithography.

その次の7nmノードや5nmノードのリソグラフィーは、複数露光によるコスト高や、複数露光における重ね合わせ精度の問題が顕在化しており、露光回数を減らすことができる極端紫外線(EUV)リソグラフィーの到来が期待されている。 The next 7nm node and 5nm node lithography are facing high costs due to multiple exposures and problems with overlay accuracy due to multiple exposures, and the arrival of extreme ultraviolet (EUV) lithography, which can reduce the number of exposures, is expected. has been done.

波長13.5nmのEUVは、波長193nmのArFリソグラフィーに比べて波長が1/10以下と短いために、光のコントラストが高く、高解像が期待される。EUVは短波長でエネルギー密度が高いために、少量のフォトンに酸発生剤が感光してしまう。EUV露光におけるフォトンの数は、ArF露光の1/14と言われている。EUV露光では、フォトンのバラツキによってラインのエッジラフネス(LER、LWR)やホールの寸法均一性(CDU)が劣化してしまう現象が問題視されている。 EUV, which has a wavelength of 13.5 nm, has a shorter wavelength of 1/10 or less than ArF lithography, which has a wavelength of 193 nm, so it is expected to have high contrast and high resolution. Since EUV has a short wavelength and high energy density, the acid generator becomes sensitive to a small amount of photons. The number of photons in EUV exposure is said to be 1/14 of that in ArF exposure. In EUV exposure, a phenomenon in which line edge roughness (LER, LWR) and hole dimensional uniformity (CDU) deteriorate due to photon variations has been viewed as a problem.

フォトンのバラツキを小さくするためには、レジスト材料の光の吸収を上げてレジスト膜内に吸収されるフォトンの数を多くすることが提案されている。例えば、ハロゲン原子の中でもヨウ素原子は、波長13.5nmのEUVに高い吸収を有するため、近年、EUVレジスト材料としてヨウ素原子を有する樹脂を用いることが提案されている(特許文献1、2)。ヨウ素原子は吸収が大きく、EUV露光中のフォトンを多く吸収することによるエッジラフネス低減が期待されるが、アルカリ溶解性が低いために溶解コントラストが低減し、これによってエッジラフネスが増大する欠点がある。 In order to reduce the variation in photons, it has been proposed to increase the number of photons absorbed within the resist film by increasing the light absorption of the resist material. For example, among halogen atoms, iodine atoms have high absorption in EUV at a wavelength of 13.5 nm, so in recent years, it has been proposed to use resins containing iodine atoms as EUV resist materials (Patent Documents 1 and 2). Iodine atoms have strong absorption and are expected to reduce edge roughness by absorbing many photons during EUV exposure, but their low alkali solubility reduces dissolution contrast, which increases edge roughness. .

エッジラフネス低減のために、低分子化合物をベースとして用いる分子レジスト材料が検討されてきた。分子量が小さい方が、レジスト膜の現像液への溶解が不均一であることによるエッジラフネス増大のリスクが小さいという考えに基づくものである。しかしながら、化学増幅型の分子レジスト材料は、酸拡散の制御が不十分であるためエッジラフネスが劣化してしまうという問題があった。むしろ、従来のポリマー型レジスト材料の方がエッジラフネスが小さく、分子レジスト材料の分子量が小さいというメリットが生かされないままでいる。ヨウ素原子を含有する高吸収なカリックスアレーン型の分子レジスト材料が提案されているが、酸拡散の制御が課題である(特許文献3)。 In order to reduce edge roughness, molecular resist materials using low molecular weight compounds as a base have been studied. This is based on the idea that the smaller the molecular weight, the smaller the risk of increased edge roughness due to uneven dissolution of the resist film in the developer. However, chemically amplified molecular resist materials have a problem in that edge roughness deteriorates due to insufficient control of acid diffusion. Rather, the advantages of conventional polymer-type resist materials having smaller edge roughness and lower molecular weight of molecular resist materials remain unutilized. A highly absorbent calixarene-type molecular resist material containing iodine atoms has been proposed, but control of acid diffusion is a problem (Patent Document 3).

特開2015-161823号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-161823 特開2018-4812号公報JP 2018-4812 Publication 国際公開第2013/024777号International Publication No. 2013/024777

本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、従来のポジ型レジスト材料を上回る感度及び解像度を有し、エッジラフネスやCDUが小さく、露光後のパターン形状が良好であるポジ型レジスト材料、及びパターン形成方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above circumstances, and provides a positive resist material that has higher sensitivity and resolution than conventional positive resist materials, has small edge roughness and CDU, and has a good pattern shape after exposure, and The purpose of the present invention is to provide a pattern forming method.

本発明者は、近年要望される、高解像度であり、エッジラフネスや寸法バラツキが小さいポジ型レジスト材料を得るべく鋭意検討を重ねた結果、これには酸拡散距離を極限まで短くする必要があること、このとき感度が低下すると同時に溶解コントラストの低下によってホールパターン等の二次元パターンの解像度が低下する問題が生じるが、ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基及び第3級炭素原子が結合しているエステル結合を分子内に2つ有する第3級ジエステル化合物が、露光光の吸収を高めて酸の発生効率を高めつつも、2つの酸不安定基が存在するため酸拡散距離を極限まで抑えることができ、酸不安定基の分解後には分子サイズが小さくなることによって溶解コントラストが向上することを知見し、特に化学増幅ポジ型レジスト材料のベースとして用いれば極めて有効であることを知見した。 The inventor of the present invention has conducted intensive studies to obtain a positive resist material with high resolution and low edge roughness and dimensional variation, which has been demanded in recent years. In this case, there is a problem that the resolution of two-dimensional patterns such as hole patterns decreases due to a decrease in sensitivity and a decrease in dissolution contrast at the same time. A tertiary diester compound that has two ester bonds in its molecule increases the absorption of exposure light and increases the efficiency of acid generation, while minimizing the acid diffusion distance due to the presence of two acid-labile groups. It was discovered that after decomposition of acid-labile groups, the molecular size becomes smaller and the dissolution contrast is improved, and that it is extremely effective when used as a base for chemically amplified positive resist materials. did.

2-フェニル-2-プロパノールのエステル化合物は、酸による脱保護反応の速度が非常に速いため、酸拡散及び脱保護反応速度の制御が困難である。この問題点を解決するため、例えば、特開2013-80031号公報に記載されているように、フェニル基にフッ素原子を導入することが提案されている。電子吸引性のフッ素原子の存在によって、脱保護反応中間であるカルボカチオンの安定性が高くなりすぎないようにし、適度な脱保護反応速度及び酸拡散距離にすることができる。カルボカチオンの安定性が高くなるほど脱保護反応は進行しやすくなり、酸拡散距離は長くなる。前記第3級ジエステル化合物は、2つのエステル結合による電子吸引効果のため、適度なカルボカチオンの安定性を有する。ところが、一方の第3級エステル結合が切れると電子吸引基がなくなるため、もう一方の第3級エステル結合の脱保護反応の進行速度は非常に速い。つまり、どちらか一方が脱保護すると同時にもう一方の脱保護反応が急激に進行するため、高い溶解コントラストが発現する。さらに、酸拡散距離は最初の脱保護反応の進行が支配的なため、最小の酸拡散で最大のコントラストを得ることができる。 Since the ester compound of 2-phenyl-2-propanol undergoes a very fast deprotection reaction with an acid, it is difficult to control the acid diffusion and deprotection reaction rates. In order to solve this problem, it has been proposed to introduce a fluorine atom into the phenyl group, as described in, for example, JP-A-2013-80031. The presence of the electron-withdrawing fluorine atom prevents the stability of the carbocation, which is an intermediate in the deprotection reaction, from becoming too high, and makes it possible to maintain an appropriate deprotection reaction rate and acid diffusion distance. The higher the stability of the carbocation, the easier the deprotection reaction will proceed, and the longer the acid diffusion distance will be. The tertiary diester compound has appropriate carbocation stability due to the electron-withdrawing effect due to two ester bonds. However, when one tertiary ester bond is broken, there is no electron-withdrawing group, so the deprotection reaction of the other tertiary ester bond proceeds very quickly. In other words, when one of them is deprotected, the other deprotection reaction rapidly progresses, resulting in a high solubility contrast. Furthermore, since the acid diffusion distance is dominated by the progress of the initial deprotection reaction, maximum contrast can be obtained with minimum acid diffusion.

さらに、溶解コントラストを向上させるため、カルボキシ基又はフェノール性ヒドロキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位を含むベースポリマーを併用することで、高感度で、露光前後のアルカリ溶解速度コントラストが大幅に高く、高解像度を有し、露光後のパターン形状とエッジラフネスやCDUが良好である、特に超LSI製造用あるいはフォトマスクの微細パターン形成材料として好適なポジ型レジスト材料が得られることを知見し、本発明を完成させた。 Furthermore, in order to improve the dissolution contrast, by using a base polymer containing a repeating unit in which the hydrogen atom of a carboxy group or phenolic hydroxyl group is replaced with an acid-labile group, high sensitivity and alkali dissolution before and after exposure can be achieved. A positive resist material is obtained that has significantly high speed contrast, high resolution, and good pattern shape, edge roughness, and CDU after exposure, and is particularly suitable for VLSI manufacturing or as a material for forming fine patterns in photomasks. The present invention was completed based on the knowledge that

すなわち、本発明は、下記ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法を提供する。
1.ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基及び第3級炭素原子が結合しているエステル結合を分子内に2つ有する第3級ジエステル化合物を含むポジ型レジスト材料。
2.前記第3級ジエステル化合物が、下記式(1)で表されるものである1のポジ型レジスト材料。

Figure 0007420002000001
(式中、R1A及びR1Bは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、炭素数1~4の飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、-N(R1C)-C(=O)-R1D又は-N(R1C)-C(=O)-O-R1Dである。R1Cは、水素原子又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基である。R1Dは、炭素数1~8の脂肪族ヒドロカルビル基である。また、前記飽和ヒドロカルビル基、飽和ヒドロカルビルオキシ基、飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基及び脂肪族ヒドロカルビル基は、その水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよく、その炭素-炭素原子間にエーテル結合又はエステル結合が介在していてもよい。
2A及びR2Bは、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基である。
3~R6は、それぞれ独立に、炭素数1~8の飽和ヒドロカルビル基であり、R3とR4とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよく、R5とR6とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
7は、炭素数2~10の脂肪族ヒドロカルビレン基又はフェニレン基である。
m、n、p及びqは、0≦m≦5、0≦n≦5、0≦p≦5、0≦q≦5、0≦m+p≦5、0≦n+q≦5及び1≦m+n≦10を満たす整数である。)
3.更に、ベースポリマーを含む1又は2のポジ型レジスト材料。
4.前記ベースポリマーが、カルボキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位及び/又はフェノール性ヒドロキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位を含む3のポジ型レジスト材料。
5.前記カルボキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位及びフェノール性ヒドロキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位が、それぞれ下記式(a1)で表される繰り返し単位及び下記式(a2)で表される繰り返し単位である4のポジ型レジスト材料。
Figure 0007420002000002
(式中、RAは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。
1は、単結合、フェニレン基若しくはナフチレン基、又はエステル結合、エーテル結合若しくはラクトン環を含む炭素数1~12の連結基である。
2は、単結合、エステル結合又はアミド結合である。
3は、単結合、エーテル結合又はエステル結合である。
11及びR12は、酸不安定基である。
13は、フッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基である。
14は、単結合又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基であり、その炭素原子の一部がエーテル結合又はエステル結合で置換されていてもよい。
aは、1又は2である。bは、0~4の整数である。ただし、1≦a+b≦5である。)
6.前記ベースポリマーが、更に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ラクトン環、カーボネート基、チオカーボネート基、カルボニル基、環状アセタール基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、シアノ基、アミド結合、-O-C(=O)-S-及び-O-C(=O)-NH-から選ばれる密着性基を含む繰り返し単位bを含むものである3~5のいずれかのポジ型レジスト材料。
7.前記ベースポリマーが、更に、下記式(c1)~(c3)のいずれかで表される繰り返し単位を含むものである3~6のいずれかのポジ型レジスト材料。
Figure 0007420002000003
(式中、RAは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。
1は、単結合、フェニレン基、ナフチレン基、-O-Y11-、-C(=O)-O-Y11-又は-C(=O)-NH-Y11-である。Y11は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基、ナフチレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。
2は、単結合又はエステル結合である。
3は、単結合、-Y31-C(=O)-O-、-Y31-O-又は-Y31-O-C(=O)-である。Y31は、炭素数1~12のヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合、ヨウ素原子又は臭素原子を含んでいてもよい。
4は、単結合、メチレン基又は2,2,2-トリフルオロ-1,1-エタンジイル基である。
5は、単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、フッ素化フェニレン基、-O-Y51-、-C(=O)-O-Y51-又は-C(=O)-NH-Y51-である。Y51は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。
Rf1及びRf2は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であるが、少なくとも1つはフッ素原子である。
21~R28は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。また、R23及びR24又はR26及びR27が、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子と共に環を形成していてもよい。
-は、非求核性対向イオンである。)
8.更に、酸発生剤を含む1~7のいずれかのポジ型レジスト材料。
9.更に、有機溶剤を含む1~8のいずれかのポジ型レジスト材料。
10.更に、クエンチャーを含む1~9のいずれかのポジ型レジスト材料。
11.更に、界面活性剤を含む1~10のいずれかのポジ型レジスト材料。
12.1~11のいずれかのポジ型レジスト材料を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を高エネルギー線で露光する工程と、前記露光したレジスト膜を、現像液を用いて現像する工程とを含むパターン形成方法。
13.前記高エネルギー線が、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、電子線(EB)又は波長3~15nmのEUVである12のパターン形成方法。 That is, the present invention provides the following positive resist material and pattern forming method.
1. A positive resist material containing a tertiary diester compound having two ester bonds bonded to a group containing an aromatic ring substituted with an iodine atom and a tertiary carbon atom in the molecule.
2. 1. The positive resist material of 1, wherein the tertiary diester compound is represented by the following formula (1).
Figure 0007420002000001
(In the formula, R 1A and R 1B are each independently a hydroxy group, a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a saturated hydrocarbylcarbonyloxy group having 2 to 6 carbon atoms. , a saturated hydrocarbylsulfonyloxy group having 1 to 4 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an amino group, a nitro group, a cyano group, -N(R 1C )-C(=O)-R 1D or -N( R 1C )-C(=O)-O-R 1D . R 1C is a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 1D is an aliphatic hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms. In addition, the saturated hydrocarbyl group, saturated hydrocarbyloxy group, saturated hydrocarbyl carbonyloxy group, saturated hydrocarbylsulfonyloxy group, and aliphatic hydrocarbyl group may have some or all of their hydrogen atoms substituted with halogen atoms. Often, an ether bond or ester bond may be present between the carbon atoms.
R 2A and R 2B are each independently a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms.
R 3 to R 6 are each independently a saturated hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring with the carbon atom to which they are bonded. , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
R 7 is an aliphatic hydrocarbylene group having 2 to 10 carbon atoms or a phenylene group.
m, n, p and q are 0≦m≦5, 0≦n≦5, 0≦p≦5, 0≦q≦5, 0≦m+p≦5, 0≦n+q≦5 and 1≦m+n≦10 It is an integer that satisfies the following. )
3. Additionally, one or two positive resist materials comprising a base polymer.
4. 3. Positive type, wherein the base polymer contains a repeating unit in which the hydrogen atom of a carboxy group is substituted with an acid-labile group and/or a repeating unit in which the hydrogen atom of a phenolic hydroxy group is substituted with an acid-labile group. resist material.
5. The repeating unit in which the hydrogen atom of the carboxy group is substituted with an acid-labile group and the repeating unit in which the hydrogen atom of the phenolic hydroxy group is substituted with an acid-labile group are each represented by the following formula (a1). A positive resist material of 4, which is a repeating unit and a repeating unit represented by the following formula (a2).
Figure 0007420002000002
(In the formula, R A is each independently a hydrogen atom or a methyl group.
X 1 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms containing an ester bond, ether bond, or lactone ring.
X 2 is a single bond, an ester bond or an amide bond.
X 3 is a single bond, an ether bond or an ester bond.
R 11 and R 12 are acid labile groups.
R 13 is a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 14 is a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, and some of its carbon atoms may be substituted with an ether bond or an ester bond.
a is 1 or 2. b is an integer from 0 to 4. However, 1≦a+b≦5. )
6. The base polymer further includes a hydroxy group, a carboxy group, a lactone ring, a carbonate group, a thiocarbonate group, a carbonyl group, a cyclic acetal group, an ether bond, an ester bond, a sulfonic acid ester bond, a cyano group, an amide bond, -O- The positive resist material according to any one of 3 to 5, which contains a repeating unit b containing an adhesive group selected from C(=O)-S- and -OC(=O)-NH-.
7. 7. The positive resist material according to any one of 3 to 6, wherein the base polymer further contains a repeating unit represented by any of the following formulas (c1) to (c3).
Figure 0007420002000003
(In the formula, R A is each independently a hydrogen atom or a methyl group.
Y 1 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, -O-Y 11 -, -C(=O)-O-Y 11 - or -C(=O)-NH-Y 11 -. Y 11 is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, a naphthylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and is a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. May contain.
Y 2 is a single bond or an ester bond.
Y 3 is a single bond, -Y 31 -C(=O)-O-, -Y 31 -O-, or -Y 31 -O-C(=O)-. Y 31 is a hydrocarbylene group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and does not contain a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, an iodine atom, or a bromine atom. It's okay to stay.
Y 4 is a single bond, a methylene group or a 2,2,2-trifluoro-1,1-ethanediyl group.
Y 5 is a single bond, methylene group, ethylene group, phenylene group, fluorinated phenylene group, -O-Y 51 -, -C(=O)-O-Y 51 - or -C(=O)-NH- Y 51 -. Y 51 is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and contains a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. You can stay there.
Rf 1 and Rf 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group, and at least one is a fluorine atom.
R 21 to R 28 are each independently a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom. Further, R 23 and R 24 or R 26 and R 27 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded.
M - is a non-nucleophilic counterion. )
8. The positive resist material according to any one of 1 to 7, further comprising an acid generator.
9. Further, any one of positive resist materials 1 to 8 containing an organic solvent.
10. Further, the positive resist material according to any one of 1 to 9, containing a quencher.
11. The positive resist material according to any one of 1 to 10, further comprising a surfactant.
12. A step of forming a resist film on a substrate using the positive resist material according to any one of 1 to 11, a step of exposing the resist film to high-energy radiation, and a step of treating the exposed resist film with a developer. A pattern forming method comprising:
13. 12. The pattern forming method according to 12, wherein the high-energy beam is i-line, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, electron beam (EB), or EUV with a wavelength of 3 to 15 nm.

本発明のポジ型レジスト材料は、酸発生剤の分解効率を高めることができるため、酸の拡散を抑える効果が高く、高感度で、高解像度を有し、露光後のパターン形状、エッジラフネス、CDUが良好である。したがって、これらの優れた特性を有することから実用性が極めて高く、特に超LSI製造用あるいはEB描画によるフォトマスクの微細パターン形成材料、EBあるいはEUV露光用のパターン形成材料として非常に有用である。本発明のポジ型レジスト材料は、例えば、半導体回路形成におけるリソグラフィーだけでなく、マスク回路パターンの形成、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド回路形成にも応用することができる。 The positive resist material of the present invention can improve the decomposition efficiency of the acid generator, so it has a high effect of suppressing acid diffusion, has high sensitivity, and high resolution, and has improved pattern shape, edge roughness, and CDU is good. Therefore, since it has these excellent properties, it has extremely high practicality, and is particularly useful as a fine pattern forming material for VLSI manufacturing or a photomask by EB writing, and a pattern forming material for EB or EUV exposure. The positive resist material of the present invention can be applied, for example, not only to lithography in the formation of semiconductor circuits, but also to the formation of mask circuit patterns, micromachines, and thin film magnetic head circuits.

[ポジ型レジスト材料]
本発明のポジ型レジスト材料は、ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基及び第3級炭素原子が結合しているエステル結合を分子内に2つ有する第3級ジエステル化合物を含むことを特徴とする。
[Positive resist material]
The positive resist material of the present invention is characterized by containing a tertiary diester compound having two ester bonds in the molecule to which a group containing an aromatic ring substituted with an iodine atom and a tertiary carbon atom are bonded. shall be.

[第3級ジエステル化合物]
前記第3級ジエステル化合物としては、下記式(1)で表されるものが好ましい。

Figure 0007420002000004
[Tertiary diester compound]
The tertiary diester compound is preferably one represented by the following formula (1).
Figure 0007420002000004

式(1)中、R1A及びR1Bは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、炭素数1~4の飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、-N(R1C)-C(=O)-R1D又は-N(R1C)-C(=O)-O-R1Dであり、R1Cは、水素原子又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基であり、R1Dは、炭素数1~8の脂肪族ヒドロカルビル基である。 In formula (1), R 1A and R 1B each independently represent a hydroxy group, a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a saturated hydrocarbylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms. Oxy group, saturated hydrocarbylsulfonyloxy group having 1 to 4 carbon atoms, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, amino group, nitro group, cyano group, -N(R 1C )-C(=O)-R 1D or - N(R 1C )-C(=O)-O-R 1D , R 1C is a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 1D is an aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms. It is a hydrocarbyl group.

