KR101760141B1 - Radiation-sensitive resin composition and process for forming resist pattern - Google Patents

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Abstract

본 발명은 현상 후의 LWR이 양호하고, 막 감소가 발생하기 어려운 감방사선성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위와 산 해리성 기를 가지는 중합체, (B) 감방사선성 산 발생제 및 (C) 불소 원자를 함유하는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다
<화학식 1>

Figure 112011012214129-pat00058

(단, 화학식 1 중에서, R1은 수소 원자 등을 나타내고, R2는 단결합 등을 나타내며, R3은 3가의 유기기를 나타냄).The present invention provides a radiation sensitive resin composition which is excellent in LWR after development and hardly causes film reduction.
(A) a polymer having repeating units represented by the following formula (1) and an acid dissociable group, (B) a radiation-sensitive acid generator, and (C) a polymer containing a fluorine atom It is characterized by including
&Lt; Formula 1 >
Figure 112011012214129-pat00058

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or the like, R 2 represents a single bond or the like, and R 3 represents a trivalent organic group).

Description

감방사선성 수지 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법{RADIATION-SENSITIVE RESIN COMPOSITION AND PROCESS FOR FORMING RESIST PATTERN}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition and a method for forming a resist pattern,

본 발명은 감방사선성 수지 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 현상 후의 선폭 조도(Line Width Roughness: LWR)가 양호하고, 막 감소가 발생하기 어려운 포토레지스트막을 형성할 수 있는 감방사선성 수지 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition and a method of forming a resist pattern. More particularly, the present invention relates to a radiation-sensitive resin composition and a method of forming a resist pattern which can form a photoresist film having good line width roughness (LWR) after development and in which film reduction is unlikely to occur.

집적 회로 소자를 제조하는 미세 가공의 분야에서는 보다 높은 집적도를 얻기 위해, 0.10 μm 이하의 레벨(즉, 서브쿼터 마이크론 레벨)에서의 미세 가공이 가능한 리소그래피 기술이 갈망되어, KrF 엑시머 레이저(파장 248 nm)나 ArF 엑시머 레이저(파장 193 nm)가 주목받고 있다.In the field of micromachining for manufacturing integrated circuit devices, a lithography technique capable of micromachining at a level of 0.10 μm or less (that is, sub-quarter micron level) is desired in order to obtain a higher degree of integration, and a KrF excimer laser ) Or an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm).

그러나, 미세 가공 분야에서는 더욱 미세한 레지스트 패턴(예를 들면 선폭이 45 nm 정도인 미세한 레지스트 패턴)을 형성하는 것이 갈망되고 있고, 더욱 미세한 레지스트 패턴을 형성 가능하게 하기 위해, 예를 들면 노광 장치의 광원 파장을 단파장화 하는 것이나, 렌즈의 개구수(NA)를 증대시키는 것 등이 행해지고 있다. 그러나, 광원 파장의 단파장화를 달성하기 위해서는 고액의 새로운 노광 장치가 필요해진다는 문제가 있다. 또한, 렌즈의 개구수를 증대시키는 경우, 해상도와 초점 심도가 트레이드 오프(trade-off)의 관계에 있기 때문에, 가령 해상도를 향상시킬 수 있더라도, 초점 심도가 저하된다는 문제가 있다.However, in the field of microfabrication, it is desired to form a finer resist pattern (for example, a fine resist pattern having a line width of about 45 nm), and in order to enable formation of a finer resist pattern, The wavelength is shortened, the numerical aperture (NA) of the lens is increased, and so on. However, there is a problem in that a large amount of new exposure apparatus is required to achieve short wavelength of the light source wavelength. Further, in the case of increasing the numerical aperture of the lens, there is a trade-off relationship between the resolution and the depth of focus, so that even if the resolution can be improved, there is a problem that the depth of focus is reduced.

따라서, 최근 들어 이러한 문제를 해결하는 리소그래피 기술로서, 액침 노광(리퀴드 이머전 리소그래피(liquid immersion lithography))법이라는 방법이 보고되어 있다. 이 방법은 노광 시에, 렌즈와 포토레지스트막의 사이(포토레지스트막상)에 액침 노광용 액체(예를 들면 순수, 불소계 불활성 액체 등)를 개재시킨다는 방법이다. 이 방법에 따르면, 종래에 공기나 질소 등의 불활성 가스로 채워져 있던 노광 광로 공간을 공기 등, 보다 굴절률(n)이 큰 액침 노광용 액체로 채워지게 되기 때문에, 종래와 동일한 노광 광원을 이용한 경우라도, 노광 장치의 광원 파장을 단파장화 등으로 한 경우와 동일한 효과, 즉 높은 해상성이 얻어진다. 또한, 초점 심도의 저하가 발생하지 않는다.Therefore, recently, as a lithography technique to solve such a problem, a method called liquid immersion lithography (liquid immersion lithography) has been reported. This method is a method in which a liquid for immersion exposure (for example, pure water, a fluorine-based inactive liquid, etc.) is interposed between the lens and the photoresist film (on the photoresist film) during exposure. According to this method, the exposure light path space previously filled with an inert gas such as air or nitrogen is filled with liquid for immersion exposure having a higher refractive index (n) such as air. Therefore, even when the same exposure light source as the conventional one is used, The same effect as in the case of shortening the wavelength of the light source of the exposure apparatus, that is, high resolution can be obtained. Also, the depth of focus does not decrease.

따라서, 이러한 액침 노광법에 따르면, 기존의 장치에 실장되어 있는 렌즈를 이용하여, 저비용으로, 해상성이 우수하고, 초점 심도도 우수한 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.Therefore, according to such a liquid immersion exposure method, a resist pattern excellent in resolution and excellent in depth of focus can be formed at a low cost by using a lens mounted in an existing apparatus.

액침 노광 공정으로서는 예를 들면 감방사선성 수지 조성물로부터 형성되는 포토레지스트막을 보호하기 위해, 포토레지스트막 상에 액침 상층막을 형성한 후에, 액침 노광하는 수법(예를 들면 특허문헌 1 참조)이나, 액침 상층막을 불필요로 하기 위해, 불소 원자를 포함하는 중합체를 함유하는 감방사선성 수지 조성물을 이용하여 포토레지스트막을 형성하는 수법(예를 들면 특허문헌 2 참조)이 제안되어 있고, 작업 처리량의 향상(즉, 처리 능력의 향상)에 기여하는 것이 기대되고 있다.Examples of the liquid immersion lithography process include a technique of forming a liquid immersion upper layer film on a photoresist film to protect the photoresist film formed from the radiation sensitive resin composition, followed by liquid immersion lithography (see, for example, Patent Document 1) A method of forming a photoresist film by using a radiation-sensitive resin composition containing a polymer containing a fluorine atom (see, for example, Patent Document 2) has been proposed in order to make the upper layer film unnecessary, , Improvement of the processing capability).

국제 특허 공개 05/069076호 공보International Patent Publication No. 05/069076 국제 특허 공개 07/116664호 공보International Patent Publication No. 07/116664

그러나, 상술한 바와 같은 불소 원자를 포함하는 중합체를 함유하는 감방사선성 수지 조성물을 이용한 경우, 현상 후의 레지스트 패턴의 LWR(Line Width Roughness)이 악화되거나, 막 감소가 발생하는 등의 문제가 있었다. 그 때문에, 현상 후의 LWR이 양호하고, 막 감소가 발생하기 어려운 포토레지스트막을 형성 가능한 감방사선성 수지 조성물의 개발이 요구되고 있다.However, when the radiation-sensitive resin composition containing the fluorine-containing polymer as described above is used, there is a problem that the LWR (Line Width Roughness) of the resist pattern after development deteriorates or the film decreases. Therefore, development of a radiation-sensitive resin composition capable of forming a photoresist film with good LWR after development and in which film reduction is unlikely to occur is required.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 현상 후의 LWR이 양호하고, 막 감소가 발생하기 어려운 포토레지스트막을 형성할 수 있는 감방사선성 수지 조성물 및 이것을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a radiation-sensitive resin composition capable of forming a photoresist film having good LWR after development and hardly causing film reduction, and a resist pattern forming method And to provide the above objects.

본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위해 예의 검토한 결과, (A) 특정한 반복 단위 및 산 해리성 기를 가지는 중합체와, (B) 감방사선성 산 발생제와, (C) 불소 원자를 함유하는 중합체를 포함하는 감방사선성 수지 조성물을 이용함으로써, 상기 과제를 달성하는 것이 가능하다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that (A) a polymer having a specific repeating unit and an acid dissociable group, (B) a radiation-sensitive acid generator, and (C) a polymer containing a fluorine atom The present inventors have found that the above problems can be attained by using the radiation sensitive resin composition containing the radiation-sensitive resin composition.