1A、R1B及びR1Cで表される炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基等の環式飽和ヒドロカルビル基;これらを組み合わせて得られる基等が挙げられる。前記飽和ヒドロカルビルオキシ基、飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基及び飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基の飽和ヒドロカルビル部としては、前述した飽和ヒドロカルビル基の具体例のうち、それぞれ炭素数1~6のもの、炭素数1~5のもの及び炭素数1~4のものと同様のものが挙げられる。 The saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 1A , R 1B and R 1C may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include methyl group, ethyl group, and propyl group. , an alkyl group such as isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group; cyclic saturated hydrocarbyl group such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group; Examples include groups obtained in combination. The saturated hydrocarbyl moieties of the saturated hydrocarbyloxy group, saturated hydrocarbyl carbonyloxy group and saturated hydrocarbylsulfonyloxy group include those having 1 to 6 carbon atoms and those having 1 to 5 carbon atoms, respectively, from among the specific examples of the saturated hydrocarbyl group described above. and those having 1 to 4 carbon atoms.

1Dで表される脂肪族ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、飽和でも不飽和であってもよい。その具体例としては、R1A及びR1Bで表される飽和ヒドロカルビル基として例示したものや、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基;シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基;これらを組み合わせて得られる基等が挙げられる。 The aliphatic hydrocarbyl group represented by R 1D may be linear, branched, or cyclic, and may be saturated or unsaturated. Specific examples thereof include those exemplified as saturated hydrocarbyl groups represented by R 1A and R 1B , alkenyl groups such as vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, butenyl group, hexenyl group; cyclohexenyl group cycloalkenyl groups such as cycloalkenyl groups; groups obtained by combining these groups, and the like.

また、前記飽和ヒドロカルビル基、飽和ヒドロカルビルオキシ基、飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基及び脂肪族ヒドロカルビル基は、その水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよく、その炭素-炭素原子間にエーテル結合又はエステル結合が介在していてもよい。 Further, in the saturated hydrocarbyl group, saturated hydrocarbyloxy group, saturated hydrocarbylcarbonyloxy group, saturated hydrocarbylsulfonyloxy group, and aliphatic hydrocarbyl group, some or all of the hydrogen atoms thereof may be substituted with a halogen atom, An ether bond or ester bond may exist between carbon and carbon atoms.

1A及びR1Bとしては、ヒドロキシ基、炭素-炭素原子間にエーテル結合が介在していてもよい炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、アミノ基、-N(R1C)-C(=O)-R1D又は-N(R1C)-C(=O)-O-R1Dが好ましい。 R 1A and R 1B include a hydroxy group, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms which may have an ether bond between carbon atoms, an amino group, -N(R 1C )-C(= O)-R 1D or -N(R 1C )-C(=O)-O-R 1D is preferred.

式(1)中、R2A及びR2Bは、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基である。前記飽和ヒドロカルビレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メタンジイル基、エタン-1,1-ジイル基、エタン-1,2-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-1,3-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、1-メチルエタン-1,2-ジイル基、ブタン-1,1-ジイル基、ブタン-1,2-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、ブタン-2,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、1,1-ジメチルエタン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、2-メチルブタン-1,2-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基等のアルカンジイル基;シクロプロパン-1,1-ジイル基、シクロプロパン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,1-ジイル基、シクロブタン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,1-ジイル基、シクロペンタン-1,2-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロヘキサン-1,2-ジイル基、シクロヘキサン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基等のシクロアルカンジイル基;これらを組み合わせて得られる基等が挙げられる。R2A及びR2Bとしては、単結合又は炭素数1~4の飽和ヒドロカルビレン基が好ましい。 In formula (1), R 2A and R 2B are each independently a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms. The saturated hydrocarbylene group may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include methanediyl group, ethane-1,1-diyl group, ethane-1,2-diyl group, and propane-1,2-diyl group. 1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl group, propane-2,2-diyl group, 1-methylethane-1,2-diyl group, butane-1,1 -diyl group, butane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, butane-2,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, 1,1-dimethylethane-1,2 Alkanediyl groups such as -diyl group, pentane-1,5-diyl group, 2-methylbutane-1,2-diyl group, hexane-1,6-diyl group; cyclopropane-1,1-diyl group, cyclopropane -1,2-diyl group, cyclobutane-1,1-diyl group, cyclobutane-1,2-diyl group, cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,1-diyl group, cyclopentane-1, 2-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,1-diyl group, cyclohexane-1,2-diyl group, cyclohexane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group and other cycloalkanediyl groups; and groups obtained by combining these groups. R 2A and R 2B are preferably a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 4 carbon atoms.

式(1)中、R3~R6は、それぞれ独立に、炭素数1~8の飽和ヒドロカルビル基である。また、R3とR4とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよく、R5とR6とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。前記飽和ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、R1A及びR1Bで表される飽和ヒドロカルビル基として例示したものと同様のものが挙げられる。R3~R6としては、炭素数1~3の飽和ヒドロカルビル基が好ましい。 In formula (1), R 3 to R 6 are each independently a saturated hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms. Further, R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded, and R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded. may be formed. The saturated hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include the same ones as exemplified as the saturated hydrocarbyl groups represented by R 1A and R 1B . R 3 to R 6 are preferably saturated hydrocarbyl groups having 1 to 3 carbon atoms.

式(1)中、R7は、炭素数2~10の脂肪族ヒドロカルビレン基又はフェニレン基である。前記脂肪族ヒドロカルビレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、飽和でも不飽和でもよい。その具体例としては、エタン-1,1-ジイル基、エタン-1,2-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-1,3-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、1-メチルエタン-1,2-ジイル基、ブタン-1,1-ジイル基、ブタン-1,2-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、ブタン-2,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、1,1-ジメチルエタン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、2-メチルブタン-1,2-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、へプタンジイル基、オクタンジイル基、ノナンジイル基、デカンジイル基等のアルカンジイル基;シクロプロパン-1,1-ジイル基、シクロプロパン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,1-ジイル基、シクロブタン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,1-ジイル基、シクロペンタン-1,2-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロヘキサン-1,2-ジイル基、シクロヘキサン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基等のシクロアルカンジイル基;ビニレン基、1-プロペン-1,3-ジイル基、1-ブテン-1,4-ジイル基、2-ブテン-1,4-ジイル基等のアルケンジイル基;シクロへキセンジイル基等のシクロアルケンジイル基;エチニレン基、1-プロピン-1,3-ジイル基、1-ブチン-1,4-ジイル基、2-ブチン-1,4-ジイル基等のアルキンジイル基;シクロへキシンジイル基等のシクロアルキンジイル基;これらを組み合わせて得られる基;これらとメタンジイル基とを組み合わせて得られる基等が挙げられる。R7としては、炭素数2~6のアルカンジイル基、炭素数3~6のシクロアルカンジイル基、炭素数2~6のアルケンジイル基、炭素数2~6のアルキンジイル基又はフェニレン基が好ましく、炭素数2~4のアルカンジイル基、炭素数3~6のシクロアルカンジイル基、炭素数2~4のアルケンジイル基、炭素数2~4のアルキンジイル基又はフェニレン基がより好ましく、炭素数2~4のアルキンジイル基又はフェニレン基が更に好ましい。 In formula (1), R 7 is an aliphatic hydrocarbylene group having 2 to 10 carbon atoms or a phenylene group. The aliphatic hydrocarbylene group may be linear, branched, or cyclic, and may be saturated or unsaturated. Specific examples include ethane-1,1-diyl group, ethane-1,2-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl group. , propane-2,2-diyl group, 1-methylethane-1,2-diyl group, butane-1,1-diyl group, butane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, butane- 2,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, 1,1-dimethylethane-1,2-diyl group, pentane-1,5-diyl group, 2-methylbutane-1,2-diyl group, Alkanediyl groups such as hexane-1,6-diyl group, heptanediyl group, octanediyl group, nonanediyl group, decanediyl group; cyclopropane-1,1-diyl group, cyclopropane-1,2-diyl group, cyclobutane- 1,1-diyl group, cyclobutane-1,2-diyl group, cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,1-diyl group, cyclopentane-1,2-diyl group, cyclopentane-1, Cycloalkanediyl groups such as 3-diyl group, cyclohexane-1,1-diyl group, cyclohexane-1,2-diyl group, cyclohexane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group; vinylene group, Alkenediyl groups such as 1-propene-1,3-diyl group, 1-butene-1,4-diyl group, 2-butene-1,4-diyl group; cycloalkenediyl group such as cyclohexenediyl group; ethynylene group , 1-propyne-1,3-diyl group, 1-butyne-1,4-diyl group, 2-butyne-1,4-diyl group; cycloalkynediyl group such as cyclohexynediyl group; and a group obtained by combining these and a methanediyl group. R 7 is preferably an alkanediyl group having 2 to 6 carbon atoms, a cycloalkanediyl group having 3 to 6 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynediyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenylene group; More preferably, an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, a cycloalkanediyl group having 3 to 6 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkynediyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a phenylene group having 2 to 4 carbon atoms. More preferred are an alkynediyl group or a phenylene group.

式(1)中、m、n、p及びqは、0≦m≦5、0≦n≦5、0≦p≦5、0≦q≦5、0≦m+p≦5、0≦n+q≦5及び1≦m+n≦10を満たす整数である。m及びnとしては、特に1≦m≦3、0≦n≦3、1≦m+n≦6を満たす整数が好ましい。 In formula (1), m, n, p and q are 0≦m≦5, 0≦n≦5, 0≦p≦5, 0≦q≦5, 0≦m+p≦5, 0≦n+q≦5 and 1≦m+n≦10. In particular, m and n are preferably integers satisfying 1≦m≦3, 0≦n≦3, and 1≦m+n≦6.

前記第3級ジエステル化合物としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。

Figure 0007420002000005
Examples of the tertiary diester compound include, but are not limited to, those shown below.
Figure 0007420002000005

Figure 0007420002000006
Figure 0007420002000006

Figure 0007420002000007
Figure 0007420002000007

Figure 0007420002000008
Figure 0007420002000008

Figure 0007420002000009
Figure 0007420002000009

Figure 0007420002000010
Figure 0007420002000010

Figure 0007420002000011
Figure 0007420002000011

Figure 0007420002000012
Figure 0007420002000012

Figure 0007420002000013
Figure 0007420002000013

Figure 0007420002000014
Figure 0007420002000014

Figure 0007420002000015
Figure 0007420002000015

Figure 0007420002000016
Figure 0007420002000016

前記第3級ジエステル化合物は、ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基及び第3級炭素原子が結合しているエステル結合を分子内に2つ有しており、該エステル結合が酸触媒によって分解してカルボン酸が発生し、これによってアルカリ現像液に溶解するポジ型レジスト材料となる。よって、酸発生剤を別途添加する必要がある。前記2つのエステル結合は互いに近くに存在するので、前記第3級ジエステル化合物は、最低限の酸拡散によってカルボン酸を発生させることが可能な分子レジスト材料である。前記第3級ジエステル化合物が分子内に窒素原子を有している場合は、更に酸拡散制御能に優れる。前記第3級ジエステル化合物は、光の吸収が大きいヨウ素原子を有しているので、露光中に二次電子が発生し、酸発生剤の分解を促進することによって高感度化する。これによって、高感度、高解像度、低LWR、低CDUを同時に達成することができる。 The tertiary diester compound has two ester bonds in its molecule to which a group containing an aromatic ring substituted with an iodine atom and a tertiary carbon atom are bonded. It decomposes to generate carboxylic acid, which becomes a positive resist material that dissolves in an alkaline developer. Therefore, it is necessary to separately add an acid generator. Since the two ester bonds are located close to each other, the tertiary diester compound is a molecular resist material capable of generating carboxylic acid with minimal acid diffusion. When the tertiary diester compound has a nitrogen atom in the molecule, the ability to control acid diffusion is further improved. Since the tertiary diester compound has an iodine atom that absorbs a large amount of light, secondary electrons are generated during exposure, which promotes decomposition of the acid generator, thereby increasing the sensitivity. This makes it possible to simultaneously achieve high sensitivity, high resolution, low LWR, and low CDU.

前記第3級ジエステル化合物は、例えば、ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基を有するカルボン酸と、第3級ヒドロキシ基を2つ有するジオール化合物とのエステル化反応によって合成することができる。 The tertiary diester compound can be synthesized, for example, by an esterification reaction between a carboxylic acid having a group containing an aromatic ring substituted with an iodine atom and a diol compound having two tertiary hydroxy groups.

[ベースポリマー]
本発明のポジ型レジスト材料は、前記第3級ジエステル化合物をベースとする分子レジスト材料であってもよいが、更にベースポリマーを含むレジスト材料としてもよい。
[Base polymer]
The positive resist material of the present invention may be a molecular resist material based on the tertiary diester compound, or may further contain a base polymer.

前記ベースポリマーは、溶解コントラストを高めるため、カルボキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位(以下、繰り返し単位a1ともいう。)及び/又はフェノール性ヒドロキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位(以下、繰り返し単位a2ともいう。)を含むことが好ましい。 In order to improve the dissolution contrast, the base polymer is a repeating unit in which the hydrogen atom of a carboxy group is substituted with an acid-labile group (hereinafter also referred to as repeating unit a1) and/or a repeating unit in which the hydrogen atom of a phenolic hydroxy group is substituted with an acid-labile group. It is preferable to include a repeating unit substituted with an unstable group (hereinafter also referred to as repeating unit a2).

繰り返し単位a1及びa2としては、それぞれ下記式(a1)及び(a2)で表されるものが挙げられる。

Figure 0007420002000017
Examples of the repeating units a1 and a2 include those represented by the following formulas (a1) and (a2), respectively.
Figure 0007420002000017

式(a1)及び(a2)中、RAは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。X1は、単結合、フェニレン基若しくはナフチレン基、又はエステル結合、エーテル結合若しくはラクトン環を含む炭素数1~12の連結基である。X2は、単結合、エステル結合又はアミド結合である。X3は、単結合、エーテル結合又はエステル結合である。R11及びR12は、酸不安定基である。R13は、フッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基である。R14は、単結合又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基であり、その炭素原子の一部がエーテル結合又はエステル結合で置換されていてもよい。aは、1又は2である。bは、0~4の整数である。ただし、1≦a+b≦5である。 In formulas (a1) and (a2), R A is each independently a hydrogen atom or a methyl group. X 1 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms containing an ester bond, ether bond, or lactone ring. X 2 is a single bond, an ester bond or an amide bond. X 3 is a single bond, an ether bond or an ester bond. R 11 and R 12 are acid labile groups. R 13 is a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 14 is a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, and some of its carbon atoms may be substituted with an ether bond or an ester bond. a is 1 or 2. b is an integer from 0 to 4. However, 1≦a+b≦5.

繰り返し単位a1を与えるモノマーとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RA及びR11は、前記と同じである。

Figure 0007420002000018
Examples of monomers that provide the repeating unit a1 include those shown below, but are not limited thereto. In addition, in the following formula, R A and R 11 are the same as above.
Figure 0007420002000018

Figure 0007420002000019
Figure 0007420002000019

繰り返し単位a2を与えるモノマーとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RA及びR12は、前記と同じである。

Figure 0007420002000020
Examples of monomers that provide the repeating unit a2 include, but are not limited to, those shown below. In addition, in the following formula, R A and R 12 are the same as above.
Figure 0007420002000020

11又はR12で表される酸不安定基としては、種々選定されるが、例えば、下記式(AL-1)~(AL-3)で表されるものが挙げられる。

Figure 0007420002000021
(式中、破線は結合手である。) The acid-labile group represented by R 11 or R 12 can be selected from various types, and examples thereof include those represented by the following formulas (AL-1) to (AL-3).
Figure 0007420002000021
(In the formula, the dashed line is the bond.)

式(AL-1)中、RL1は、炭素数4~20、好ましくは4~15の第3級ヒドロカルビル基、各ヒドロカルビル基がそれぞれ炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基であるトリヒドロカルビルシリル基、カルボニル基、エーテル結合若しくはエステル結合を含む炭素数4~20の飽和ヒドロカルビル基、又は式(AL-3)で表される基である。A1は、0~6の整数である。なお、第3級ヒドロカルビル基とは、炭化水素の第3級炭素原子から水素原子が脱離して得られる基を意味する。 In formula (AL-1), R L1 is a tertiary hydrocarbyl group having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms, and a trihydrocarbylsilyl group in which each hydrocarbyl group is a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms. , a carbonyl group, a saturated hydrocarbyl group having 4 to 20 carbon atoms containing an ether bond or an ester bond, or a group represented by formula (AL-3). A1 is an integer from 0 to 6. Note that the tertiary hydrocarbyl group means a group obtained by removing a hydrogen atom from a tertiary carbon atom of a hydrocarbon.

L1で表される第3級ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、分岐状でも環状でもよい。その具体例としては、tert-ブチル基、tert-ペンチル基、1,1-ジエチルプロピル基、1-エチルシクロペンチル基、1-ブチルシクロペンチル基、1-エチルシクロヘキシル基、1-ブチルシクロヘキシル基、1-エチル-2-シクロペンテニル基、1-エチル-2-シクロヘキセニル基、2-メチル-2-アダマンチル基等が挙げられる。前記トリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル-tert-ブチルシリル基等が挙げられる。前記カルボニル基、エーテル結合又はエステル結合を含む飽和ヒドロカルビル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよいが、環状のものが好ましく、その具体例としては、3-オキソシクロヘキシル基、4-メチル-2-オキソオキサン-4-イル基、5-メチル-2-オキソオキソラン-5-イル基、2-テトラヒドロピラニル基、2-テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。 The tertiary hydrocarbyl group represented by R L1 may be saturated or unsaturated, and may be branched or cyclic. Specific examples include tert-butyl group, tert-pentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 1-ethylcyclopentyl group, 1-butylcyclopentyl group, 1-ethylcyclohexyl group, 1-butylcyclohexyl group, 1- Examples include ethyl-2-cyclopentenyl group, 1-ethyl-2-cyclohexenyl group, and 2-methyl-2-adamantyl group. Examples of the trialkylsilyl group include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, dimethyl-tert-butylsilyl group, and the like. The saturated hydrocarbyl group containing a carbonyl group, ether bond, or ester bond may be linear, branched, or cyclic, but cyclic is preferable, and specific examples include 3-oxocyclohexyl group, 4 -Methyl-2-oxooxan-4-yl group, 5-methyl-2-oxooxolan-5-yl group, 2-tetrahydropyranyl group, 2-tetrahydrofuranyl group and the like.

式(AL-1)で表される酸不安定基としては、tert-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニルメチル基、tert-ペンチルオキシカルボニル基、tert-ペンチルオキシカルボニルメチル基、1,1-ジエチルプロピルオキシカルボニル基、1,1-ジエチルプロピルオキシカルボニルメチル基、1-エチルシクロペンチルオキシカルボニル基、1-エチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル基、1-エチル-2-シクロペンテニルオキシカルボニル基、1-エチル-2-シクロペンテニルオキシカルボニルメチル基、1-エトキシエトキシカルボニルメチル基、2-テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチル基、2-テトラヒドロフラニルオキシカルボニルメチル基等が挙げられる。 Examples of the acid labile group represented by formula (AL-1) include a tert-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonylmethyl group, a tert-pentyloxycarbonyl group, a tert-pentyloxycarbonylmethyl group, and a 1,1-diethyl group. Propyloxycarbonyl group, 1,1-diethylpropyloxycarbonylmethyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonyl group, 1-ethyl-2 -cyclopentenyloxycarbonylmethyl group, 1-ethoxyethoxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl group, and the like.

更に、式(AL-1)で表される酸不安定基として、下記式(AL-1)-1~(AL-1)-10で表される基も挙げられる。

Figure 0007420002000022
(式中、破線は結合手である。) Furthermore, examples of the acid-labile group represented by formula (AL-1) include groups represented by formulas (AL-1)-1 to (AL-1)-10 below.
Figure 0007420002000022
(In the formula, the dashed line is the bond.)

式(AL-1)-1~(AL-1)-10中、A1は、前記と同じである。RL8は、それぞれ独立に、炭素数1~10の飽和ヒドロカルビル基又は炭素数6~20のアリール基である。RL9は、水素原子又は炭素数1~10の飽和ヒドロカルビル基である。RL10は、炭素数2~10の飽和ヒドロカルビル基又は炭素数6~20のアリール基である。前記飽和ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。 In formulas (AL-1)-1 to (AL-1)-10, A1 is the same as above. R L8 are each independently a saturated hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. R L9 is a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms. R L10 is a saturated hydrocarbyl group having 2 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. The saturated hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic.

式(AL-2)中、RL2及びRL3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~18、好ましくは1~10の飽和ヒドロカルビル基である。前記飽和ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2-エチルヘキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。 In formula (AL-2), R L2 and R L3 are each independently a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. The saturated hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, and tert-butyl group. group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group, etc.

式(AL-2)中、RL4は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~18、好ましくは1~10のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。前記ヒドロカルビル基としては、炭素数1~18の飽和ヒドロカルビル基等が挙げられ、これらの水素原子の一部が、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等で置換されていてもよい。このような置換された飽和ヒドロカルビル基としては、以下に示すもの等が挙げられる。

Figure 0007420002000023
(式中、破線は結合手である。) In formula (AL-2), R L4 is a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, which may contain a heteroatom. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Examples of the hydrocarbyl group include saturated hydrocarbyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and some of these hydrogen atoms are substituted with a hydroxy group, an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, etc. Good too. Examples of such substituted saturated hydrocarbyl groups include those shown below.
Figure 0007420002000023
(In the formula, the dashed line is the bond.)