본 발명에 의해, 이하의 감방사선성 수지 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법이 제공된다.According to the present invention, the following radiation-sensitive resin composition and a method of forming a resist pattern are provided.

[1] (A) 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 및 산 해리성 기를 가지는 중합체와, (B) 감방사선성 산 발생제와, (C) 불소 원자를 함유하는 중합체를 포함하는 감방사선성 수지 조성물.(1) A radiation-sensitive resin composition comprising (A) a radiation-sensitive resin composition comprising a polymer having a repeating unit represented by the following formula (1) and an acid dissociable group, (B) a radiation-sensitive acid generator, and (C) Composition.

Figure 112011012214129-pat00001
Figure 112011012214129-pat00001

(화학식 1 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R2는 단결합, 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기, 알칸디일옥시기 또는 알칸디일카르보닐옥시기를 나타내며, R3은 3가의 유기기를 나타냄)(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 2 represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanediyloxy group or an alkanediylcarbonyloxy group, R 3 represents a trivalent organic group)

[2] 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위가 하기 화학식 (1-1)로 표시되는 반복 단위인 상기 [1]에 기재된 감방사선성 수지 조성물.[2] The radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein the repeating unit represented by the formula (1) is a repeating unit represented by the following formula (1-1).

Figure 112011012214129-pat00002
Figure 112011012214129-pat00002

(화학식 (1-1) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R2는 단결합, 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기, 알칸디일옥시기 또는 알칸디일카르보닐옥시기를 나타내며, R50은 하기 화학식 a로 표시되는 기 또는 하기 화학식 b로 표시되는 기를 나타냄)Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 2 represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanediyloxy group or an alkanediylcarbonyl And R 50 represents a group represented by the following formula (a) or a group represented by the following formula (b)

<화학식 a><Formula a>

Figure 112011012214129-pat00003
Figure 112011012214129-pat00003

<화학식 b><Formula b>

Figure 112011012214129-pat00004
Figure 112011012214129-pat00004

(화학식 a 중에서, n1은 0 내지 2의 정수를 나타내고, 화학식 b 중에서, n2 내지 n5는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, 화학식 a 및 화학식 b 중에서, *은 화학식 (1-1) 중의 R2에 결합하는 결합손을 나타내되, 단 화학식 a로 표시되는 기 및 화학식 b로 표시되는 기는 이들 기를 구성하는 탄소 원자의 1개 이상이 산소 원자, 질소 원자 또는 카르보닐기로 치환될 수 있고, 또한 화학식 a로 표시되는 기 및 화학식 b로 표시되는 기는 치환기를 가질 수도 있음)(Wherein, in the formula (a), n1 represents an integer of 0 to 2, and in the formula (b), n2 to n5 each independently represent an integer of 0 to 2, are shown the coupling hand bonded to the R 2, only there are one or more of the carbon atoms constituting a group these groups represented by the group) and (b represented by the formula (a) may be substituted with an oxygen atom, a nitrogen atom or a carbonyl group, and The group represented by the formula (a) and the group represented by the formula (b) may have a substituent)

[3] 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위가 하기 화학식 (1-1a)로 표시되는 반복 단위인 상기 [2]에 기재된 감방사선성 수지 조성물.[3] The radiation-sensitive resin composition according to [2], wherein the repeating unit represented by the formula (1) is a repeating unit represented by the following formula (1-1a).

Figure 112011012214129-pat00005
Figure 112011012214129-pat00005

(화학식 (1-1a) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R2는 단결합, 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기, 알칸디일옥시기 또는 알칸디일카르보닐옥시기를 나타내며, R51은 하기 화학식 a1로 표시되는 기 또는 하기 화학식 b1로 표시되는 기를 나타냄)Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 2 represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanediyloxy group or an alkanediylcarbonyl And R 51 represents a group represented by the following formula (a1) or a group represented by the following formula (b1)

<화학식 a1><Formula a1>

Figure 112011012214129-pat00006
Figure 112011012214129-pat00006

<화학식 b1><Formula b1>

Figure 112011012214129-pat00007
Figure 112011012214129-pat00007

(화학식 a1 및 화학식 b1 중에서, *은 화학식 (1-1a) 중의 R2에 결합하는 결합손을 나타냄)(In the formulas (a1) and (b1), * represents a bonding bond binding to R 2 in the formula (1-1a)).