L2とRL3と、RL2とRL4と、又はRL3とRL4とは、互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に、又は炭素原子と酸素原子と共に環を形成してもよく、この場合、環の形成に関与するRL2及びRL3、RL2及びRL4、又はRL3及びRL4は、それぞれ独立に、炭素数1~18、好ましくは1~10のアルカンジイル基である。これらが結合して得られる環の炭素数は、好ましくは3~10、より好ましくは4~10である。 R L2 and R L3 , R L2 and R L4 , or R L3 and R L4 may be bonded to each other to form a ring with the carbon atom to which they are bonded, or with a carbon atom and an oxygen atom, In this case, R L2 and R L3 , R L2 and R L4 , or R L3 and R L4 involved in ring formation are each independently an alkanediyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. . The number of carbon atoms in the ring obtained by combining these is preferably 3 to 10, more preferably 4 to 10.

式(AL-2)で示される酸不安定基のうち、直鎖状又は分岐状のものとしては、下記式(AL-2)-1~(AL-2)-69で表されるものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、破線は結合手である。

Figure 0007420002000024
Among the acid-labile groups represented by the formula (AL-2), those represented by the following formulas (AL-2)-1 to (AL-2)-69 are linear or branched groups. These include, but are not limited to: In addition, in the following formula, the broken line is a bond.
Figure 0007420002000024

Figure 0007420002000025
Figure 0007420002000025

Figure 0007420002000026
Figure 0007420002000026

Figure 0007420002000027
Figure 0007420002000027

式(AL-2)で表される酸不安定基のうち、環状のものとしては、テトラヒドロフラン-2-イル基、2-メチルテトラヒドロフラン-2-イル基、テトラヒドロピラン-2-イル基、2-メチルテトラヒドロピラン-2-イル基等が挙げられる。 Among the acid-labile groups represented by formula (AL-2), cyclic ones include tetrahydrofuran-2-yl group, 2-methyltetrahydrofuran-2-yl group, tetrahydropyran-2-yl group, 2- Examples include methyltetrahydropyran-2-yl group.

また、酸不安定基として、下記式(AL-2a)又は(AL-2b)で表される基が挙げられる。前記酸不安定基によって、ベースポリマーが分子間又は分子内架橋されていてもよい。

Figure 0007420002000028
(式中、破線は結合手である。) Furthermore, examples of acid-labile groups include groups represented by the following formula (AL-2a) or (AL-2b). The base polymer may be intermolecularly or intramolecularly crosslinked by the acid-labile group.
Figure 0007420002000028
(In the formula, the dashed line is the bond.)

式(AL-2a)又は(AL-2b)中、RL11及びRL12は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~8の飽和ヒドロカルビル基である。前記飽和ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。また、RL11とRL12とは、互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよく、この場合、RL11及びRL12は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルカンジイル基である。RL13は、それぞれ独立に、炭素数1~10の飽和ヒドロカルビレン基であり、前記飽和ヒドロカルビレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。B1及びD1は、それぞれ独立に、0~10の整数、好ましくは0~5の整数であり、C1は、1~7の整数、好ましくは1~3の整数である。 In formula (AL-2a) or (AL-2b), R L11 and R L12 are each independently a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms. The saturated hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic. Further, R L11 and R L12 may be bonded to each other to form a ring with the carbon atom to which they are bonded, and in this case, R L11 and R L12 each independently represent an alkane having 1 to 8 carbon atoms. It is a diyl group. R L13 each independently represents a saturated hydrocarbylene group having 1 to 10 carbon atoms, and the saturated hydrocarbylene group may be linear, branched, or cyclic. B1 and D1 are each independently an integer of 0 to 10, preferably an integer of 0 to 5, and C1 is an integer of 1 to 7, preferably an integer of 1 to 3.

式(AL-2a)又は(AL-2b)中、LAは、(C1+1)価の炭素数1~50の脂肪族飽和炭化水素基、(C1+1)価の炭素数3~50の脂環式飽和炭化水素基、(C1+1)価の炭素数6~50の芳香族炭化水素基又は(C1+1)価の炭素数3~50のヘテロ環基である。また、これらの基の炭素原子の一部がヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部が、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。LAとしては、炭素数1~20の飽和ヒドロカルビレン基、3価飽和炭化水素基、4価飽和炭化水素基等の飽和炭化水素基、炭素数6~30のアリーレン基等が好ましい。前記飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。LBは、-C(=O)-O-、-NH-C(=O)-O-又は-NH-C(=O)-NH-である。 In formula (AL-2a) or (AL-2b), L A is a (C1+1)-valent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, or a (C1+1)-valent alicyclic group having 3 to 50 carbon atoms. A saturated hydrocarbon group, a (C1+1) valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 50 carbon atoms, or a (C1+1) valent heterocyclic group having 3 to 50 carbon atoms. In addition, some of the carbon atoms of these groups may be substituted with a hetero atom-containing group, and some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups may be substituted with a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group, or a fluorine group. May be substituted with an atom. L A is preferably a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, such as a saturated hydrocarbylene group, a trivalent saturated hydrocarbon group, or a tetravalent saturated hydrocarbon group, or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. The saturated hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic. L B is -C(=O)-O-, -NH-C(=O)-O- or -NH-C(=O)-NH-.

式(AL-2a)又は(AL-2b)で表される架橋型アセタール基としては、下記式(AL-2)-70~(AL-2)-77で表される基等が挙げられる。

Figure 0007420002000029
(式中、破線は結合手である。) Examples of the crosslinked acetal group represented by the formula (AL-2a) or (AL-2b) include groups represented by the following formulas (AL-2)-70 to (AL-2)-77.
Figure 0007420002000029
(In the formula, the dashed line is the bond.)

式(AL-3)中、RL5、RL6及びRL7は、それぞれ独立に、炭素数1~20のヒドロカルビル基であり、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、フッ素原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~20の環式飽和ヒドロカルビル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数3~20の環式不飽和ヒドロカルビル基、炭素数6~10のアリール基等が挙げられる。また、RL5とRL6と、RL5とRL7と、又はRL6とRL7とは、互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に炭素数3~20の脂環を形成してもよい。 In formula (AL-3), R L5 , R L6 and R L7 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, and do not contain a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, or a fluorine atom. It's okay to stay. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples thereof include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, cyclic saturated hydrocarbyl groups having 3 to 20 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, cyclic unsaturated hydrocarbyl groups having 3 to 20 carbon atoms, Examples include six to ten aryl groups. Further, R L5 and R L6 , R L5 and R L7 , or R L6 and R L7 may be bonded to each other to form an alicyclic ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atoms to which they are bonded. .

式(AL-3)で表される基としては、tert-ブチル基、11-ジエチルプロピル基、1-エチルノルボニル基、1-メチルシクロヘキシル基、1-エチルシクロペンチル基、2-(2-メチル)アダマンチル基、2-(2-エチル)アダマンチル基、tert-ペンチル基等が挙げられる。 Examples of the group represented by formula (AL-3) include tert-butyl group, 11-diethylpropyl group, 1-ethylnorbornyl group, 1-methylcyclohexyl group, 1-ethylcyclopentyl group, 2-(2-methyl ) adamantyl group, 2-(2-ethyl)adamantyl group, tert-pentyl group, etc.

また、式(AL-3)で表される基として、下記式(AL-3)-1~(AL-3)-18で表される基も挙げられる。

Figure 0007420002000030
(式中、破線は結合手である。) Furthermore, examples of the group represented by formula (AL-3) include groups represented by formulas (AL-3)-1 to (AL-3)-18 below.
Figure 0007420002000030
(In the formula, the dashed line is the bond.)

式(AL-3)-1~(AL-3)-18中、RL14は、それぞれ独立に、炭素数1~8の飽和ヒドロカルビル基又は炭素数6~20のアリール基である。RL15及びRL17は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~20の飽和ヒドロカルビル基である。RL16は、炭素数6~20のアリール基である。前記飽和ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。また、前記アリール基としては、フェニル基等が好ましい。 In formulas (AL-3)-1 to (AL-3)-18, R L14 is each independently a saturated hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. R L15 and R L17 are each independently a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms. R L16 is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. The saturated hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic. Furthermore, the aryl group is preferably a phenyl group or the like.

更に、酸不安定基として、下記式(AL-3)-19又は(AL-3)-20で表される基が挙げられる。前記酸不安定基によって、ポリマーが分子内あるいは分子間架橋されていてもよい。

Figure 0007420002000031
(式中、破線は結合手である。) Furthermore, examples of acid-labile groups include groups represented by the following formula (AL-3)-19 or (AL-3)-20. The polymer may be intramolecularly or intermolecularly crosslinked by the acid-labile groups.
Figure 0007420002000031
(In the formula, the dashed line is the bond.)

式(AL-3)-19及び(AL-3)-20中、RL14は、前記と同じ。RL18は、炭素数1~20の(E1+1)価の飽和ヒドロカルビレン基又は炭素数6~20の(E1+1)価のアリーレン基であり、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。前記飽和ヒドロカルビレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。E1は、1~3の整数である。 In formulas (AL-3)-19 and (AL-3)-20, R L14 is the same as above. R L18 is an (E1+1) valent saturated hydrocarbylene group having 1 to 20 carbon atoms or an (E1+1) valent arylene group having 6 to 20 carbon atoms; May contain. The saturated hydrocarbylene group may be linear, branched, or cyclic. E1 is an integer from 1 to 3.

式(AL-3)で表される酸不安定基を含む繰り返し単位を与えるモノマーとしては、下記式(AL-3)-21で表されるエキソ体構造を含む(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。

Figure 0007420002000032
Examples of monomers that provide a repeating unit containing an acid-labile group represented by formula (AL-3) include (meth)acrylic acid esters containing an exo structure represented by formula (AL-3)-21 below. It will be done.
Figure 0007420002000032

式(AL-3)-21中、RAは、前記と同じ。RLc1は、炭素数1~8の飽和ヒドロカルビル基又は置換されていてもよい炭素数6~20のアリール基である。前記飽和ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。RLc2~RLc11は、それぞれ独立に、水素原子又はヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~15のヒドロカルビル基である。前記ヘテロ原子としては、酸素原子等が挙げられる。前記ヒドロカルビル基としては、炭素数1~15のアルキル基、炭素数6~15のアリール基等が挙げられる。RLc2とRLc3と、RLc4とRLc6と、RLc4とRLc7と、RLc5とRLc7と、RLc5とRLc11と、RLc6とRLc10と、RLc8とRLc9と又はRLc9とRLc10とは、互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよく、この場合、結合に関与する基は炭素数1~15のヘテロ原子を含んでもよいヒドロカルビレン基である。また、RLc2とRLc11と、RLc8とRLc11と、又はRLc4とRLc6とは、隣接する炭素に結合するもの同士で何も介さずに結合し、二重結合を形成してもよい。なお、本式により、鏡像体も表す。 In formula (AL-3)-21, R A is the same as above. R Lc1 is a saturated hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms or an optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. The saturated hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic. R Lc2 to R Lc11 each independently represent a hydrocarbyl group having 1 to 15 carbon atoms which may contain a hydrogen atom or a hetero atom. Examples of the heteroatoms include oxygen atoms and the like. Examples of the hydrocarbyl group include an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and the like. R Lc2 and R Lc3 , R Lc4 and R Lc6 , R Lc4 and R Lc7 , R Lc5 and R Lc7 , R Lc5 and R Lc11 , R Lc6 and R Lc10 , R Lc8 and R Lc9 , or R Lc9 and R Lc10 may be bonded to each other to form a ring with the carbon atom to which they are bonded; in this case, the group involved in the bond is a hydrocarbyl group that may contain a heteroatom having 1 to 15 carbon atoms. It is a ren group. Furthermore, R Lc2 and R Lc11 , R Lc8 and R Lc11 , or R Lc4 and R Lc6 may bond to adjacent carbons without any intervening bond to form a double bond. good. Note that this formula also represents a mirror image.

ここで、式(AL-3)-21で表される繰り返し単位を与えるモノマーとしては、特開2000-327633号公報に記載されたもの等が挙げられる。具体的には、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RAは、前記と同じである。

Figure 0007420002000033
Here, monomers that provide the repeating unit represented by formula (AL-3)-21 include those described in JP-A-2000-327633. Specifically, the following may be mentioned, but the invention is not limited thereto. In addition, in the following formula, R A is the same as above.
Figure 0007420002000033

式(AL-3)で表される酸不安定基を含む繰り返し単位を与えるモノマーとしては、下記式(AL-3)-22で表される、フランジイル基、テトラヒドロフランジイル基又はオキサノルボルナンジイル基を含む(メタ)アクリル酸エステルも挙げられる。

Figure 0007420002000034
Monomers that provide a repeating unit containing an acid-labile group represented by formula (AL-3) include a furandiyl group, a tetrahydrofurandiyl group, or an oxanorbornediyl group represented by the following formula (AL-3)-22. Also mentioned are (meth)acrylic acid esters containing.
Figure 0007420002000034

式(AL-3)-22中、RAは、前記と同じ。RLc12及びRLc13は、それぞれ独立に、炭素数1~10のヒドロカルビル基である。RLc12とRLc13とは、互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に脂環を形成してもよい。RLc14は、フランジイル基、テトラヒドロフランジイル基又はオキサノルボルナンジイル基である。RLc15は、水素原子又はヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、炭素数1~10の飽和ヒドロカルビル基等が挙げられる。 In formula (AL-3)-22, R A is the same as above. R Lc12 and R Lc13 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms. R Lc12 and R Lc13 may be bonded to each other to form an alicyclic ring together with the carbon atom to which they are bonded. R Lc14 is a furandiyl group, a tetrahydrofurandiyl group or an oxanorbornediyl group. R Lc15 is a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a hydrogen atom or a hetero atom. The hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic. Specific examples thereof include saturated hydrocarbyl groups having 1 to 10 carbon atoms.

式(AL-3)-22で表される繰り返し単位を与えるモノマーとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RAは、前記と同じであり、Acはアセチル基であり、Meはメチル基である。

Figure 0007420002000035
Monomers that provide the repeating unit represented by formula (AL-3)-22 include, but are not limited to, those shown below. In addition, in the following formula, R A is the same as above, Ac is an acetyl group, and Me is a methyl group.
Figure 0007420002000035

Figure 0007420002000036
Figure 0007420002000036

前記ベースポリマーは、更に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ラクトン環、カーボネート基、チオカーボネート基、カルボニル基、環状アセタール基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、シアノ基、アミド結合、-O-C(=O)-S-及び-O-C(=O)-NH-から選ばれる密着性基を含む繰り返し単位bを含んでもよい。 The base polymer further includes a hydroxy group, a carboxy group, a lactone ring, a carbonate group, a thiocarbonate group, a carbonyl group, a cyclic acetal group, an ether bond, an ester bond, a sulfonic acid ester bond, a cyano group, an amide bond, -O- It may contain a repeating unit b containing an adhesive group selected from C(=O)-S- and -OC(=O)-NH-.

繰り返し単位bを与えるモノマーとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RAは前記と同じである。

Figure 0007420002000037
Examples of monomers providing the repeating unit b include those shown below, but are not limited thereto. In addition, in the following formula, R A is the same as above.
Figure 0007420002000037

Figure 0007420002000038
Figure 0007420002000038

Figure 0007420002000039
Figure 0007420002000039

Figure 0007420002000040
Figure 0007420002000040

Figure 0007420002000041
Figure 0007420002000041

Figure 0007420002000042
Figure 0007420002000042

Figure 0007420002000043
Figure 0007420002000043

Figure 0007420002000044
Figure 0007420002000044

Figure 0007420002000045
Figure 0007420002000045

Figure 0007420002000046
Figure 0007420002000046

前記ベースポリマーは、更に、重合性不飽和結合を含むオニウム塩に由来する繰り返し単位cを含んでもよい。好ましい繰り返し単位cとしては、下記式(c1)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位c1ともいう。)、下記式(c2)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位c2ともいう。)及び下記式(c3)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位c3ともいう。)が挙げられる。なお、繰り返し単位c1~c3は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。

Figure 0007420002000047
The base polymer may further include a repeating unit c derived from an onium salt containing a polymerizable unsaturated bond. Preferred repeating units c include a repeating unit represented by the following formula (c1) (hereinafter also referred to as repeating unit c1) and a repeating unit represented by the following formula (c2) (hereinafter also referred to as repeating unit c2). and a repeating unit represented by the following formula (c3) (hereinafter also referred to as repeating unit c3). Note that the repeating units c1 to c3 can be used singly or in combination of two or more.
Figure 0007420002000047

式(c1)~(c3)中、RAは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。Y1は、単結合、フェニレン基、ナフチレン基、-O-Y11-、-C(=O)-O-Y11-又は-C(=O)-NH-Y11-である。Y11は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基、ナフチレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。Y2は、単結合又はエステル結合である。Y3は、単結合、-Y31-C(=O)-O-、-Y31-O-又は-Y31-O-C(=O)-である。Y31は、炭素数1~12のヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合、ヨウ素原子又は臭素原子を含んでいてもよい。Y4は、単結合、メチレン基又は2,2,2-トリフルオロ-1,1-エタンジイル基である。Y5は、単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、フッ素化フェニレン基、-O-Y51-、-C(=O)-O-Y51-又は-C(=O)-NH-Y51-である。Y51は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。 In formulas (c1) to (c3), R A is each independently a hydrogen atom or a methyl group. Y 1 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, -O-Y 11 -, -C(=O)-O-Y 11 - or -C(=O)-NH-Y 11 -. Y 11 is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, a naphthylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and is a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. May contain. Y 2 is a single bond or an ester bond. Y 3 is a single bond, -Y 31 -C(=O)-O-, -Y 31 -O-, or -Y 31 -O-C(=O)-. Y 31 is a hydrocarbylene group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and does not contain a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, an iodine atom, or a bromine atom. It's okay to stay. Y 4 is a single bond, a methylene group or a 2,2,2-trifluoro-1,1-ethanediyl group. Y 5 is a single bond, methylene group, ethylene group, phenylene group, fluorinated phenylene group, -O-Y 51 -, -C(=O)-O-Y 51 - or -C(=O)-NH- Y 51 -. Y 51 is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and contains a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. You can stay there.

式(c2)中、Rf1及びRf2は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であるが、少なくとも1つはフッ素原子である。特に、Rf1及びRf2がともにフッ素原子であることが好ましい。 In formula (c2), Rf 1 and Rf 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group, and at least one is a fluorine atom. In particular, it is preferable that both Rf 1 and Rf 2 are fluorine atoms.

式(c1)~(c3)中、R21~R28は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。ヒドロカルビル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、後述する式(2-1)及び(2-2)中のR101~R105の説明において例示するものと同様のものが挙げられる。 In formulas (c1) to (c3), R 21 to R 28 are each independently a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom. It is. The hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof are exemplified in the explanation of R 101 to R 105 in formulas (2-1) and (2-2) below. Similar items can be mentioned.

また、R23及びR24又はR26及びR27が、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子と共に環を形成していてもよい。このとき、前記環としては、式(2-1)の説明において、R101とR102とが結合してこれらが結合する硫黄原子と共に形成し得る環として後述するものと同様のものが挙げられる。 Further, R 23 and R 24 or R 26 and R 27 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded. In this case, examples of the ring include those similar to those described later as a ring that can be formed by R 101 and R 102 bonding together with the sulfur atom to which they are bonded in the explanation of formula (2-1). .

式(c1)中、M-は、非求核性対向イオンである。前記非求核性対向イオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオン、トリフレートイオン、1,1,1-トリフルオロエタンスルホネートイオン、ノナフルオロブタンスルホネートイオン等のフルオロアルキルスルホネートイオン、トシレートイオン、ベンゼンスルホネートイオン、4-フルオロベンゼンスルホネートイオン、1,2,3,4,5-ペンタフルオロベンゼンスルホネートイオン等のアリールスルホネートイオン、メシレートイオン、ブタンスルホネートイオン等のアルキルスルホネートイオン、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドイオン、ビス(パーフルオロエチルスルホニル)イミドイオン、ビス(パーフルオロブチルスルホニル)イミドイオン等のイミドイオン、トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチドイオン、トリス(パーフルオロエチルスルホニル)メチドイオン等のメチドイオンが挙げられる。 In formula (c1), M is a non-nucleophilic counter ion. Examples of the non-nucleophilic counter ion include halide ions such as chloride ion and bromide ion, fluoroalkylsulfonate ions such as triflate ion, 1,1,1-trifluoroethanesulfonate ion, and nonafluorobutanesulfonate ion; Aryl sulfonate ions such as tosylate ion, benzenesulfonate ion, 4-fluorobenzenesulfonate ion, 1,2,3,4,5-pentafluorobenzenesulfonate ion, alkylsulfonate ion such as mesylate ion, butanesulfonate ion, bis Imide ions such as (trifluoromethylsulfonyl)imide ion, bis(perfluoroethylsulfonyl)imide ion, bis(perfluorobutylsulfonyl)imide ion, methide ions such as tris(trifluoromethylsulfonyl)methide ion, tris(perfluoroethylsulfonyl)methide ion, etc. Can be mentioned.

前記非求核性対向イオンとしては、更に、下記式(c1-1)で表されるα位がフッ素原子で置換されたスルホン酸イオン、下記式(c1-2)で表されるα位がフッ素原子で置換され、β位がトリフルオロメチル基で置換されたスルホン酸イオン等が挙げられる。

Figure 0007420002000048
The non-nucleophilic counter ion further includes a sulfonic acid ion in which the α-position represented by the following formula (c1-1) is substituted with a fluorine atom, and a sulfonic acid ion in which the α-position represented by the following formula (c1-2) is substituted with a fluorine atom. Examples include sulfonic acid ions substituted with a fluorine atom and a trifluoromethyl group substituted at the β position.
Figure 0007420002000048

式(c1-1)中、R31は、水素原子又は炭素数1~20のヒドロカルビル基であり、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、ラクトン環又はフッ素原子を含んでいてもよい。前記ヒドロカルビル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、式(2A')中のR107で表されるヒドロカルビル基として後述するものと同様のものが挙げられる。 In formula (c1-1), R 31 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, and may contain an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, a lactone ring, or a fluorine atom. The hydrocarbyl group may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include those similar to those described below as the hydrocarbyl group represented by R 107 in formula (2A').

式(c1-2)中、R32は、水素原子、炭素数1~30のヒドロカルビル基又は炭素数2~30のヒドロカルビルカルボニル基であり、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基又はラクトン環を含んでいてもよい。前記ヒドロカルビル基及びヒドロカルビルカルボニル基のヒドロカルビル部は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。前記ヒドロカルビル基の具体例としては、式(2A')中のR107で表されるヒドロカルビル基として後述するものと同様のものが挙げられる。 In formula (c1-2), R 32 is a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a hydrocarbyl carbonyl group having 2 to 30 carbon atoms, and contains an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, or a lactone ring. You can stay there. The hydrocarbyl group and the hydrocarbyl moiety of the hydrocarbyl carbonyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples of the hydrocarbyl group include those similar to those described below as the hydrocarbyl group represented by R 107 in formula (2A').

繰り返し単位c1を与えるモノマーのカチオンとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RAは、前記と同じである。

Figure 0007420002000049
Examples of the cation of the monomer providing the repeating unit c1 include, but are not limited to, those shown below. In addition, in the following formula, R A is the same as above.
Figure 0007420002000049

繰り返し単位c2又c3を与えるモノマーのカチオンの具体例としては、式(2-1)で表されるスルホニウム塩のカチオンとして後述するものと同様のものが挙げられる。 Specific examples of the cation of the monomer providing the repeating unit c2 or c3 include those similar to those described below as the cation of the sulfonium salt represented by formula (2-1).

繰り返し単位d2を与えるモノマーのアニオンとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RAは、前記と同じである。

Figure 0007420002000050
Examples of the anion of the monomer providing the repeating unit d2 include, but are not limited to, those shown below. In addition, in the following formula, R A is the same as above.
Figure 0007420002000050

Figure 0007420002000051
Figure 0007420002000051

Figure 0007420002000052
Figure 0007420002000052

Figure 0007420002000053
Figure 0007420002000053

Figure 0007420002000054
Figure 0007420002000054

Figure 0007420002000055
Figure 0007420002000055

Figure 0007420002000056
Figure 0007420002000056

Figure 0007420002000057
Figure 0007420002000057

Figure 0007420002000058
Figure 0007420002000058

Figure 0007420002000059
Figure 0007420002000059

Figure 0007420002000060
Figure 0007420002000060

Figure 0007420002000061
Figure 0007420002000061

繰り返し単位c3を与えるモノマーのアニオンとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RAは、前記と同じである。

Figure 0007420002000062
Examples of the anion of the monomer providing the repeating unit c3 include, but are not limited to, those shown below. In addition, in the following formula, R A is the same as above.
Figure 0007420002000062

繰り返し単位c1~c3は、酸発生剤の機能を有する。ポリマー主鎖に酸発生剤を結合させることによって酸拡散を小さくし、酸拡散のぼけによる解像度の低下を防止できる。また、酸発生剤が均一に分散することによってLWRが改善される。なお、繰り返し単位dを含むベースポリマーを用いる場合、後述する添加型酸発生剤の配合を省略し得る。 The repeating units c1 to c3 have the function of an acid generator. By binding an acid generator to the polymer main chain, acid diffusion can be reduced and resolution can be prevented from deteriorating due to blurring of acid diffusion. Furthermore, LWR is improved by uniformly dispersing the acid generator. Note that when a base polymer containing the repeating unit d is used, the addition type acid generator described later may be omitted.

前記ベースポリマーは、更に、アミノ基を含まず、ヨウ素原子を含む繰り返し単位dを含んでもよい。繰り返し単位dを与えるモノマーとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、RAは、前記と同じである。

Figure 0007420002000063
The base polymer may further include a repeating unit d that does not contain an amino group but contains an iodine atom. Monomers that provide the repeating unit d include, but are not limited to, those shown below. In addition, in the following formula, R A is the same as above.
Figure 0007420002000063

Figure 0007420002000064
Figure 0007420002000064

Figure 0007420002000065
Figure 0007420002000065

前記ベースポリマーは、前述した繰り返し単位以外の繰り返し単位eを含んでもよい。繰り返し単位eとしては、スチレン、アセナフチレン、インデン、クマリン、クマロン等に由来するものが挙げられる。 The base polymer may include repeating units e other than the above-mentioned repeating units. Examples of the repeating unit e include those derived from styrene, acenaphthylene, indene, coumarin, coumaron, and the like.

前記ベースポリマーにおいて、繰り返し単位a1、a2、b、c1、c2、c3、d及びeの含有比率は、0≦a1≦0.9、0≦a2≦0.9、0<a1+a2≦0.9、0≦b≦0.9、0≦c1≦0.5、0≦c2≦0.5、0≦c3≦0.5、0≦c1+c2+c3≦0.5、0≦d≦0.5及び0≦e≦0.5が好ましく、0≦a1≦0.8、0≦a2≦0.8、0<a1+a2≦0.8、0≦b≦0.8、0≦c1≦0.4、0≦c2≦0.4、0≦c3≦0.4、0≦c1+c2+c3≦0.4、0≦d≦0.4及び0≦e≦0.4がより好ましく、0≦a1≦0.7、0≦a2≦0.7、0<a1+a2≦0.7、0≦b≦0.7、0≦c1≦0.3、0≦c2≦0.3、0≦c3≦0.3、0≦c1+c2+c3≦0.3、0≦d≦0.3及び0≦e≦0.3が更に好ましい。ただし、a1+a2+b+c1+c2+c3+d+e=1.0である。 In the base polymer, the content ratio of repeating units a1, a2, b, c1, c2, c3, d and e is 0≦a1≦0.9, 0≦a2≦0.9, 0<a1+a2≦0.9 , 0≦b≦0.9, 0≦c1≦0.5, 0≦c2≦0.5, 0≦c3≦0.5, 0≦c1+c2+c3≦0.5, 0≦d≦0.5 and 0 ≦e≦0.5 is preferable, 0≦a1≦0.8, 0≦a2≦0.8, 0<a1+a2≦0.8, 0≦b≦0.8, 0≦c1≦0.4, 0 More preferably ≦c2≦0.4, 0≦c3≦0.4, 0≦c1+c2+c3≦0.4, 0≦d≦0.4 and 0≦e≦0.4, 0≦a1≦0.7, 0≦a2≦0.7, 0≦a1+a2≦0.7, 0≦b≦0.7, 0≦c1≦0.3, 0≦c2≦0.3, 0≦c3≦0.3, 0≦ More preferably c1+c2+c3≦0.3, 0≦d≦0.3 and 0≦e≦0.3. However, a1+a2+b+c1+c2+c3+d+e=1.0.

前記ベースポリマーを合成するには、例えば、前述した繰り返し単位を与えるモノマーを、有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を加えて加熱し、重合を行えばよい。 To synthesize the base polymer, for example, a monomer providing the above-described repeating unit may be polymerized by adding a radical polymerization initiator in an organic solvent and heating the mixture.

重合時に使用する有機溶剤としては、トルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。重合開始剤としては、2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル-2,2-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等が挙げられる。重合時の温度は、好ましくは50~80℃である。反応時間は、好ましくは2~100時間、より好ましくは5~20時間である。 Examples of the organic solvent used during polymerization include toluene, benzene, tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, and dioxane. As a polymerization initiator, 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2-azobis(2-methylpropiodine) nate), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and the like. The temperature during polymerization is preferably 50 to 80°C. The reaction time is preferably 2 to 100 hours, more preferably 5 to 20 hours.

ヒドロキシ基を含むモノマーを共重合する場合、重合時にヒドロキシ基をエトキシエトキシ基等の酸によって脱保護しやすいアセタール基で置換しておいて重合後に弱酸と水によって脱保護を行ってもよいし、アセチル基、ホルミル基、ピバロイル基等で置換しておいて重合後にアルカリ加水分解を行ってもよい。 When copolymerizing a monomer containing a hydroxy group, the hydroxy group may be substituted with an acetal group that is easily deprotected with an acid such as an ethoxyethoxy group during polymerization, and deprotection may be performed with a weak acid and water after the polymerization. Alkaline hydrolysis may be performed after polymerization by substituting with an acetyl group, formyl group, pivaloyl group, etc.

ヒドロキシスチレンやヒドロキシビニルナフタレンを共重合する場合は、ヒドロキシスチレンやヒドロキシビニルナフタレンのかわりにアセトキシスチレンやアセトキシビニルナフタレンを用い、重合後前記アルカリ加水分解によってアセトキシ基を脱保護してヒドロキシスチレンやヒドロキシビニルナフタレンにしてもよい。 When copolymerizing hydroxystyrene or hydroxyvinylnaphthalene, acetoxystyrene or acetoxyvinylnaphthalene is used instead of hydroxystyrene or hydroxyvinylnaphthalene, and after polymerization, the acetoxy group is deprotected by the alkali hydrolysis described above to form hydroxystyrene or hydroxyvinylnaphthalene. It may also be naphthalene.

アルカリ加水分解時の塩基としては、アンモニア水、トリエチルアミン等が使用できる。また、反応温度は、好ましくは-20~100℃、より好ましくは0~60℃である。反応時間は、好ましくは0.2~100時間、より好ましくは0.5~20時間である。 As the base for alkaline hydrolysis, aqueous ammonia, triethylamine, etc. can be used. Further, the reaction temperature is preferably -20 to 100°C, more preferably 0 to 60°C. The reaction time is preferably 0.2 to 100 hours, more preferably 0.5 to 20 hours.

前記ベースポリマーは、溶剤としてTHFを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が、好ましくは1,000~500,000、より好ましくは2,000~30,000である。Mwが小さすぎるとレジスト材料が耐熱性に劣るものとなり、大きすぎるとアルカリ溶解性が低下し、パターン形成後に裾引き現象が生じやすくなる。 The base polymer has a polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) using THF as a solvent, preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 30,000. It is. If Mw is too small, the resist material will have poor heat resistance, and if it is too large, the alkali solubility will decrease, making it easy to cause trailing after pattern formation.

更に、前記ベースポリマーにおいて分子量分布(Mw/Mn)が広い場合は、低分子量や高分子量のポリマーが存在するために、露光後、パターン上に異物が見られたり、パターンの形状が悪化したりするおそれがある。パターンルールが微細化するに従って、MwやMw/Mnの影響が大きくなりやすいことから、微細なパターン寸法に好適に用いられるレジスト材料を得るには、前記ベースポリマーのMw/Mnは、1.0~2.0、特に1.0~1.5と狭分散であることが好ましい。 Furthermore, if the base polymer has a wide molecular weight distribution (Mw/Mn), the presence of low molecular weight or high molecular weight polymers may cause foreign matter to be seen on the pattern or the shape of the pattern to deteriorate after exposure. There is a risk of As pattern rules become finer, the influence of Mw and Mw/Mn tends to increase. Therefore, in order to obtain a resist material suitable for use in fine pattern dimensions, Mw/Mn of the base polymer should be 1.0. A narrow dispersion of ~2.0, particularly 1.0~1.5 is preferred.

本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、その含有量は、前記第3級ジエステル化合物100質量部に対し、10~1,000質量部が好ましく、20~500質量部がより好ましく、50~200質量部が更に好ましい。前記ベースポリマーは、組成比率、Mw、Mw/Mnが異なる2つ以上のポリマーを含んでもよい。 When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content thereof is preferably 10 to 1,000 parts by mass, more preferably 20 to 500 parts by mass, based on 100 parts by mass of the tertiary diester compound. More preferably 50 to 200 parts by mass. The base polymer may include two or more polymers having different composition ratios, Mw, and Mw/Mn.

[酸発生剤]
本発明のポジ型レジスト材料は、更に強酸を発生する酸発生剤(以下、添加型酸発生剤ともいう。)を含んでもよい。ここでいう強酸とは、ベースポリマーの酸不安定基の脱保護反応を起こすのに十分な酸性度を有している化合物を意味する。前記酸発生剤としては、例えば、活性光線又は放射線に感応して酸を発生する化合物(光酸発生剤)が挙げられる。光酸発生剤としては、高エネルギー線照射により酸を発生する化合物であればいかなるものでも構わないが、スルホン酸、イミド酸又はメチド酸を発生するものが好ましい。好適な光酸発生剤としてはスルホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニルジアゾメタン、N-スルホニルオキシイミド、オキシム-O-スルホネート型酸発生剤等がある。光酸発生剤の具体例としては、特開2008-111103号公報の段落[0122]~[0142]に記載されているものが挙げられる。
[Acid generator]
The positive resist material of the present invention may further contain an acid generator that generates a strong acid (hereinafter also referred to as an additive acid generator). The term "strong acid" as used herein means a compound having sufficient acidity to cause a deprotection reaction of the acid-labile groups of the base polymer. Examples of the acid generator include compounds that generate acid in response to actinic rays or radiation (photoacid generators). The photoacid generator may be any compound as long as it generates an acid upon irradiation with high-energy rays, but those that generate sulfonic acid, imide acid, or methide acid are preferred. Suitable photoacid generators include sulfonium salts, iodonium salts, sulfonyldiazomethane, N-sulfonyloximide, oxime-O-sulfonate type acid generators, and the like. Specific examples of photoacid generators include those described in paragraphs [0122] to [0142] of JP-A No. 2008-111103.

また、光酸発生剤として、下記式(2-1)で表されるスルホニウム塩や下記式(2-2)で表されるヨードニウム塩も好適に使用できる。

Figure 0007420002000066
Further, as a photoacid generator, a sulfonium salt represented by the following formula (2-1) or an iodonium salt represented by the following formula (2-2) can also be suitably used.
Figure 0007420002000066

式(2-1)及び(2-2)中、R101~R105は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。 In formulas (2-1) and (2-2), R 101 to R 105 each independently have a carbon number of 1 to 1 and may contain a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a hetero atom. 20 hydrocarbyl groups.

101~R105で表されるヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等の炭素数1~20のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチル基、4-メチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基の炭素数3~20の環式飽和ヒドロカルビル基;ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数2~20のアルケニル基;シクロヘキセニル基、ノルボルネニル基等の等の炭素数2~20の環式不飽和脂肪族ヒドロカルビル基;エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等の炭素数2~20のアルキニル基;フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基、n-プロピルナフチル基、イソプロピルナフチル基、n-ブチルナフチル基、イソブチルナフチル基、sec-ブチルナフチル基、tert-ブチルナフチル基等の炭素数6~20のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7~20のアラルキル基等が挙げられる。また、これらの基の水素原子の一部が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ハロゲン原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子の一部が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、その結果、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、カーボネート基、ラクトン環、スルトン環、カルボン酸無水物、ハロアルキル基等を含んでいてもよい。 The hydrocarbyl group represented by R 101 to R 105 may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n- Alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group; Cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopropylmethyl group, 4-methylcyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, norbornyl group, cyclic saturated hydrocarbyl group having 3 to 20 carbon atoms; vinyl group, propenyl group, butenyl group alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as cyclohexenyl and hexenyl groups; cyclounsaturated aliphatic hydrocarbyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as cyclohexenyl and norbornenyl groups; ethynyl groups, propynyl groups, butynyl groups, etc. Alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; phenyl group, methylphenyl group, ethylphenyl group, n-propylphenyl group, isopropylphenyl group, n-butylphenyl group, isobutylphenyl group, sec-butylphenyl group, tert-butylphenyl group groups, naphthyl group, methylnaphthyl group, ethylnaphthyl group, n-propylnaphthyl group, isopropylnaphthyl group, n-butylnaphthyl group, isobutylnaphthyl group, sec-butylnaphthyl group, tert-butylnaphthyl group, etc. with 6 or more carbon atoms 20 aryl groups; aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms such as benzyl groups and phenethyl groups; and the like. In addition, some of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with heteroatom-containing groups such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, halogen atoms, etc., and some of the carbon atoms of these groups are substituted with oxygen atoms. atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, etc., and as a result, hydroxy groups, cyano groups, carbonyl groups, ether bonds, ester bonds, sulfonic acid ester bonds, carbonate groups, lactone rings, It may contain a sultone ring, a carboxylic acid anhydride, a haloalkyl group, and the like.

また、R101とR102とが結合して、これらが結合する硫黄原子と共に環を形成してもよい。このとき、前記環としては、以下に示す構造のものが好ましい。

Figure 0007420002000067
(式中、破線は、R103との結合手である。) Furthermore, R 101 and R 102 may be bonded together to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded. At this time, the ring preferably has the structure shown below.
Figure 0007420002000067
(In the formula, the broken line is the bond with R 103. )

式(2-1)で表されるスルホニウム塩のカチオンとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。

Figure 0007420002000068
Examples of the cation of the sulfonium salt represented by formula (2-1) include, but are not limited to, those shown below.
Figure 0007420002000068

Figure 0007420002000069
Figure 0007420002000069

Figure 0007420002000070
Figure 0007420002000070

Figure 0007420002000071
Figure 0007420002000071

Figure 0007420002000072
Figure 0007420002000072

Figure 0007420002000073
Figure 0007420002000073

Figure 0007420002000074
Figure 0007420002000074

Figure 0007420002000075
Figure 0007420002000075

Figure 0007420002000076
Figure 0007420002000076

Figure 0007420002000077
Figure 0007420002000077

式(2-2)で表されるヨードニウム塩のカチオンとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。

Figure 0007420002000078
Examples of the cation of the iodonium salt represented by formula (2-2) include, but are not limited to, those shown below.
Figure 0007420002000078

式(2-1)及び(2-2)中、X-は、下記式(2A)~(2D)から選ばれるアニオンである。

Figure 0007420002000079
In formulas (2-1) and (2-2), X - is an anion selected from formulas (2A) to (2D) below.
Figure 0007420002000079

式(2A)中、Rfaは、フッ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~40のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、後述するR107の説明において述べるものと同様のものが挙げられる。 In formula (2A), R fa is a fluorine atom or a hydrocarbyl group having 1 to 40 carbon atoms and which may contain a hetero atom. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include those mentioned below in the description of R 107 .

式(2A)で表されるアニオンとしては、下記式(2A')で表されるものが好ましい。

Figure 0007420002000080
The anion represented by the formula (2A) is preferably one represented by the following formula (2A').
Figure 0007420002000080

式(2A')中、R106は、水素原子又はトリフルオロメチル基であり、好ましくはトリフルオロメチル基である。R107は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~38のヒドロカルビル基である。前記ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が好ましく、酸素原子がより好ましい。前記ヒドロカルビル基としては、微細パターン形成において高解像度を得る点から、特に炭素数6~30であるものが好ましい。 In formula (2A'), R 106 is a hydrogen atom or a trifluoromethyl group, preferably a trifluoromethyl group. R 107 is a hydrocarbyl group having 1 to 38 carbon atoms which may contain a heteroatom. The hetero atom is preferably an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a halogen atom, or the like, and more preferably an oxygen atom. The hydrocarbyl group is particularly preferably one having 6 to 30 carbon atoms in order to obtain high resolution in fine pattern formation.

107で表されるヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、ウンデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘプタデシル基、イコサニル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、1-アダマンチルメチル基、ノルボルニル基、ノルボルニルメチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、テトラシクロドデカニルメチル基、ジシクロヘキシルメチル基等の環式飽和ヒドロカルビル基;アリル基、3-シクロヘキセニル基等の不飽和ヒドロカルビル基;フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基等が挙げられる。 The hydrocarbyl group represented by R 107 may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group. , nonyl group, undecyl group, tridecyl group, pentadecyl group, heptadecyl group, icosanyl group; alkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, 1-adamantylmethyl group, norbornyl group, norbor Cyclic saturated hydrocarbyl groups such as nylmethyl group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, tetracyclododecanylmethyl group, dicyclohexylmethyl group; unsaturated hydrocarbyl groups such as allyl group and 3-cyclohexenyl group; phenyl and aryl groups such as 1-naphthyl group and 2-naphthyl group; and aralkyl groups such as benzyl group and diphenylmethyl group.

また、これらの基の水素原子の一部又は全部が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ハロゲン原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、その結果、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、カーボネート基、ラクトン環、スルトン環、カルボン酸無水物、ハロアルキル基等を含んでいてもよい。ヘテロ原子を含むヒドロカルビル基としては、テトラヒドロフリル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メチルチオメチル基、アセトアミドメチル基、トリフルオロエチル基、(2-メトキシエトキシ)メチル基、アセトキシメチル基、2-カルボキシ-1-シクロヘキシル基、2-オキソプロピル基、4-オキソ-1-アダマンチル基、3-オキソシクロヘキシル基等が挙げられる。 In addition, some or all of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a heteroatom-containing group such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, or a halogen atom, and some of the carbon atoms of these groups It may be substituted with a heteroatom-containing group such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom, resulting in a hydroxyl group, a cyano group, a carbonyl group, an ether bond, an ester bond, a sulfonic acid ester bond, a carbonate group, or a lactone ring. , a sultone ring, a carboxylic acid anhydride, a haloalkyl group, etc. Hydrocarbyl groups containing heteroatoms include tetrahydrofuryl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, methylthiomethyl group, acetamidomethyl group, trifluoroethyl group, (2-methoxyethoxy)methyl group, acetoxymethyl group, 2-carboxylic -1-cyclohexyl group, 2-oxopropyl group, 4-oxo-1-adamantyl group, 3-oxocyclohexyl group and the like.