[4] 상기 (C) 중합체가 하기 화학식 (2-1) 내지 (2-3)으로 표시되는 각 반복 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 반복 단위를 가지는 상기 [1]에 기재된 감방사선성 수지 조성물. [4] The thermosetting resin composition according to the above [1], wherein the polymer (C) has at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units represented by the following formulas (2-1) to (2-3) Resin composition.

Figure 112011012214129-pat00008
Figure 112011012214129-pat00008

(화학식 (2-1) 내지 (2-3) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, 화학식 (2-1) 중에서, R9는 탄소수 1 내지 30의 불소화 알킬기를 나타내고, 화학식 (2-2) 중에서, R6은 단결합 또는 (g+1)가의 연결기를 나타내며, g는 1 내지 3의 정수이고, 화학식 (2-3) 중에서, R7은 2가의 연결기를 나타내고, 화학식 (2-2) 및 화학식 (2-3) 중에서, R8은 수소 원자, 산 해리성 기 또는 알칼리 해리성 기를 나타내고, R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 또는 탄소수 1 내지 10의 불소화 알킬기를 나타내되, 단 모든 R10이 수소 원자인 경우는 없음)(2-1) to (2-3), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and in the formula (2-1), R 9 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms , of the general formula (2-2), R 6 represents a single bond or a (g + 1) represents a divalent connecting group, g is an integer from 1 to 3, the formula (2-3) in a, R 7 represents a divalent linking group (2-2) and (2-3), R 8 represents a hydrogen atom, an acid dissociable group or an alkali dissociable group, each of R 10 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, Fluorinated alkyl group, provided that when all of R &lt; 10 &gt; is a hydrogen atom, it is not)

[5] 상기 (C) 중합체가 하기 화학식 (2-4)로 표시되는 기와 하기 화학식 (2-5)로 표시되는 기 중 적어도 한쪽의 기를 함유하는 반복 단위(단, 상기 화학식 (2-3)으로 표시되는 반복 단위를 제외함)를 더 가지는 상기 [4]에 기재된 감방사선성 수지 조성물.[5] The positive resist composition according to any one of [1] to [5], wherein the polymer (C) is at least one repeating unit containing at least one group selected from the group consisting of the following formula (2-4) And the repeating unit represented by the formula (1) is excluded).

Figure 112011012214129-pat00009
Figure 112011012214129-pat00009

(화학식 (2-4) 중에서, R11은 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기를 나타냄)(In the formula (2-4), R 11 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a fluorine atom)

[6] 상기 (C) 중합체의 함유량은 상기 (A) 중합체 100 질량부에 대하여, 0.1 내지 40 질량부인 상기 [5]에 기재된 감방사선성 수지 조성물.[6] The radiation-sensitive resin composition according to the above [5], wherein the content of the polymer (C) is 0.1 to 40 parts by mass relative to 100 parts by mass of the polymer (A).

[7] 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도공하여 포토레지스트막을 형성하는 포토레지스트막 형성 공정과, 형성한 상기 포토레지스트막 상에 액침 노광용 액체를 배치하고, 상기 액침 노광용 액체를 통해 상기 포토레지스트막에 방사선을 조사하는 노광 공정과, 방사선이 조사된 상기 포토레지스트막을 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 현상 공정을 구비하는 레지스트 패턴 형성 방법.[7] A process for producing a photoresist film, comprising the steps of: forming a photoresist film by coating the substrate with a radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [6] Exposing the photoresist film to radiation through the liquid for immersion lithography, and developing the photoresist film irradiated with the radiation with a developer to form a resist pattern.

본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 현상 후의 LWR이 양호하고, 막 감소가 발생하기 어려운 포토레지스트막을 형성할 수 있다는 효과를 발휘하는 것이다.The radiation-sensitive resin composition of the present invention exhibits an effect of being able to form a photoresist film having good LWR after development and hardly causing film reduction.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 관해서 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 당업자의 통상의 지식에 기초하여, 이하의 실시 형태에 대하여 적절하게 변경, 개량 등이 가해진 것도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, specific details for carrying out the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments. In other words, it is to be understood that modifications, improvements, and the like are properly applied to the following embodiments based on the ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

[1] 감방사선성 수지 조성물:[1] Radiation-sensitive resin composition:

본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위(이하, 「반복 단위 (I)」이라 기재하는 경우가 있음), 및 산 해리성 기를 가지는 중합체(이하, 「(A) 중합체」라 기재하는 경우가 있음)와, (B) 감방사선성 산 발생제(이하, 단순히「(B) 산 발생제」라 기재하는 경우가 있음)와, (C) 불소 원자를 함유하는 중합체(이하, 「(C) 중합체」라 기재하는 경우가 있음)를 포함하는 것이다.The radiation sensitive resin composition of the present invention is a radiation sensitive resin composition comprising (A) a repeating unit represented by the above-mentioned formula (1) (hereinafter sometimes referred to as "repeating unit (I)") and a polymer having an acid dissociable group (A) polymer "), (B) a radiation-sensitive acid generator (hereinafter sometimes simply referred to as" (B) acid generator "), (C) (Hereinafter sometimes referred to as &quot; (C) polymer &quot;).