式(2A')で表されるアニオンを含むスルホニウム塩の合成に関しては、特開2007-145797号公報、特開2008-106045号公報、特開2009-7327号公報、特開2009-258695号公報等に詳しい。また、特開2010-215608号公報、特開2012-41320号公報、特開2012-106986号公報、特開2012-153644号公報等に記載のスルホニウム塩も好適に用いられる。 Regarding the synthesis of a sulfonium salt containing an anion represented by formula (2A'), see JP-A No. 2007-145797, JP-A No. 2008-106045, JP-A No. 2009-7327, and JP-A No. 2009-258695. I am familiar with etc. Further, sulfonium salts described in JP-A No. 2010-215608, JP-A No. 2012-41320, JP-A No. 2012-106986, JP-A No. 2012-153644, etc. are also preferably used.

式(2A)で表されるアニオンとしては、特開2018-197853号公報の式(1A)で表されるアニオンとして例示されたものと同様のものが挙げられる。 Examples of the anion represented by formula (2A) include those similar to those exemplified as the anion represented by formula (1A) in JP-A-2018-197853.

式(2B)中、Rfb1及びRfb2は、それぞれ独立に、フッ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~40のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、式(2A')中のR107の説明において例示したものと同様のものが挙げられる。Rfb1及びRfb2として好ましくは、フッ素原子又は炭素数1~4の直鎖状フッ素化アルキル基である。また、Rfb1とRfb2とは、互いに結合してこれらが結合する基(-CF2-SO2-N--SO2-CF2-)と共に環を形成してもよく、このとき、Rfb1とRfb2とが互いに結合して得られる基は、フッ素化エチレン基又はフッ素化プロピレン基であることが好ましい。 In formula (2B), R fb1 and R fb2 are each independently a fluorine atom or a hydrocarbyl group having 1 to 40 carbon atoms which may contain a hetero atom. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include those similar to those exemplified in the explanation of R 107 in formula (2A'). R fb1 and R fb2 are preferably a fluorine atom or a linear fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Furthermore, R fb1 and R fb2 may be bonded to each other to form a ring together with the group to which they are bonded (-CF 2 -SO 2 -N - -SO 2 -CF 2 -); in this case, R The group obtained by bonding fb1 and R fb2 to each other is preferably a fluorinated ethylene group or a fluorinated propylene group.

式(2C)中、Rfc1、Rfc2及びRfc3は、それぞれ独立に、フッ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~40のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、式(2A')中のR107の説明において例示したものと同様のものが挙げられる。Rfc1、Rfc2及びRfc3として好ましくは、フッ素原子又は炭素数1~4の直鎖状フッ素化アルキル基である。また、Rfc1とRfc2とは、互いに結合してこれらが結合する基(-CF2-SO2-C--SO2-CF2-)と共に環を形成してもよく、このとき、Rfc1とRfc2とが互いに結合して得られる基は、フッ素化エチレン基又はフッ素化プロピレン基であることが好ましい。 In formula (2C), R fc1 , R fc2 and R fc3 are each independently a fluorine atom or a hydrocarbyl group having 1 to 40 carbon atoms which may contain a hetero atom. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include those similar to those exemplified in the explanation of R 107 in formula (2A'). R fc1 , R fc2 and R fc3 are preferably a fluorine atom or a linear fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Furthermore, R fc1 and R fc2 may be bonded to each other to form a ring together with the group to which they are bonded (-CF 2 -SO 2 -C - -SO 2 -CF 2 -); in this case, R The group obtained by bonding fc1 and R fc2 to each other is preferably a fluorinated ethylene group or a fluorinated propylene group.

式(2D)中、Rfdは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~40のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、式(2A')中のR107の説明において例示したものと同様のものが挙げられる。 In formula (2D), R fd is a hydrocarbyl group having 1 to 40 carbon atoms which may contain a heteroatom. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include those similar to those exemplified in the explanation of R 107 in formula (2A').

式(2D)で表されるアニオンを含むスルホニウム塩の合成に関しては、特開2010-215608号公報及び特開2014-133723号公報に詳しい。 Regarding the synthesis of a sulfonium salt containing an anion represented by formula (2D), see JP-A No. 2010-215608 and JP-A No. 2014-133723 for details.

式(2D)で表されるアニオンとしては、特開2018-197853号公報の式(1D)で表されるアニオンとして例示されたものと同様のものが挙げられる。 Examples of the anion represented by formula (2D) include those similar to those exemplified as the anion represented by formula (1D) in JP-A-2018-197853.

なお、式(2D)で表されるアニオンを含む光酸発生剤は、スルホ基のα位にフッ素は有していないが、β位に2つのトリフルオロメチル基を有していることに起因して、ベースポリマー中の酸不安定基を切断するのに十分な酸性度を有している。そのため、光酸発生剤として使用することができる。 Note that the photoacid generator containing the anion represented by formula (2D) does not have fluorine at the α-position of the sulfo group, but has two trifluoromethyl groups at the β-position. and has sufficient acidity to cleave acid-labile groups in the base polymer. Therefore, it can be used as a photoacid generator.

光酸発生剤として、下記式(3)で表されるものも好適に使用できる。

Figure 0007420002000081
As a photoacid generator, one represented by the following formula (3) can also be suitably used.
Figure 0007420002000081

式(3)中、R201及びR202は、それぞれ独立に、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~30のヒドロカルビル基である。R203は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~30のヒドロカルビレン基である。また、R201及びR202又はR201及びR203が、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子と共に環を形成してもよい。このとき、前記環としては、式(2-1)の説明において、R101とR102とが結合してこれらが結合する硫黄原子と共に形成し得る環として例示したものと同様のものが挙げられる。 In formula (3), R 201 and R 202 each independently represent a hydrocarbyl group having 1 to 30 carbon atoms and which may contain a hetero atom. R 203 is a hydrocarbylene group having 1 to 30 carbon atoms which may contain a heteroatom. Further, R 201 and R 202 or R 201 and R 203 may be bonded to each other to form a ring with the sulfur atom to which they are bonded. In this case, examples of the ring include those similar to those exemplified as the ring that can be formed by combining R 101 and R 102 together with the sulfur atom to which they are bonded in the explanation of formula (2-1). .

201及びR202で表されるヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエチル基、シクロペンチルブチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、シクロヘキシルブチル基、ノルボルニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、アダマンチル基等の環式飽和ヒドロカルビル基;フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基、n-プロピルナフチル基、イソプロピルナフチル基、n-ブチルナフチル基、イソブチルナフチル基、sec-ブチルナフチル基、tert-ブチルナフチル基、アントラセニル基等のアリール基等が挙げられる。また、これらの基の水素原子の一部が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ハロゲン原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子の一部が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、その結果、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、カーボネート基、ラクトン環、スルトン環、カルボン酸無水物、ハロアルキル基等を含んでいてもよい。 The hydrocarbyl group represented by R 201 and R 202 may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, tert-pentyl group, n-hexyl group, n- Alkyl groups such as octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group; cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentylmethyl group, cyclopentylethyl group, cyclopentylbutyl group, cyclohexylmethyl group, cyclohexylethyl group, cyclohexylbutyl group cyclic saturated hydrocarbyl groups, such as norbornyl group, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decanyl group, adamantyl group; phenyl group, methylphenyl group, ethylphenyl group, n-propylphenyl group, isopropylphenyl group group, n-butylphenyl group, isobutylphenyl group, sec-butylphenyl group, tert-butylphenyl group, naphthyl group, methylnaphthyl group, ethylnaphthyl group, n-propylnaphthyl group, isopropylnaphthyl group, n-butylnaphthyl group , isobutylnaphthyl group, sec-butylnaphthyl group, tert-butylnaphthyl group, and anthracenyl group. In addition, some of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with heteroatom-containing groups such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, halogen atoms, etc., and some of the carbon atoms of these groups are substituted with oxygen atoms. atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, etc., and as a result, hydroxy groups, cyano groups, carbonyl groups, ether bonds, ester bonds, sulfonic acid ester bonds, carbonate groups, lactone rings, It may contain a sultone ring, a carboxylic acid anhydride, a haloalkyl group, and the like.

203で表されるヒドロカルビレン基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、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、ヘプタデカン-1,17-ジイル基等のアルカンジイル基;シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、ノルボルナンジイル基、アダマンタンジイル基等の環式飽和ヒドロカルビレン基;フェニレン基、メチルフェニレン基、エチルフェニレン基、n-プロピルフェニレン基、イソプロピルフェニレン基、n-ブチルフェニレン基、イソブチルフェニレン基、sec-ブチルフェニレン基、tert-ブチルフェニレン基、ナフチレン基、メチルナフチレン基、エチルナフチレン基、n-プロピルナフチレン基、イソプロピルナフチレン基、n-ブチルナフチレン基、イソブチルナフチレン基、sec-ブチルナフチレン基、tert-ブチルナフチレン基等のアリーレン基等が挙げられる。また、これらの基の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基等のアルキル基で置換されていてもよく、これらの基の水素原子の一部が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ハロゲン原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子の一部が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、その結果、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、カーボネート基、ラクトン環、スルトン環、カルボン酸無水物、ハロアルキル基等を含んでいてもよい。前記ヘテロ原子としては、酸素原子が好ましい。 The hydrocarbylene group represented by R 203 may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, and heptane-1,6-diyl group. 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 alkanediyl groups, such as tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1,17-diyl group, etc. Group; cyclic saturated hydrocarbylene group such as cyclopentanediyl group, cyclohexanediyl group, norbornanediyl group, adamantanediyl group; phenylene group, methylphenylene group, ethylphenylene group, n-propylphenylene group, isopropylphenylene group, n -Butylphenylene group, isobutylphenylene group, sec-butylphenylene group, tert-butylphenylene group, naphthylene group, methylnaphthylene group, ethylnaphthylene group, n-propylnaphthylene group, isopropylnaphthylene group, n-butylnaphthylene group, isobutyl Examples include arylene groups such as naphthylene group, sec-butylnaphthylene group, and tert-butylnaphthylene group. In addition, some of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, n-butyl, tert-butyl, etc. Some of the carbon atoms in these groups may be substituted with heteroatom-containing groups such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, halogen atoms, etc. Optionally substituted with heteroatom-containing groups, such as hydroxy groups, cyano groups, carbonyl groups, ether bonds, ester bonds, sulfonic acid ester bonds, carbonate groups, lactone rings, sultone rings, carboxylic anhydrides, haloalkyls It may also contain a group or the like. The hetero atom is preferably an oxygen atom.

式(3)中、LCは、単結合、エーテル結合、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビレン基である。前記ヒドロカルビレン基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、R203で表されるヒドロカルビレン基として例示したものと同様のものが挙げられる。 In formula (3), L C is a single bond, an ether bond, or a hydrocarbylene group having 1 to 20 carbon atoms and which may contain a hetero atom. The hydrocarbylene group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples thereof include those similar to those exemplified as the hydrocarbylene group represented by R203 .

式(3)中、XA、XB、XC及びXDは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である。ただし、XA、XB、XC及びXDのうち少なくとも1つは、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である。 In formula (3), X A , X B , X C and X D each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a trifluoromethyl group. However, at least one of X A , X B , X C and X D is a fluorine atom or a trifluoromethyl group.

式(3)中、kは、0~3の整数である。 In formula (3), k is an integer from 0 to 3.

式(3)で表される光酸発生剤としては、下記式(3')で表されるものが好ましい。

Figure 0007420002000082
As the photoacid generator represented by formula (3), one represented by the following formula (3') is preferable.
Figure 0007420002000082

式(3')中、LCは、前記と同じ。RHFは、水素原子又はトリフルオロメチル基であり、好ましくはトリフルオロメチル基である。R301、R302及びR303は、それぞれ独立に、水素原子又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、式(2A')中のR107の説明において例示したものと同様のものが挙げられる。x及びyは、それぞれ独立に、0~5の整数であり、zは、0~4の整数である。 In formula (3'), L C is the same as above. R HF is a hydrogen atom or a trifluoromethyl group, preferably a trifluoromethyl group. R 301 , R 302 and R 303 are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hydrogen atom or a hetero atom. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include those similar to those exemplified in the explanation of R 107 in formula (2A'). x and y are each independently an integer of 0 to 5, and z is an integer of 0 to 4.

式(3)で表される光酸発生剤としては、特開2017-026980号公報の式(2
)で表される光酸発生剤として例示されたものと同様のものが挙げられる。
As the photoacid generator represented by the formula (3), the formula (2
) The same photoacid generators as those exemplified can be mentioned.

前記光酸発生剤のうち、式(3A')又は(3D)で表されるアニオンを含むものは、酸拡散が小さく、かつレジスト溶剤への溶解性にも優れており、特に好ましい。また、式(3')で表されるものは、酸拡散が極めて小さく、特に好ましい。 Among the photoacid generators, those containing an anion represented by formula (3A') or (3D) are particularly preferred because they have low acid diffusion and excellent solubility in resist solvents. Further, the compound represented by formula (3') has extremely low acid diffusion and is particularly preferable.

更に、前記光酸発生剤として、ヨウ素原子又は臭素原子で置換された芳香環を含むアニオンを有するスルホニウム塩又はヨードニウム塩を用いることもできる。このような塩としては、下記式(4-1)又は(4-2)で表されるものが挙げられる。

Figure 0007420002000083
Furthermore, as the photoacid generator, a sulfonium salt or an iodonium salt having an anion containing an aromatic ring substituted with an iodine atom or a bromine atom can also be used. Examples of such salts include those represented by the following formula (4-1) or (4-2).
Figure 0007420002000083

式(4-1)及び(4-2)中、rは、1≦r≦3を満たす整数である。s及びtは、1≦s≦5、0≦t≦3及び1≦s+t≦5を満たす整数である。sは、1≦s≦3を満たす整数が好ましく、2又は3がより好ましい。tは、0≦t≦2を満たす整数が好ましい。 In formulas (4-1) and (4-2), r is an integer satisfying 1≦r≦3. s and t are integers satisfying 1≦s≦5, 0≦t≦3, and 1≦s+t≦5. s is preferably an integer satisfying 1≦s≦3, and more preferably 2 or 3. t is preferably an integer satisfying 0≦t≦2.

式(4-1)及び(4-2)中、XBIは、ヨウ素原子又は臭素原子であり、s及び/又はrが2以上のとき、互いに同一であっても異なっていてもよい。 In formulas (4-1) and (4-2), X BI is an iodine atom or a bromine atom, and when s and/or r are 2 or more, they may be the same or different from each other.

式(4-1)及び(4-2)中、L1は、単結合、エーテル結合若しくはエステル結合、又はエーテル結合若しくはエステル結合を含んでいてもよい炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基である。前記飽和ヒドロカルビレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。 In formulas (4-1) and (4-2), L 1 is a single bond, an ether bond or an ester bond, or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms that may contain an ether bond or an ester bond. It is. The saturated hydrocarbylene group may be linear, branched, or cyclic.

式(4-1)及び(4-2)中、L2は、rが1のときは単結合又は炭素数1~20の2価の連結基であり、rが2又は3のときは炭素数1~20の3価又は4価の連結基であり、該連結基は酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含んでいてもよい。 In formulas (4-1) and (4-2), when r is 1, L 2 is a single bond or a divalent linking group having 1 to 20 carbon atoms, and when r is 2 or 3, it is a carbon It is a trivalent or tetravalent linking group of number 1 to 20, and the linking group may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom.

式(4-1)及び(4-2)中、R401は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子若しくはアミノ基、若しくはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヒドロキシ基、アミノ基若しくはエーテル結合を含んでいてもよい、炭素数1~20の飽和ヒドロカルビル基、炭素数1~20の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~10の飽和ヒドロカルビルオキシカルボニル基、炭素数2~20の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基若しくは炭素数1~20の飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基、又は-N(R401A)-C(=O)-R401B若しくは-N(R401A)-C(=O)-O-R401Bである。R401Aは、水素原子又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基であり、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニル基又は炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基を含んでいてもよい。R401Bは、炭素数1~16の脂肪族ヒドロカルビル基又は炭素数6~12のアリール基であり、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニル基又は炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基を含んでいてもよい。前記脂肪族ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。前記飽和ヒドロカルビル基、飽和ヒドロカルビルオキシ基、飽和ヒドロカルビルオキシカルボニル基、飽和ヒドロカルビルカルボニル基及び飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。r及び/又はtが2以上のとき、各R401は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In formulas (4-1) and (4-2), R 401 is a hydroxy group, a carboxy group, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an amino group, or a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a hydroxy group, or an amino group. a saturated hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, and a saturated hydrocarbyloxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may contain a group or an ether bond. A saturated hydrocarbylcarbonyloxy group or a saturated hydrocarbylsulfonyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, or -N(R 401A )-C(=O)-R 401B or -N(R 401A )-C(=O)-O- It is R 401B . R 401A is a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a saturated hydrocarbyl group having 2 to 6 carbon atoms; saturated hydrocarbylcarbonyloxy groups. R 401B is an aliphatic hydrocarbyl group having 1 to 16 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms; a halogen atom, a hydroxy group, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbyl group having 2 to 6 carbon atoms; It may contain a hydrocarbylcarbonyl group or a saturated hydrocarbylcarbonyloxy group having 2 to 6 carbon atoms. The aliphatic hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. The saturated hydrocarbyl group, saturated hydrocarbyloxy group, saturated hydrocarbyloxycarbonyl group, saturated hydrocarbylcarbonyl group, and saturated hydrocarbylcarbonyloxy group may be linear, branched, or cyclic. When r and/or t are 2 or more, each R 401 may be the same or different.

これらのうち、R401としては、ヒドロキシ基、-N(R401A)-C(=O)-R401B、-N(R401A)-C(=O)-O-R401B、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ基等が好ましい。 Among these, R 401 includes hydroxy group, -N(R 401A )-C(=O)-R 401B , -N(R 401A )-C(=O)-O-R 401B , fluorine atom, chlorine Atom, bromine atom, methyl group, methoxy group, etc. are preferable.

Rf11~Rf14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であるが、これらのうち少なくとも1つはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。また、Rf11とRf12とが合わさってカルボニル基を形成してもよい。特に、Rf13及びRf14がともにフッ素原子であることが好ましい。 Rf 11 to Rf 14 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group, and at least one of them is a fluorine atom or a trifluoromethyl group. Furthermore, Rf 11 and Rf 12 may be combined to form a carbonyl group. In particular, it is preferable that both Rf 13 and Rf 14 are fluorine atoms.

式(4-1)及び(4-2)中、R402、R403、R404、R405及びR406は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~20の環式飽和ヒドロカルビル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、炭素数3~20の環式不飽和脂肪族ヒドロカルビル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数7~20のアラルキル基等が挙げられる。また、これらの基の水素原子の一部又は全部が、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メルカプト基、スルトン基、スルホン基又はスルホニウム塩含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子の一部が、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、アミド結合、カーボネート基又はスルホン酸エステル結合で置換されていてもよい。また、R402及びR403が、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子と共に環を形成してもよい。このとき、前記環としては、式(2-1)の説明において、R101とR102とが結合してこれらが結合する硫黄原子と共に形成し得る環として例示したものと同様のものが挙げられる。 In formulas (4-1) and (4-2), R 402 , R 403 , R 404 , R 405 and R 406 each independently represent a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a heteroatom. It is a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be contained. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples thereof include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, cyclic saturated hydrocarbyl groups having 3 to 20 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 20 carbon atoms, and 3 to 20 carbon atoms. Examples include a cyclic unsaturated aliphatic hydrocarbyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. Further, some or all of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a hydroxy group, a carboxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a mercapto group, a sultone group, a sulfone group, or a sulfonium salt-containing group. , some of the carbon atoms of these groups may be substituted with an ether bond, ester bond, carbonyl group, amide bond, carbonate group or sulfonic acid ester bond. Furthermore, R 402 and R 403 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded. In this case, examples of the ring include those similar to those exemplified as the ring that can be formed by combining R 101 and R 102 together with the sulfur atom to which they are bonded in the explanation of formula (2-1). .

式(4-1)で表されるスルホニウム塩のカチオンとしては、式(2-1)で表されるスルホニウム塩のカチオンとして例示したものと同様のものが挙げられる。また、式(4-2)で表されるヨードニウム塩のカチオンとしては、式(2-2)で表されるヨードニウム塩のカチオンとして例示したものと同様のものが挙げられる。 Examples of the cation of the sulfonium salt represented by formula (4-1) include those exemplified as the cation of the sulfonium salt represented by formula (2-1). Further, as the cation of the iodonium salt represented by the formula (4-2), the same cations as those exemplified as the cation of the iodonium salt represented by the formula (2-2) can be mentioned.

式(4-1)又は(4-2)で表されるオニウム塩のアニオンとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、XBIは、前記と同じである。

Figure 0007420002000084
Examples of the anion of the onium salt represented by formula (4-1) or (4-2) include, but are not limited to, those shown below. In addition, in the following formula, X BI is the same as above.
Figure 0007420002000084

Figure 0007420002000085
Figure 0007420002000085

Figure 0007420002000086
Figure 0007420002000086

Figure 0007420002000087
Figure 0007420002000087

Figure 0007420002000088
Figure 0007420002000088

Figure 0007420002000089
Figure 0007420002000089

Figure 0007420002000090
Figure 0007420002000090

Figure 0007420002000091
Figure 0007420002000091

Figure 0007420002000092
Figure 0007420002000092

Figure 0007420002000093
Figure 0007420002000093

Figure 0007420002000094
Figure 0007420002000094

Figure 0007420002000095
Figure 0007420002000095

Figure 0007420002000096
Figure 0007420002000096

Figure 0007420002000097
Figure 0007420002000097

Figure 0007420002000098
Figure 0007420002000098

Figure 0007420002000099
Figure 0007420002000099

Figure 0007420002000100
Figure 0007420002000100

Figure 0007420002000101
Figure 0007420002000101

Figure 0007420002000102
Figure 0007420002000102

Figure 0007420002000103
Figure 0007420002000103

Figure 0007420002000104
Figure 0007420002000104

Figure 0007420002000105
Figure 0007420002000105

Figure 0007420002000106
Figure 0007420002000106

本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含まない場合、添加型酸発生剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物100質量部に対し、0.1~50質量部が好ましく、1~40質量部がより好ましい。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、添加型酸発生剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物及びベースポリマーの合計100質量部に対し、0.1~50質量部が好ましく、1~40質量部がより好ましい。前記ベースポリマーが繰り返し単位c1~c3を含むことで、及び/又は添加型酸発生剤を含むことで、本発明のポジ型レジスト材料は、化学増幅ポジ型レジスト材料として機能することができる。 When the positive resist material of the present invention does not contain a base polymer, the content of the additive acid generator is preferably 0.1 to 50 parts by weight, and 1 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the tertiary diester compound. Parts by mass are more preferred. When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content of the additive acid generator is preferably 0.1 to 50 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the tertiary diester compound and the base polymer. , more preferably 1 to 40 parts by mass. Since the base polymer contains repeating units c1 to c3 and/or contains an additive acid generator, the positive resist material of the present invention can function as a chemically amplified positive resist material.

[有機溶剤]
本発明のポジ型レジスト材料には、有機溶剤を配合してもよい。前記有機溶剤としては、前述した各成分及び後述する各成分が溶解可能なものであれば、特に限定されない。このような有機溶剤としては、特開2008-111103号公報の段落[0144]~[0145]に記載の、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチル-2-n-ペンチルケトン、2-ヘプタノン等のケトン類、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert-ブチル、プロピオン酸tert-ブチル、プロピレングリコールモノtert-ブチルエーテルアセテート等のエステル類、γ-ブチロラクトン等のラクトン類、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。
[Organic solvent]
The positive resist material of the present invention may contain an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve each component mentioned above and each component described below. Examples of such organic solvents include ketones such as cyclohexanone, cyclopentanone, methyl-2-n-pentyl ketone, and 2-heptanone described in paragraphs [0144] to [0145] of JP-A-2008-111103. , 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, alcohols such as diacetone alcohol, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene Ethers such as glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, butyl acetate, 3-methoxypropionic acid Examples include methyl, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, esters such as propylene glycol mono tert-butyl ether acetate, lactones such as γ-butyrolactone, and mixed solvents thereof.

本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含まない場合、有機溶剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物100質量部に対し、100~10,000質量部が好ましく、200~8,000質量部がより好ましい。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、有機溶剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物及びベースポリマーの合計100質量部に対し、100~10,000質量部が好ましく、200~8,000質量部がより好ましい。 When the positive resist material of the present invention does not contain a base polymer, the content of the organic solvent is preferably 100 to 10,000 parts by mass, and preferably 200 to 8,000 parts by mass, based on 100 parts by mass of the tertiary diester compound. part is more preferable. When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content of the organic solvent is preferably 100 to 10,000 parts by mass, and preferably 200 to 10,000 parts by mass, based on a total of 100 parts by mass of the tertiary diester compound and base polymer. 8,000 parts by mass is more preferred.

[クエンチャー]
本発明のポジ型レジスト材料には、クエンチャーを配合してもよい。前記クエンチャーとしては、従来型の塩基性化合物が挙げられる。従来型の塩基性化合物としては、第1級、第2級、第3級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシ基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド類、イミド類、カーバメート類等が挙げられる。特に、特開2008-111103号公報の段落[0146]~[0164]に記載の第1級、第2級、第3級のアミン化合物、特にはヒドロキシ基、エーテル結合、エステル結合、ラクトン環、シアノ基、スルホン酸エステル結合を有するアミン化合物あるいは特許第3790649号公報に記載のカーバメート基を有する化合物等が好ましい。このような塩基性化合物を添加することによって、例えば、レジスト膜中での酸の拡散速度を更に抑制したり、形状を補正したりすることができる。
[Quencher]
A quencher may be added to the positive resist material of the present invention. The quencher includes conventional basic compounds. Conventional basic compounds include primary, secondary, and tertiary aliphatic amines, mixed amines, aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxy group, and sulfonyl groups. Examples include nitrogen-containing compounds having a hydroxyl group, nitrogen-containing compounds having a hydroxyphenyl group, alcoholic nitrogen-containing compounds, amides, imides, carbamates, and the like. In particular, primary, secondary, and tertiary amine compounds described in paragraphs [0146] to [0164] of JP-A No. 2008-111103, particularly hydroxy groups, ether bonds, ester bonds, lactone rings, An amine compound having a cyano group, a sulfonic acid ester bond, or a compound having a carbamate group described in Japanese Patent No. 3790649 is preferred. By adding such a basic compound, it is possible, for example, to further suppress the acid diffusion rate in the resist film or to correct the shape.

また、前記クエンチャーとして、特開2008-158339号公報に記載されているα位がフッ素化されていないスルホン酸及びカルボン酸の、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、アンモニウム塩等のオニウム塩が挙げられる。α位がフッ素化されたスルホン酸、イミド酸又はメチド酸は、カルボン酸エステルの酸不安定基を脱保護させるために必要であるが、α位がフッ素化されていないオニウム塩との塩交換によってα位がフッ素化されていないスルホン酸又はカルボン酸が放出される。α位がフッ素化されていないスルホン酸及びカルボン酸は脱保護反応を起こさないために、クエンチャーとして機能する。 Further, examples of the quencher include onium salts such as sulfonium salts, iodonium salts, and ammonium salts of sulfonic acids and carboxylic acids whose α-positions are not fluorinated, which are described in JP-A-2008-158339. Sulfonic acid, imide acid, or methide acid fluorinated at the α position is necessary to deprotect the acid-labile group of the carboxylic acid ester, but salt exchange with an onium salt that is not fluorinated at the α position is necessary. , a sulfonic acid or carboxylic acid that is not fluorinated at the α position is released. Sulfonic acids and carboxylic acids that are not fluorinated at the α-position function as quenchers because they do not undergo a deprotection reaction.

このようなクエンチャーとしては、例えば、下記式(5)で表される化合物(α位がフッ素化されていないスルホン酸のオニウム塩)及び下記式(6)で表される化合物(カルボン酸のオニウム塩)が挙げられる。

Figure 0007420002000107
Such quenchers include, for example, the compound represented by the following formula (5) (an onium salt of a sulfonic acid whose α-position is not fluorinated) and the compound represented by the following formula (6) (an onium salt of a sulfonic acid whose α-position is not fluorinated). onium salts).
Figure 0007420002000107

式(5)中、R501は、水素原子又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~40のヒドロカルビル基であるが、スルホ基のα位の炭素原子に結合する水素原子が、フッ素原子又はフルオロアルキル基で置換されたものを除く。 In formula (5), R 501 is a hydrocarbyl group having 1 to 40 carbon atoms which may contain a hydrogen atom or a hetero atom, but the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position of the sulfo group is a fluorine atom. or excluding those substituted with a fluoroalkyl group.

前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、tert-ペンチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエチル基、シクロペンチルブチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、シクロヘキシルブチル基、ノルボルニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基等の環式飽和ヒドロカルビル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基;シクロヘキセニル基等の環式不飽和脂肪族ヒドロカルビル基;フェニル基、ナフチル基、アルキルフェニル基(2-メチルフェニル基、3-メチルフェニル基、4-メチルフェニル基、4-エチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、4-n-ブチルフェニル基等)、ジアルキルフェニル基(2,4-ジメチルフェニル基、2,4,6-トリイソプロピルフェニル基等)、アルキルナフチル基(メチルナフチル基、エチルナフチル基等)、ジアルキルナフチル基(ジメチルナフチル基、ジエチルナフチル基等)等のアリール基;チエニル基等のヘテロアリール基;ベンジル基、1-フェニルエチル基、2-フェニルエチル基等のアラルキル基等が挙げられる。 The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, tert-pentyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n- Alkyl groups such as octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group; cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentylmethyl group, cyclopentylethyl group, cyclopentylbutyl group, cyclohexylmethyl group, cyclohexylethyl group, cyclohexylbutyl group cyclic saturated hydrocarbyl groups, such as norbornyl group, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decanyl group, adamantyl group, adamantylmethyl group; vinyl group, allyl group, propenyl group, butenyl group, hexenyl group, etc. alkenyl group; cyclounsaturated aliphatic hydrocarbyl group such as cyclohexenyl group; phenyl group, naphthyl group, alkylphenyl group (2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group) group, 4-tert-butylphenyl group, 4-n-butylphenyl group, etc.), dialkylphenyl group (2,4-dimethylphenyl group, 2,4,6-triisopropylphenyl group, etc.), alkylnaphthyl group (methyl aryl groups such as naphthyl group, ethylnaphthyl group), dialkylnaphthyl group (dimethylnaphthyl group, diethylnaphthyl group, etc.); heteroaryl groups such as thienyl group; benzyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, etc. Examples include aralkyl groups.

また、これらの基の水素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ハロゲン原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、その結果、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、カーボネート結合、ラクトン環、スルトン環、カルボン酸無水物、ハロアルキル基等を含んでいてもよい。ヘテロ原子を含むヒドロカルビル基としては、4-ヒドロキシフェニル基、4-メトキシフェニル基、3-メトキシフェニル基、2-メトキシフェニル基、4-エトキシフェニル基、4-tert-ブトキシフェニル基、3-tert-ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基;メトキシナフチル基、エトキシナフチル基、n-プロポキシナフチル基、n-ブトキシナフチル基等のアルコキシナフチル基;ジメトキシナフチル基、ジエトキシナフチル基等のジアルコキシナフチル基;2-フェニル-2-オキソエチル基、2-(1-ナフチル)-2-オキソエチル基、2-(2-ナフチル)-2-オキソエチル基等の2-アリール-2-オキソエチル基等のアリールオキソアルキル基等が挙げられる。 Further, some of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a heteroatom-containing group such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, or a halogen atom, and some of the carbon atoms of these groups may be substituted with an oxygen atom, It may be substituted with a heteroatom-containing group such as a sulfur atom or a nitrogen atom, and as a result, a hydroxy group, a cyano group, a carbonyl group, an ether bond, an ester bond, a sulfonic acid ester bond, a carbonate bond, a lactone ring, a sultone ring. , carboxylic acid anhydride, haloalkyl group, etc. Hydrocarbyl groups containing heteroatoms include 4-hydroxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 4-ethoxyphenyl group, 4-tert-butoxyphenyl group, 3-tert - Alkoxyphenyl groups such as butoxyphenyl groups; alkoxynaphthyl groups such as methoxynaphthyl groups, ethoxynaphthyl groups, n-propoxynaphthyl groups, n-butoxynaphthyl groups; dialkoxynaphthyl groups such as dimethoxynaphthyl groups and diethoxynaphthyl groups; Aryloxoalkyl groups such as 2-aryl-2-oxoethyl groups such as 2-phenyl-2-oxoethyl groups, 2-(1-naphthyl)-2-oxoethyl groups, and 2-(2-naphthyl)-2-oxoethyl groups; etc.

式(6)中、R502は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~40のヒドロカルビル基である。R502で表されるヒドロカルビル基としては、R501で表されるヒドロカルビル基として例示したものと同様のものが挙げられる。また、その他の具体例として、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロ-1-メチル-1-ヒドロキシエチル基、2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)-1-ヒドロキシエチル基等の含フッ素アルキル基;ペンタフルオロフェニル基、4-トリフルオロメチルフェニル基等の含フッ素アリール基等も挙げられる。 In formula (6), R 502 is a hydrocarbyl group having 1 to 40 carbon atoms and which may contain a heteroatom. Examples of the hydrocarbyl group represented by R 502 include those similar to those exemplified as the hydrocarbyl group represented by R 501 . Other specific examples include trifluoromethyl group, trifluoroethyl group, 2,2,2-trifluoro-1-methyl-1-hydroxyethyl group, 2,2,2-trifluoro-1-(trifluoro-1- Also included are fluorine-containing alkyl groups such as fluoromethyl)-1-hydroxyethyl group; fluorine-containing aryl groups such as pentafluorophenyl group and 4-trifluoromethylphenyl group.

式(5)及び(6)中、Mq+は、オニウムカチオンである。前記オニウムカチオンとしては、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン又はアンモニウムカチオンが好ましく、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンがより好ましい。前記スルホニウムカチオンとしては、式(2-1)で表されるスルホニウム塩のカチオンとして例示したものと同様のものが挙げられる。また、前記ヨードニウムカチオンとしては、式(2-2)で表されるヨードニウム塩のカチオンとして例示したものと同様のものが挙げられる。 In formulas (5) and (6), M q+ is an onium cation. The onium cation is preferably a sulfonium cation, an iodonium cation, or an ammonium cation, and more preferably a sulfonium cation or an iodonium cation. Examples of the sulfonium cation include those exemplified as the cation of the sulfonium salt represented by formula (2-1). Further, as the iodonium cation, the same cations as those exemplified as the cation of the iodonium salt represented by formula (2-2) can be mentioned.

クエンチャーとして、下記式(7)で表されるヨウ素化ベンゼン環含有カルボン酸のスルホニウム塩も好適に使用できる。

Figure 0007420002000108
As the quencher, a sulfonium salt of an iodinated benzene ring-containing carboxylic acid represented by the following formula (7) can also be suitably used.
Figure 0007420002000108

式(7)中、R601は、ヒドロキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、若しくは水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基若しくは炭素数1~4の飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基、又は-N(R601A)-C(=O)-R601B若しくは-N(R601A)-C(=O)-O-R601Bである。R601Aは、水素原子又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基である。R601Bは、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基又は炭素数2~8の不飽和脂肪族ヒドロカルビル基である。 In formula (7), R 601 is a hydroxy group, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an amino group, a nitro group, a cyano group, or a part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom, A saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbylcarbonyloxy group having 2 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbylsulfonyloxy group having 1 to 4 carbon atoms, or -N(R 601A )-C(=O)-R 601B or -N(R 601A )-C(=O)-O-R 601B . R 601A is a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 601B is a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms or an unsaturated aliphatic hydrocarbyl group having 2 to 8 carbon atoms.

式(7)中、x'は、1~5の整数である。y'は、0~3の整数である。z'は、1~3の整数である。LDは、単結合又は炭素数1~20の(z'+1)価の連結基であり、エーテル結合、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、スルトン環、ラクタム環、カーボネート基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基及びカルボキシ基から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。前記飽和ヒドロカルビル基、飽和ヒドロカルビルオキシ基、飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基及び飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。y'及び/又はz'が2以上のとき、各R601は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In formula (7), x' is an integer from 1 to 5. y' is an integer from 0 to 3. z' is an integer from 1 to 3. L D is a single bond or a (z'+1)-valent linking group having 1 to 20 carbon atoms, such as an ether bond, a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, a sultone ring, a lactam ring, a carbonate group, a halogen atom, or a hydroxyl group. It may contain at least one selected from a group and a carboxy group. The saturated hydrocarbyl group, saturated hydrocarbyloxy group, saturated hydrocarbylcarbonyloxy group, and saturated hydrocarbylsulfonyloxy group may be linear, branched, or cyclic. When y' and/or z' is 2 or more, each R 601 may be the same or different.

式(7)中、R602、R603及びR604は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。前記ヒドロカルビル基は、飽和でも不飽和でもよく、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。その具体例としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数7~20のアラルキル基等が挙げられる。また、これらの基の水素原子の一部又は全部が、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、オキソ基、シアノ基、ニトロ基、スルトン基、スルホン基又はスルホニウム塩含有基で置換されていてもよく、これらの基の炭素原子の一部が、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、アミド結合、カーボネート基又はスルホン酸エステル結合で置換されていてもよい。また、R602及びR603が、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子と共に環を形成してもよい。 In formula (7), R 602 , R 603 and R 604 are each independently a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom. be. The hydrocarbyl group may be saturated or unsaturated, and may be linear, branched, or cyclic. Specific examples thereof include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, and aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms. Further, some or all of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a hydroxy group, a carboxy group, a halogen atom, an oxo group, a cyano group, a nitro group, a sultone group, a sulfone group, or a sulfonium salt-containing group. , some of the carbon atoms of these groups may be substituted with an ether bond, ester bond, carbonyl group, amide bond, carbonate group or sulfonic acid ester bond. Furthermore, R 602 and R 603 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded.

式(7)で表される化合物の具体例としては、特開2017-219836号公報に記載されたものが挙げられる。ヨウ素は、波長13.5nmのEUVの吸収が大きいので、これによって露光中に二次電子が発生し、酸発生剤に二次電子のエネルギーが移動することによってクエンチャーの分解が促進され、これによって感度を向上させることができる。 Specific examples of the compound represented by formula (7) include those described in JP 2017-219836A. Iodine has a large absorption of EUV with a wavelength of 13.5 nm, so secondary electrons are generated during exposure, and the energy of the secondary electrons is transferred to the acid generator, promoting the decomposition of the quencher. Sensitivity can be improved by

クエンチャーとして、下記式(8)で表されるヨウ素化芳香族基を有するN-カルボニルスルホンアミドのビグアニド塩も好適に使用できる。

Figure 0007420002000109
As the quencher, a biguanide salt of N-carbonylsulfonamide having an iodinated aromatic group represented by the following formula (8) can also be suitably used.
Figure 0007420002000109

式(8)中、R701は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アミノ基、-N(R701A)-C(=O)-R701B又は-N(R701A)-C(=O)-O-R701Bであり、R701Aは、水素原子又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基であり、R701Bは、炭素数1~8の脂肪族ヒドロカルビル基である。 In formula (8), R 701 is a hydrogen atom, a hydroxy group, a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbylcarbonyloxy group having 2 to 6 carbon atoms, or fluorine. atom, chlorine atom, bromine atom, amino group, -N(R 701A )-C(=O)-R 701B or -N(R 701A )-C(=O)-O-R 701B , and R 701A is , a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 701B is an aliphatic hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms.

式(8)中、R702は、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~10のアリール基であり、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数2~12のアルコキシカルボニル基、アシル基、炭素数2~12のアシロキシ基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。 In formula (8), R 702 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms; an amino group, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, It may be substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, an acyl group, an acyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, a hydroxy group, or a halogen atom.

式(8)中、LEは、単結合又は炭素数1~20の2価の連結基であり、該連結基は、エーテル結合、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、スルトン基、ラクタム基、カーボネート基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を含んでいてもよい。 In formula (8), L E is a single bond or a divalent linking group having 1 to 20 carbon atoms, and the linking group includes an ether bond, a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, a sultone group, a lactam group, It may contain a carbonate group, a halogen atom, a hydroxy group or a carboxy group.

式(8)中、R711~R718は、水素原子、炭素数1~24のアルキル基、炭素数2~24のアルケニル基、炭素数2~24のアルキニル基又は炭素数6~20のアリール基であり、これらの中にエステル結合、エーテル結合、スルフィド結合、スルホキシド基、カーボネート基、カーバメート基、スルホン基、ハロゲン原子、アミノ基、アミド結合、ヒドロキシ基、チオール基又はニトロ基を含んでいてもよく、R711とR712と、R712とR713と、R713とR714と、R714とR715と、R715とR716と、R716とR717と、又はR717とR718とが、互いに結合して環を形成してもよく、該環の中にエーテル結合を含んでいてもよい。 In formula (8), R 711 to R 718 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 24 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. A group containing an ester bond, ether bond, sulfide bond, sulfoxide group, carbonate group, carbamate group, sulfone group, halogen atom, amino group, amide bond, hydroxy group, thiol group or nitro group. Also, R 711 and R 712 , R 712 and R 713 , R 713 and R 714 , R 714 and R 715 , R 715 and R 716 , R 716 and R 717 , or R 717 and R 718 may be bonded to each other to form a ring, and the ring may contain an ether bond.

前記クエンチャーとしては、更に、特開2008-239918号公報に記載のポリマー型のクエンチャーが挙げられる。これは、レジスト材料塗布後にレジスト膜表面に配向することによってパターン後のレジストの矩形性を高める。ポリマー型クエンチャーは、液浸露光用の保護膜を適用したときのパターンの膜減りやパターントップのラウンディングを防止する効果もある。 Examples of the quencher include polymer-type quenchers described in JP-A No. 2008-239918. This improves the rectangularity of the resist after patterning by orienting it on the surface of the resist film after applying the resist material. The polymer type quencher also has the effect of preventing pattern thinning and pattern top rounding when a protective film for immersion exposure is applied.

本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含まない場合、クエンチャーの含有量は、前記第3級ジエステル化合物100質量部に対し、0~20質量部が好ましく、0.1~10質量部がより好ましい。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、クエンチャーの含有量は、前記第3級ジエステル化合物及びベースポリマーの合計100質量部に対し、0~20質量部が好ましく、0.1~10質量部がより好ましい。クエンチャーは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 When the positive resist material of the present invention does not contain a base polymer, the content of the quencher is preferably 0 to 20 parts by weight, and 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the tertiary diester compound. More preferred. When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content of the quencher is preferably 0 to 20 parts by mass, and 0.1 to 20 parts by mass, based on a total of 100 parts by mass of the tertiary diester compound and base polymer. 10 parts by mass is more preferred. Quenchers can be used alone or in combination of two or more.

[その他の成分]
前述した成分に加えて、界面活性剤、溶解阻止剤等を目的に応じて適宜組み合わせて配合してポジ型レジスト材料を構成することによって、露光部では前記ベースポリマーが触媒反応により現像液に対する溶解速度が加速されるので、極めて高感度のポジ型レジスト材料とすることができる。この場合、レジスト膜の溶解コントラスト及び解像度が高く、露光余裕度があり、プロセス適応性に優れ、露光後のパターン形状が良好でありながら、特に酸拡散を抑制できることから粗密寸法差が小さく、これらのことから実用性が高く、超LSI用レジスト材料として非常に有効なものとすることができる。
[Other ingredients]
In addition to the above-mentioned components, surfactants, dissolution inhibitors, etc. are appropriately combined to form a positive resist material, so that the base polymer is dissolved in the developer by a catalytic reaction in the exposed area. Since the speed is accelerated, an extremely sensitive positive resist material can be obtained. In this case, the dissolution contrast and resolution of the resist film are high, there is exposure latitude, excellent process adaptability, and the pattern shape after exposure is good. Therefore, it is highly practical and can be very effective as a resist material for VLSI.

前記界面活性剤としては、特開2008-111103号公報の段落[0165]~[0166]に記載されたものが挙げられる。界面活性剤を添加することによって、レジスト材料の塗布性を一層向上あるいは制御することができる。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含まない場合、界面活性剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物100質量部に対し、0.0001~10質量部が好ましい。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、界面活性剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物及びベースポリマーの合計100質量部に対し、0.0001~10質量部が好ましい。界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the surfactant include those described in paragraphs [0165] to [0166] of JP-A No. 2008-111103. By adding a surfactant, the coatability of the resist material can be further improved or controlled. When the positive resist material of the present invention does not contain a base polymer, the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the tertiary diester compound. When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 10 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the tertiary diester compound and base polymer. Surfactants can be used alone or in combination of two or more.

溶解阻止剤を配合することによって、露光部と未露光部との溶解速度の差を一層大きくすることができ、解像度を一層向上させることができる。前記溶解阻止剤としては、分子量が好ましくは100~1,000、より好ましくは150~800で、かつ分子内にフェノール性ヒドロキシ基を2つ以上含む化合物の該フェノール性ヒドロキシ基の水素原子を酸不安定基によって全体として0~100モル%の割合で置換した化合物、又は分子内にカルボキシ基を含む化合物の該カルボキシ基の水素原子を酸不安定基によって全体として平均50~100モル%の割合で置換した化合物が挙げられる。具体的には、ビスフェノールA、トリスフェノール、フェノールフタレイン、クレゾールノボラック、ナフタレンカルボン酸、アダマンタンカルボン酸、コール酸のヒドロキシ基、カルボキシ基の水素原子を酸不安定基で置換した化合物等が挙げられ、例えば、特開2008-122932号公報の段落[0155]~[0178]に記載されている。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含まない場合、溶解阻止剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物100質量部に対し、0~50質量部が好ましく、5~40質量部がより好ましい。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、溶解阻止剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物及びベースポリマーの合計100質量部に対し、0~50質量部が好ましく、5~40質量部がより好ましい。前記溶解阻止剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 By incorporating a dissolution inhibitor, it is possible to further increase the difference in dissolution rate between the exposed area and the unexposed area, and the resolution can be further improved. The dissolution inhibitor is a compound having a molecular weight of preferably 100 to 1,000, more preferably 150 to 800, and which contains two or more phenolic hydroxy groups in the molecule. Compounds substituted with unstable groups in an overall proportion of 0 to 100 mol%, or compounds containing carboxy groups in the molecule, in which the hydrogen atoms of the carboxy groups are replaced by acid-labile groups in an average proportion of 50 to 100 mol% as a whole. Examples include compounds substituted with Specific examples include bisphenol A, trisphenol, phenolphthalein, cresol novolak, naphthalenecarboxylic acid, adamantanecarboxylic acid, and compounds in which the hydrogen atoms of the hydroxy group and carboxy group of cholic acid are replaced with acid-labile groups. , for example, described in paragraphs [0155] to [0178] of JP-A No. 2008-122932. When the positive resist material of the present invention does not contain a base polymer, the content of the dissolution inhibitor is preferably 0 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the tertiary diester compound. preferable. When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content of the dissolution inhibitor is preferably 0 to 50 parts by mass, and 5 to 40 parts by mass, based on a total of 100 parts by mass of the tertiary diester compound and base polymer. Parts by mass are more preferred. The dissolution inhibitors can be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型レジスト材料には、レジスト膜表面の撥水性を向上させるため、撥水性向上剤を配合してもよい。前記撥水性向上剤は、トップコートを用いない液浸リソグラフィーに用いることができる。前記撥水性向上剤としては、フッ化アルキル基を含むポリマー、特定構造の1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノール残基を含むポリマー等が好ましく、特開2007-297590号公報、特開2008-111103号公報等に例示されているものがより好ましい。前記撥水性向上剤は、アルカリ現像液や有機溶剤現像液に溶解する必要がある。前述した特定の1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノール残基を有する撥水性向上剤は、現像液への溶解性が良好である。撥水性向上剤として、アミノ基やアミン塩を含む繰り返し単位を含むポリマーは、ポストエクスポージャーベーク(PEB)中の酸の蒸発を防いで現像後のホールパターンの開口不良を防止する効果が高い。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含まない場合、撥水性向上剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物100質量部に対し、0~20質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましい。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、撥水性向上剤の含有量は、前記第3級ジエステル化合物及びベースポリマーの合計100質量部に対し、0~20質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましい。前記撥水性向上剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 A water repellency improver may be added to the positive resist material of the present invention in order to improve the water repellency of the surface of the resist film. The water repellency improver can be used in immersion lithography without using a top coat. The water repellency improver is preferably a polymer containing a fluorinated alkyl group, a polymer containing a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol residue with a specific structure, etc. More preferred are those exemplified in JP-A No. 297590, JP-A No. 2008-111103, and the like. The water repellency improver needs to be dissolved in an alkaline developer or an organic solvent developer. The aforementioned specific water repellency improver having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol residue has good solubility in a developer. As a water repellency improver, a polymer containing a repeating unit containing an amino group or an amine salt is highly effective in preventing acid evaporation during post-exposure bake (PEB) and preventing opening defects in hole patterns after development. When the positive resist material of the present invention does not contain a base polymer, the content of the water repellency improver is preferably 0 to 20 parts by weight, and 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the tertiary diester compound. part is more preferable. When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content of the water repellency improver is preferably 0 to 20 parts by mass, and 0. More preferably 5 to 10 parts by mass. The water repellency improvers can be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型レジスト材料には、アセチレンアルコール類を配合してもよい。前記アセチレンアルコール類としては、特開2008-122932号公報の段落[0179]~[0182]に記載されたものが挙げられる。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含まない場合、アセチレンアルコール類の含有量は、前記第3級ジエステル化合100質量部に対し、0~5質量部が好ましい。本発明のポジ型レジスト材料がベースポリマーを含む場合、アセチレンアルコール類の含有量は、前記第3級ジエステル化合物及びベースポリマーの合計100質量部に対し、0~5質量部が好ましい。 Acetylene alcohols may be added to the positive resist material of the present invention. Examples of the acetylene alcohols include those described in paragraphs [0179] to [0182] of JP-A No. 2008-122932. When the positive resist material of the present invention does not contain a base polymer, the content of acetylene alcohol is preferably 0 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the tertiary diester compound. When the positive resist material of the present invention contains a base polymer, the content of acetylene alcohols is preferably 0 to 5 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the tertiary diester compound and base polymer.

[パターン形成方法]
本発明のポジ型レジスト材料を種々の集積回路製造に用いる場合は、公知のリソグラフィー技術を適用することができる。例えば、パターン形成方法としては、前述したレジスト材料を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を高エネルギー線で露光する工程と、露光したレジスト膜を、現像液を用いて現像する工程とを含む方法が挙げられる。
[Pattern formation method]
When using the positive resist material of the present invention for manufacturing various integrated circuits, known lithography techniques can be applied. For example, a pattern forming method includes a step of forming a resist film on a substrate using the above-mentioned resist material, a step of exposing the resist film to high-energy radiation, and a step of exposing the exposed resist film to a developer using a developer. A method including a step of developing is mentioned.

まず、本発明のポジ型レジスト材料を、集積回路製造用の基板(Si、SiO2、SiN、SiON、TiN、WSi、BPSG、SOG、有機反射防止膜等)あるいはマスク回路製造用の基板(Cr、CrO、CrON、MoSi2、SiO2等)上にスピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の適当な塗布方法により塗布膜厚が0.01~2μmとなるように塗布する。これをホットプレート上で、好ましくは60~150℃、10秒~30分間、より好ましくは80~120℃、30秒~20分間プリベークし、レジスト膜を形成する。 First, the positive resist material of the present invention is applied to a substrate for manufacturing integrated circuits (Si, SiO 2 , SiN, SiON, TiN, WSi, BPSG, SOG, organic antireflection film, etc.) or a substrate for manufacturing mask circuits (Cr , CrO, CrON, MoSi 2 , SiO 2 , etc.) using an appropriate coating method such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, doctor coating, etc., so that the coating film thickness is 0.01 to 2 μm. Apply to. This is prebaked on a hot plate, preferably at 60 to 150°C for 10 seconds to 30 minutes, more preferably at 80 to 120°C for 30 seconds to 20 minutes, to form a resist film.

次いで、高エネルギー線を用いて、前記レジスト膜を露光する。前記高エネルギー線としては、紫外線、遠紫外線、EB、EUV、X線、軟X線、エキシマレーザー光、γ線、シンクロトロン放射線等が挙げられる。前記高エネルギー線として紫外線、遠紫外線、EUV、X線、軟X線、エキシマレーザー光、γ線、シンクロトロン放射線等を用いる場合は、目的のパターンを形成するためのマスクを用いて、露光量が好ましくは1~200mJ/cm2程度、より好ましくは10~100mJ/cm2程度となるように照射する。高エネルギー線としてEBを用いる場合は、露光量が好ましくは0.1~100μC/cm2程度、より好ましくは0.5~50μC/cm2程度で直接又は目的のパターンを形成するためのマスクを用いて描画する。なお、本発明のレジスト材料は、特に高エネルギー線の中でも、波長365nmのi線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、EB、EUV、X線、軟X線、γ線、シンクロトロン放射線による微細パターニングに好適であり、特にEB又はEUVによる微細パターニングに好適である。 Next, the resist film is exposed to high energy radiation. Examples of the high-energy rays include ultraviolet rays, deep ultraviolet rays, EB, EUV, X-rays, soft X-rays, excimer laser beams, γ-rays, and synchrotron radiation. When using ultraviolet rays, deep ultraviolet rays, EUV, X-rays, soft Irradiation is performed so that the amount is preferably about 1 to 200 mJ/cm 2 , more preferably about 10 to 100 mJ/cm 2 . When using EB as a high-energy beam, the exposure dose is preferably about 0.1 to 100 μC/cm 2 , more preferably about 0.5 to 50 μC/cm 2 , either directly or using a mask to form the desired pattern. Draw using The resist material of the present invention is particularly suitable for high-energy radiation such as i-rays with a wavelength of 365 nm, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, EB, EUV, X-rays, soft X-rays, γ-rays, and synchrotron radiation. It is suitable for fine patterning, and particularly suitable for fine patterning by EB or EUV.

露光後、ホットプレート上又はオーブン中で、好ましくは50~150℃、10秒~30分間、より好ましくは60~120℃、30秒~20分間PEBを行ってもよい。 After exposure, PEB may be performed on a hot plate or in an oven, preferably at 50 to 150°C for 10 seconds to 30 minutes, more preferably at 60 to 120°C for 30 seconds to 20 minutes.

露光後又はPEB後、0.1~10質量%、好ましくは2~5質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(TPAH)、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)等のアルカリ水溶液の現像液を用い、3秒~3分間、好ましくは5秒~2分間、浸漬(dip)法、パドル(puddle)法、スプレー(spray)法等の常法により現像することにより、光を照射した部分は現像液に溶解し、露光されなかった部分は溶解せず、基板上に目的のポジ型のパターンが形成される。 After exposure or PEB, 0.1 to 10% by weight, preferably 2 to 5% by weight of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide (TPAH), tetrabutyl Using a developing solution of alkaline aqueous solution such as ammonium hydroxide (TBAH), for 3 seconds to 3 minutes, preferably 5 seconds to 2 minutes, using a conventional method such as dip method, puddle method, spray method, etc. By developing by the method, the portions exposed to light are dissolved in the developer, and the portions not exposed are not dissolved, forming the desired positive pattern on the substrate.

前記ポジ型レジスト材料を用いて、有機溶剤現像によってネガティブパターンを得るネガティブ現像を行うこともできる。このときに用いる現像液としては、2-オクタノン、2-ノナノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、2-ヘキサノン、3-ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸ブテニル、酢酸イソペンチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、2-ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3-フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル、酢酸2-フェニルエチル等が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Negative development can also be performed using the positive resist material to obtain a negative pattern by organic solvent development. The developing solutions used at this time include 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, diisobutyl ketone, methylcyclohexanone, acetophenone, methylacetophenone, and propyl acetate. , butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate, methyl crotonate, ethyl crotonate, methyl propionate , ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl 2-hydroxyisobutyrate, methyl benzoate , ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, benzyl propionate, ethyl phenylacetate, 2-phenylethyl acetate, and the like. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

現像の終了時には、リンスを行う。リンス液としては、現像液と混溶し、レジスト膜を溶解させない溶剤が好ましい。このような溶剤としては、炭素数3~10のアルコール、炭素数8~12のエーテル化合物、炭素数6~12のアルカン、アルケン、アルキン、芳香族系の溶剤が好ましく用いられる。 At the end of development, rinse. The rinsing liquid is preferably a solvent that is mixed with the developer and does not dissolve the resist film. As such solvents, alcohols having 3 to 10 carbon atoms, ether compounds having 8 to 12 carbon atoms, alkanes, alkenes, alkynes, and aromatic solvents having 6 to 12 carbon atoms are preferably used.

具体的に、炭素数3~10のアルコールとしては、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1-ブチルアルコール、2-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、tert-ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2-メチル-1-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、3-メチル-3-ペンタノール、シクロペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、3-ヘキサノール、2,3-ジメチル-2-ブタノール、3,3-ジメチル-1-ブタノール、3,3-ジメチル-2-ブタノール、2-エチル-1-ブタノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-メチル-3-ペンタノール、3-メチル-1-ペンタノール、3-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-3-ペンタノール、4-メチル-1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、4-メチル-3-ペンタノール、シクロヘキサノール、1-オクタノール等が挙げられる。 Specifically, alcohols having 3 to 10 carbon atoms include n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, 1-butyl alcohol, 2-butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, tert-pentyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol , 3-hexanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pene Tanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl -1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol, 1-octanol and the like.

炭素数8~12のエーテル化合物としては、ジ-n-ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジ-sec-ブチルエーテル、ジ-n-ペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジ-sec-ペンチルエーテル、ジ-tert-ペンチルエーテル、ジ-n-ヘキシルエーテル等が挙げられる。 Examples of ether compounds having 8 to 12 carbon atoms include di-n-butyl ether, diisobutyl ether, di-sec-butyl ether, di-n-pentyl ether, diisopentyl ether, di-sec-pentyl ether, di-tert-pentyl Examples include ether, di-n-hexyl ether, and the like.

炭素数6~12のアルカンとしては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、メチルシクロペンタン、ジメチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン等が挙げられる。炭素数6~12のアルケンとしては、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ジメチルシクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等が挙げられる。炭素数6~12のアルキンとしては、ヘキシン、ヘプチン、オクチン等が挙げられる。 Examples of alkanes having 6 to 12 carbon atoms include hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, methylcyclopentane, dimethylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, etc. It will be done. Examples of alkenes having 6 to 12 carbon atoms include hexene, heptene, octene, cyclohexene, methylcyclohexene, dimethylcyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene. Examples of alkynes having 6 to 12 carbon atoms include hexyne, heptyne, octyne, and the like.

芳香族系の溶剤としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、メシチレン等が挙げられる。 Examples of aromatic solvents include toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, tert-butylbenzene, mesitylene, and the like.

リンスを行うことによってレジストパターンの倒れや欠陥の発生を低減させることができる。また、リンスは必ずしも必須ではなく、リンスを行わないことによって溶剤の使用量を削減することができる。 By rinsing, it is possible to reduce the collapse of the resist pattern and the occurrence of defects. Further, rinsing is not necessarily essential, and the amount of solvent used can be reduced by not rinsing.

現像後のホールパターンやトレンチパターンを、サーマルフロー、RELACS技術又はDSA技術でシュリンクすることもできる。ホールパターン上にシュリンク剤を塗布し、ベーク中のレジスト層からの酸触媒の拡散によってレジストの表面でシュリンク剤の架橋が起こり、シュリンク剤がホールパターンの側壁に付着する。ベーク温度は、好ましくは70~180℃、より好ましくは80~170℃であり、ベーク時間は、好ましくは10~300秒であり、余分なシュリンク剤を除去し、ホールパターンを縮小させる。 It is also possible to shrink the hole pattern or trench pattern after development using thermal flow, RELACS technology or DSA technology. A shrink agent is applied onto the hole pattern, and crosslinking of the shrink agent occurs on the surface of the resist due to the diffusion of an acid catalyst from the resist layer during baking, and the shrink agent adheres to the sidewalls of the hole pattern. The baking temperature is preferably 70 to 180°C, more preferably 80 to 170°C, and the baking time is preferably 10 to 300 seconds to remove excess shrink agent and reduce the hole pattern.

以下、合成例、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained by showing synthesis examples, examples, and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[1]第3級ジエステル化合物の合成
[合成例1-1]ジエステル化合物1の合成
ジアトリゾ酸と2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオールとをエステル化反応させ、ジエステル化合物1を合成した。

Figure 0007420002000110
[1] Synthesis of tertiary diester compound [Synthesis Example 1-1] Synthesis of diester compound 1 Diatrizoic acid and 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol are subjected to an esterification reaction to form diester compound 1. was synthesized.
Figure 0007420002000110

[合成例1-2~1-8]ジエステル化合物2~8の合成
ジアトリゾ酸のかわりに、それぞれメトリゾ酸、3,5-ジヨードサリチル酸及び5-ヨードサリチル酸を用いた以外は、合成例1-1と同様の方法でジエステル化合物2~4を合成した。
また、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオールのかわりに、それぞれα'-ジヒドロキシ-1,4-ジイソプロピルベンゼン、α,α'-ジヒドロキシ-1,3-ジイソプロピルベンゼン、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール及び2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールを用いた以外は、合成例1-1と同様の方法でジエステル化合物5~8を合成した。

Figure 0007420002000111
[Synthesis Examples 1-2 to 1-8] Synthesis of Diester Compounds 2 to 8 Synthesis Example 1- except that metrizoic acid, 3,5-diiodosalicylic acid, and 5-iodosalicylic acid were used instead of diatrizoic acid, respectively. Diester compounds 2 to 4 were synthesized in the same manner as in Example 1.
Also, instead of 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, α'-dihydroxy-1,4-diisopropylbenzene, α,α'-dihydroxy-1,3-diisopropylbenzene, 3, In the same manner as Synthesis Example 1-1 except that 6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol and 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol were used. Diester compounds 5 to 8 were synthesized.
Figure 0007420002000111

Figure 0007420002000112
Figure 0007420002000112

[2]ベースポリマーの合成
[合成例2-1~2-3]ポリマー1~3の合成
各モノマーを組み合わせて、THF中で共重合反応を行い、メタノールに晶出し、更にヘキサンで洗浄を繰り返した後、単離、乾燥して、以下に示す組成のベースポリマー(ポリマー1~3)を得た。得られたベースポリマーの組成は1H-NMRにより、Mw及びMw/MnはGPC(溶剤:THF、標準:ポリスチレン)により確認した。

Figure 0007420002000113
[2] Synthesis of base polymer [Synthesis Examples 2-1 to 2-3] Synthesis of Polymers 1 to 3 Each monomer is combined, copolymerized in THF, crystallized in methanol, and washed repeatedly with hexane. After that, it was isolated and dried to obtain base polymers (Polymers 1 to 3) having the compositions shown below. The composition of the obtained base polymer was confirmed by 1 H-NMR, and the Mw and Mw/Mn were confirmed by GPC (solvent: THF, standard: polystyrene).
Figure 0007420002000113

[3]ポジ型レジスト材料の調製及びその評価
[実施例1~8、比較例1]
(1)ポジ型レジスト材料の調製
界面活性剤としてオムノバ社製界面活性剤PolyFox PF-636を100ppm溶解させた溶剤に、表1に示す組成で各成分を溶解させた溶液を、0.2μmサイズのフィルターで濾過して、ポジ型レジスト材料を調製した。
[3] Preparation of positive resist material and evaluation thereof [Examples 1 to 8, Comparative Example 1]
(1) Preparation of positive resist material A solution prepared by dissolving each component with the composition shown in Table 1 in a solvent containing 100 ppm of surfactant PolyFox PF-636 manufactured by Omnova as a surfactant, was added to a 0.2 μm size solution. A positive resist material was prepared by filtration through a filter.

表1中、各成分は以下のとおりである。
・有機溶剤:PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
DAA(ジアセトンアルコール)
In Table 1, each component is as follows.
・Organic solvent: PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)
DAA (Diacetone Alcohol)

・酸発生剤:PAG-1

Figure 0007420002000114
・Acid generator: PAG-1
Figure 0007420002000114

・クエンチャー:Q-1、Q-2

Figure 0007420002000115
・Quencher: Q-1, Q-2
Figure 0007420002000115

(2)EUVリソグラフィー評価
表1に示す各レジスト材料を、信越化学工業(株)製ケイ素含有スピンオンハードマスクSHB-A940(ケイ素の含有量が43質量%)を膜厚20nmで形成したSi基板上にスピンコートし、ホットプレートを用いて100℃で60秒間プリベークして膜厚50nmのレジスト膜を作製した。これを、ASML社製EUVスキャナーNXE3300(NA0.33、σ0.9/0.6、クアドルポール照明、ウェハー上寸法がピッチ46nm、+20%バイアスのホールパターンのマスク)を用いて露光し、ホットプレート上で表1記載の温度で60秒間PEBを行い、2.38質量%のTMAH水溶液で30秒間現像を行って寸法23nmのホールパターンを得た。
ホール寸法がそれぞれ23nmで形成されるときの露光量を測定して、これを感度とした。また、(株)日立ハイテクノロジーズ製測長SEM(CG5000)を用いてホール50個の寸法を測定し、CDU(寸法バラツキ3σ)を求めた。
結果を表1に併記する
(2) EUV lithography evaluation Each resist material shown in Table 1 was applied on a Si substrate on which a silicon-containing spin-on hard mask SHB-A940 (silicon content: 43% by mass) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was formed with a film thickness of 20 nm. A resist film having a thickness of 50 nm was prepared by spin-coating the resist film and pre-baking it at 100° C. for 60 seconds using a hot plate. This was exposed using an ASML EUV scanner NXE3300 (NA 0.33, σ 0.9/0.6, quadruple pole illumination, 46 nm pitch on the wafer, hole pattern mask with +20% bias) and placed on a hot plate. PEB was performed for 60 seconds at the temperature listed in Table 1, and development was performed for 30 seconds with a 2.38% by mass TMAH aqueous solution to obtain a hole pattern with a size of 23 nm.
The exposure amount when each hole was formed with a size of 23 nm was measured, and this was defined as the sensitivity. Further, dimensions of 50 holes were measured using a length measurement SEM (CG5000) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and CDU (dimensional variation 3σ) was determined.
The results are also listed in Table 1.

Figure 0007420002000116
Figure 0007420002000116

表1の結果より、ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基及び第3級炭素原子が結合しているエステル結合を分子内に2つ有する第3級ジエステル化合物を含む本発明のポジ型レジスト材料は、高感度であり、CDUが良好であった。 From the results in Table 1, the positive resist of the present invention contains a group containing an aromatic ring substituted with an iodine atom and a tertiary diester compound having two ester bonds to which a tertiary carbon atom is bonded in the molecule. The material had high sensitivity and good CDU.

Claims (12)

ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基及び第3級炭素原子が結合しているエステル結合を分子内に2つ有する第3級ジエステル化合物、及び酸発生剤を含むポジ型レジスト材料であって、
前記第3級ジエステル化合物が、下記式(1)で表されるものであるポジ型レジスト材料。
Figure 0007420002000117
(式中、R 1A 及びR 1B は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、炭素数1~4の飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、-N(R 1C )-C(=O)-R 1D 又は-N(R 1C )-C(=O)-O-R 1D である。R 1C は、水素原子又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基である。R 1D は、炭素数1~8の脂肪族ヒドロカルビル基である。また、前記飽和ヒドロカルビル基、飽和ヒドロカルビルオキシ基、飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基及び脂肪族ヒドロカルビル基は、その水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよく、その炭素-炭素原子間にエーテル結合又はエステル結合が介在していてもよい。
2A 及びR 2B は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基である。
3 ~R 6 は、それぞれ独立に、炭素数1~8の飽和ヒドロカルビル基であり、R 3 とR 4 とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよく、R 5 とR 6 とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
7 は、炭素数2~10の脂肪族ヒドロカルビレン基又はフェニレン基である。
m、n、p及びqは、0≦m≦5、0≦n≦5、0≦p≦5、0≦q≦5、0≦m+p≦5、0≦n+q≦5及び1≦m+n≦10を満たす整数である。)
A positive resist material comprising a group containing an aromatic ring substituted with an iodine atom and a tertiary diester compound having two ester bonds bonded to a tertiary carbon atom in the molecule, and an acid generator. ,
A positive resist material, wherein the tertiary diester compound is represented by the following formula (1).
Figure 0007420002000117
(In the formula, R 1A and R 1B are each independently a hydroxy group, a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a saturated hydrocarbylcarbonyloxy group having 2 to 6 carbon atoms. , a saturated hydrocarbylsulfonyloxy group having 1 to 4 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an amino group, a nitro group, a cyano group, -N(R 1C )-C(=O)-R 1D or -N( R 1C )-C(=O)-O-R 1D . R 1C is a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 1D is an aliphatic hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms. In addition, the saturated hydrocarbyl group, saturated hydrocarbyloxy group, saturated hydrocarbyl carbonyloxy group, saturated hydrocarbylsulfonyloxy group, and aliphatic hydrocarbyl group may have some or all of their hydrogen atoms substituted with halogen atoms. Often, an ether bond or ester bond may be present between the carbon atoms.
R 2A and R 2B are each independently a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms.
R 3 to R 6 are each independently a saturated hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring with the carbon atom to which they are bonded. , R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
R 7 is an aliphatic hydrocarbylene group having 2 to 10 carbon atoms or a phenylene group.
m, n, p and q are 0≦m≦5, 0≦n≦5, 0≦p≦5, 0≦q≦5, 0≦m+p≦5, 0≦n+q≦5 and 1≦m+n≦10 It is an integer that satisfies the following. )
更に、ベースポリマーを含む請求項記載のポジ型レジスト材料。 The positive resist material according to claim 1 , further comprising a base polymer. ヨウ素原子で置換された芳香環を含む基及び第3級炭素原子が結合しているエステル結合を分子内に2つ有する第3級ジエステル化合物、及びベースポリマーを含むポジ型レジスト材料であって、A positive resist material comprising a base polymer and a tertiary diester compound having two ester bonds bonded to a group containing an aromatic ring substituted with an iodine atom and a tertiary carbon atom in the molecule,
前記第3級ジエステル化合物が、下記式(1)で表されるものであり、The tertiary diester compound is represented by the following formula (1),
前記ベースポリマーが、下記式(c1)~(c3)のいずれかで表される繰り返し単位を含むものであるポジ型レジスト材料。A positive resist material, wherein the base polymer contains a repeating unit represented by any of the following formulas (c1) to (c3).
Figure 0007420002000118
Figure 0007420002000118
(式中、R(In the formula, R 1A1A 及びRand R 1B1B は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基、炭素数1~6の飽和ヒドロカルビルオキシ基、炭素数2~6の飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、炭素数1~4の飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、-N(Reach independently represents a hydroxy group, a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbylcarbonyloxy group having 2 to 6 carbon atoms, and a saturated hydrocarbyl group having 1 to 4 carbon atoms. Sulfonyloxy group, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, amino group, nitro group, cyano group, -N(R 1C1C )-C(=O)-R)-C(=O)-R 1D1D 又は-N(Ror -N(R 1C1C )-C(=O)-O-R)-C(=O)-OR 1D1D である。RIt is. R 1C1C は、水素原子又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基である。Ris a hydrogen atom or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 1D1D は、炭素数1~8の脂肪族ヒドロカルビル基である。また、前記飽和ヒドロカルビル基、飽和ヒドロカルビルオキシ基、飽和ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、飽和ヒドロカルビルスルホニルオキシ基及び脂肪族ヒドロカルビル基は、その水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよく、その炭素-炭素原子間にエーテル結合又はエステル結合が介在していてもよい。is an aliphatic hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms. Further, in the saturated hydrocarbyl group, saturated hydrocarbyloxy group, saturated hydrocarbylcarbonyloxy group, saturated hydrocarbylsulfonyloxy group, and aliphatic hydrocarbyl group, some or all of the hydrogen atoms thereof may be substituted with a halogen atom, An ether bond or ester bond may exist between carbon and carbon atoms.
R 2A2A 及びRand R 2B2B は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基である。are each independently a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms.
R 33 ~R~R 66 は、それぞれ独立に、炭素数1~8の飽和ヒドロカルビル基であり、Rare each independently a saturated hydrocarbyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 33 とRand R 4Four とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよく、Rmay be bonded to each other to form a ring together with the carbon atoms to which they are bonded, and R 5Five とRand R 66 とが、互いに結合してこれらが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atoms to which they are bonded.
R 77 は、炭素数2~10の脂肪族ヒドロカルビレン基又はフェニレン基である。is an aliphatic hydrocarbylene group or phenylene group having 2 to 10 carbon atoms.
m、n、p及びqは、0≦m≦5、0≦n≦5、0≦p≦5、0≦q≦5、0≦m+p≦5、0≦n+q≦5及び1≦m+n≦10を満たす整数である。)m, n, p and q are 0≦m≦5, 0≦n≦5, 0≦p≦5, 0≦q≦5, 0≦m+p≦5, 0≦n+q≦5 and 1≦m+n≦10 It is an integer that satisfies the following. )
Figure 0007420002000119
Figure 0007420002000119
(式中、R(In the formula, R AA は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
Y 11 は、単結合、フェニレン基、ナフチレン基、-O-Yis a single bond, phenylene group, naphthylene group, -O-Y 1111 -、-C(=O)-O-Y-, -C(=O)-O-Y 1111 -又は-C(=O)-NH-Y-or-C(=O)-NH-Y 1111 -である。Y- is. Y 1111 は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基、ナフチレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, a naphthylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and does not contain a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. It's okay to stay.
Y 22 は、単結合又はエステル結合である。is a single bond or an ester bond.
Y 33 は、単結合、-Yis a single bond, -Y 3131 -C(=O)-O-、-Y-C(=O)-O-, -Y 3131 -O-又は-Y-O- or -Y 3131 -O-C(=O)-である。Y-OC(=O)-. Y 3131 は、炭素数1~12のヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合、ヨウ素原子又は臭素原子を含んでいてもよい。is a hydrocarbylene group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and contains a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, an iodine atom, or a bromine atom. Good too.
Y 4Four は、単結合、メチレン基又は2,2,2-トリフルオロ-1,1-エタンジイル基である。is a single bond, a methylene group or a 2,2,2-trifluoro-1,1-ethanediyl group.
Y 5Five は、単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、フッ素化フェニレン基、-O-Yis a single bond, methylene group, ethylene group, phenylene group, fluorinated phenylene group, -O-Y 5151 -、-C(=O)-O-Y-, -C(=O)-O-Y 5151 -又は-C(=O)-NH-Y-or-C(=O)-NH-Y 5151 -である。Y- is. Y 5151 は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, even if it contains a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. good.
RfRf 11 及びRfand Rf 22 は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であるが、少なくとも1つはフッ素原子である。are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and at least one is a fluorine atom.
R 21twenty one ~R~R 2828 は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。また、Rare each independently a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a C1-20 hydrocarbyl group which may contain a heteroatom. Also, R 23twenty three 及びRand R 24twenty four 又はRor R 2626 及びRand R 2727 が、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子と共に環を形成していてもよい。may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded.
M -- は、非求核性対向イオンである。)is a non-nucleophilic counterion. )
前記ベースポリマーが、カルボキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位及び/又はフェノール性ヒドロキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位を含む請求項2又は3記載のポジ型レジスト材料。 2. The base polymer comprises a repeating unit in which a hydrogen atom of a carboxy group is substituted with an acid-labile group and/or a repeating unit in which a hydrogen atom of a phenolic hydroxy group is substituted with an acid-labile group. 3. The positive resist material described in 3. 前記カルボキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位及びフェノール性ヒドロキシ基の水素原子が酸不安定基で置換されている繰り返し単位が、それぞれ下記式(a1)で表される繰り返し単位及び下記式(a2)で表される繰り返し単位である請求項4記載のポジ型レジスト材料。
Figure 0007420002000120
(式中、RAは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。
1は、単結合、フェニレン基若しくはナフチレン基、又はエステル結合、エーテル結合若しくはラクトン環を含む炭素数1~12の連結基である。
2は、単結合、エステル結合又はアミド結合である。
3は、単結合、エーテル結合又はエステル結合である。
11及びR12は、酸不安定基である。
13は、フッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビル基である。
14は、単結合又は炭素数1~6の飽和ヒドロカルビレン基であり、その炭素原子の一部がエーテル結合又はエステル結合で置換されていてもよい。
aは、1又は2である。bは、0~4の整数である。ただし、1≦a+b≦5である。)
The repeating unit in which the hydrogen atom of the carboxy group is substituted with an acid-labile group and the repeating unit in which the hydrogen atom of the phenolic hydroxy group is substituted with an acid-labile group are each represented by the following formula (a1). The positive resist material according to claim 4, which is a repeating unit and a repeating unit represented by the following formula (a2).
Figure 0007420002000120
(In the formula, R A is each independently a hydrogen atom or a methyl group.
X 1 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms containing an ester bond, ether bond, or lactone ring.
X 2 is a single bond, an ester bond or an amide bond.
X 3 is a single bond, an ether bond or an ester bond.
R 11 and R 12 are acid labile groups.
R 13 is a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, or a saturated hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 14 is a single bond or a saturated hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, and some of its carbon atoms may be substituted with an ether bond or an ester bond.
a is 1 or 2. b is an integer from 0 to 4. However, 1≦a+b≦5. )
前記ベースポリマーが、更に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ラクトン環、カーボネート基、チオカーボネート基、カルボニル基、環状アセタール基、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、シアノ基、アミド結合、-O-C(=O)-S-及び-O-C(=O)-NH-から選ばれる密着性基を含む繰り返し単位bを含むものである請求項~5のいずれか1項記載のポジ型レジスト材料。 The base polymer further includes a hydroxy group, a carboxy group, a lactone ring, a carbonate group, a thiocarbonate group, a carbonyl group, a cyclic acetal group, an ether bond, an ester bond, a sulfonic acid ester bond, a cyano group, an amide bond, -O- The positive resist material according to any one of claims 2 to 5, which contains a repeating unit b containing an adhesive group selected from C(=O)-S- and -OC(=O)-NH-. . 前記ベースポリマーが、更に、下記式(c1)~(c3)のいずれかで表される繰り返し単位を含むものである請求項記載のポジ型レジスト材料。
Figure 0007420002000121
(式中、RAは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。
1は、単結合、フェニレン基、ナフチレン基、-O-Y11-、-C(=O)-O-Y11-又は-C(=O)-NH-Y11-である。Y11は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基、ナフチレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。
2は、単結合又はエステル結合である。
3は、単結合、-Y31-C(=O)-O-、-Y31-O-又は-Y31-O-C(=O)-である。Y31は、炭素数1~12のヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合、ヨウ素原子又は臭素原子を含んでいてもよい。
4は、単結合、メチレン基又は2,2,2-トリフルオロ-1,1-エタンジイル基である。
5は、単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、フッ素化フェニレン基、-O-Y51-、-C(=O)-O-Y51-又は-C(=O)-NH-Y51-である。Y51は、炭素数1~6の脂肪族ヒドロカルビレン基、フェニレン基又はこれらを組み合わせて得られる炭素数7~18の基であり、カルボニル基、エステル結合、エーテル結合又はヒドロキシ基を含んでいてもよい。
Rf1及びRf2は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であるが、少なくとも1つはフッ素原子である。
21~R28は、それぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20のヒドロカルビル基である。また、R23及びR24又はR26及びR27が、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子と共に環を形成していてもよい。
-は、非求核性対向イオンである。)
3. The positive resist material according to claim 2 , wherein the base polymer further contains a repeating unit represented by one of the following formulas (c1) to (c3).
Figure 0007420002000121
(In the formula, R A is each independently a hydrogen atom or a methyl group.
Y 1 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, -O-Y 11 -, -C(=O)-O-Y 11 - or -C(=O)-NH-Y 11 -. Y 11 is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, a naphthylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and is a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. May contain.
Y 2 is a single bond or an ester bond.
Y 3 is a single bond, -Y 31 -C(=O)-O-, -Y 31 -O-, or -Y 31 -O-C(=O)-. Y 31 is a hydrocarbylene group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and does not contain a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, an iodine atom, or a bromine atom. It's okay to stay.
Y 4 is a single bond, a methylene group or a 2,2,2-trifluoro-1,1-ethanediyl group.
Y 5 is a single bond, methylene group, ethylene group, phenylene group, fluorinated phenylene group, -O-Y 51 -, -C(=O)-O-Y 51 - or -C(=O)-NH- Y 51 -. Y 51 is an aliphatic hydrocarbylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group, or a group having 7 to 18 carbon atoms obtained by combining these, and contains a carbonyl group, an ester bond, an ether bond, or a hydroxy group. You can stay there.
Rf 1 and Rf 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group, and at least one is a fluorine atom.
R 21 to R 28 are each independently a fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom. Further, R 23 and R 24 or R 26 and R 27 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded.
M - is a non-nucleophilic counterion. )
更に、有機溶剤を含む請求項1~のいずれか1項記載のポジ型レジスト材料。 The positive resist material according to any one of claims 1 to 7 , further comprising an organic solvent. 更に、クエンチャーを含む請求項1~のいずれか1項記載のポジ型レジスト材料。 The positive resist material according to claim 1, further comprising a quencher . 更に、界面活性剤を含む請求項1~のいずれか1項記載のポジ型レジスト材料。 The positive resist material according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a surfactant. 請求項1~1のいずれか1項記載のポジ型レジスト材料を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を高エネルギー線で露光する工程と、前記露光したレジスト膜を、現像液を用いて現像する工程とを含むパターン形成方法。 A step of forming a resist film on a substrate using the positive resist material according to any one of claims 1 to 10 , a step of exposing the resist film to high energy radiation, and a step of exposing the exposed resist film to a high energy beam. , a pattern forming method comprising a step of developing using a developer. 前記高エネルギー線が、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、電子線又は波長3~15nmの極端紫外線である請求項1記載のパターン形成方法。 12. The pattern forming method according to claim 11 , wherein the high-energy beam is an i-line, a KrF excimer laser beam, an ArF excimer laser beam, an electron beam, or an extreme ultraviolet ray with a wavelength of 3 to 15 nm.
JP2020128428A 2020-01-08 2020-07-29 Positive resist material and pattern forming method Active JP7420002B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020001423 2020-01-08
JP2020001423 2020-01-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021110922A JP2021110922A (en) 2021-08-02
JP7420002B2 true JP7420002B2 (en) 2024-01-23

Family

ID=77060503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020128428A Active JP7420002B2 (en) 2020-01-08 2020-07-29 Positive resist material and pattern forming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7420002B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2023017703A1 (en) * 2021-08-12 2023-02-16
JP7376632B2 (en) * 2022-03-10 2023-11-08 東京応化工業株式会社 Resist composition and resist pattern forming method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178317A (en) 2004-12-24 2006-07-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Resist material and pattern forming method using the same
WO2011115190A1 (en) 2010-03-17 2011-09-22 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition
JP2016040598A (en) 2014-08-12 2016-03-24 信越化学工業株式会社 Positive resist material and pattern forming method using the same
JP2016071048A (en) 2014-09-29 2016-05-09 住友化学株式会社 Resist composition and production method of resist pattern
WO2016158168A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 三菱瓦斯化学株式会社 Compound, resist composition, and method for forming resist pattern in which same is used
WO2019151403A1 (en) 2018-01-31 2019-08-08 三菱瓦斯化学株式会社 Composition, resist-pattern forming method, and insulating-film forming method
WO2020040161A1 (en) 2018-08-24 2020-02-27 三菱瓦斯化学株式会社 Compound, composition containing same, method for forming resist pattern, and method for forming insulating film

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178317A (en) 2004-12-24 2006-07-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Resist material and pattern forming method using the same
WO2011115190A1 (en) 2010-03-17 2011-09-22 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition
JP2016040598A (en) 2014-08-12 2016-03-24 信越化学工業株式会社 Positive resist material and pattern forming method using the same
JP2016071048A (en) 2014-09-29 2016-05-09 住友化学株式会社 Resist composition and production method of resist pattern
WO2016158168A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 三菱瓦斯化学株式会社 Compound, resist composition, and method for forming resist pattern in which same is used
WO2019151403A1 (en) 2018-01-31 2019-08-08 三菱瓦斯化学株式会社 Composition, resist-pattern forming method, and insulating-film forming method
WO2020040161A1 (en) 2018-08-24 2020-02-27 三菱瓦斯化学株式会社 Compound, composition containing same, method for forming resist pattern, and method for forming insulating film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021110922A (en) 2021-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7400677B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP7283373B2 (en) Chemically amplified resist material and pattern forming method
JP7334683B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
KR102649870B1 (en) Positive resist material and patterning process
JP7351256B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP7264019B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP7351262B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP7550731B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP7494731B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP7264020B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP7420002B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
KR102700879B1 (en) Positive resist composition and patterning process
TWI785726B (en) Positive resist material and patterning process
JP7351261B2 (en) Positive resist material and pattern forming method
JP2022125970A (en) Positive resist material and pattern forming process
JP2022115072A (en) Positive resist material and pattern forming process
TWI836526B (en) Positive resist material and patterning process
KR102674915B1 (en) Positive resist material and patterning process
KR102682701B1 (en) Positive resist composition and pattern forming process
JP2023152629A (en) Positive resist material and pattern forming process
JP2024059083A (en) Positive resist material and pattern forming method
JP2024059081A (en) Positive resist material and pattern forming method
JP2022183029A (en) Positive resist material and patterning method
JP2024010654A (en) Positive resist material and patterning process

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220728

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230829

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7420002

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150