또한, 본 명세서에 있어서, 화학식 중의 「Rx」로 나타내는 것 중에서, 동일한 것을 나타내는 경우에는 동일한 번호를 이용한다.In the present specification, the same numbers are used when the same is indicated among &quot; R x &quot; in the formula.

[1-1] (A) 중합체:[1-1] (A) Polymer:

(A) 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 및 산 해리성 기를 가지고, 본 발명의 감방사선성 수지 조성물에서 기재가 되는 성분이다. 여기서, 「기재」란, 막 형성능을 가지는 성분을 의미한다. 이러한 (A) 중합체는 산의 작용에 의해 산 해리성 기가 해리되어 알칼리 가용성이 되는 것이며, 산 해리성 기가 해리되기 전에는 알칼리 불용성 또는 알칼리 난용성의 것이다. 또한, 본 명세서에서 「알칼리 불용성 또는 알칼리 난용성」이란, (A) 중합체를 포함하는 감방사선성 수지 조성물을 이용하여 형성한 포토레지스트막으로부터 레지스트 패턴을 형성할 때에 채용되는 알칼리 현상 조건 하에, 포토레지스트막 대신에 (A) 중합체만을 이용한 막 두께 100 nm의 피막을 현상한 경우에, 이 피막의 초기 막 두께의 50 % 이상이 현상 후에 잔존하는 성질을 말한다.The polymer (A) has a repeating unit represented by the above formula (1) and an acid dissociable group, and is a component to be a base material in the radiation-sensitive resin composition of the present invention. Here, &quot; substrate &quot; means a component having film forming ability. Such a polymer (A) is one in which an acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid to become alkali-soluble, and is alkali-insoluble or alkali-insoluble before the acid dissociable group dissociates. The term &quot; alkali insoluble or alkali-insoluble &quot; in the present specification means that, under alkaline developing conditions employed when a resist pattern is formed from a photoresist film formed using a radiation-sensitive resin composition containing (A) Refers to a property that 50% or more of the initial film thickness of the coating film is left after development when a film having a film thickness of 100 nm is developed using only the (A) polymer in place of the resist film.

[1-1-1a] 화학식 1로 표시되는 반복 단위:[1-1-1a] The repeating unit represented by the formula (1)

화학식 1 중의 R1로서는 수소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기가 바람직하다.Examples of R 1 in the formula 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, and trifluoromethyl.

화학식 1 중의 R2로 표시되는 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기로서는 직쇄상 또는 분지상의 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기를 들 수 있다. 구체적으로는 -CH2-, 에틸렌기, 1,3-프로필렌기, 1,2-프로필렌기, 2,2-프로필렌기, 1,4-부틸렌기, 1,3-부틸렌기, 1,2-부틸렌기 등을 들 수 있다.Examples of the divalent hydrocarbon group of 1 to 5 carbon atoms represented by R 2 in the general formula (1) include linear or branched divalent hydrocarbon groups of 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include -CH 2 -, an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,2-propylene group, a 2,2-propylene group, a 1,4- Butylene group and the like.

화학식 1 중의 R2로 표시되는 알칸디일옥시기로서는 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기와 산소 원자가 결합한 기를 들 수 있다. 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기로서는 예를 들면 -CH2-, 에틸렌기, 1,3-프로필렌기, 1,2-프로필렌기, 2,2-프로필렌기, 1,4-부틸렌기, 1,3-부틸렌기, 1,2-부틸렌기 등을 들 수 있다.Examples of the alkanediyl group represented by R 2 in the general formula (1) include a group in which an oxygen atom is bonded to a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms include -CH 2 -, an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,2-propylene group, a 2,2-propylene group, , A 3-butylene group, and a 1,2-butylene group.

화학식 1 중의 R2로 표시되는 알칸디일카르보닐옥시기로서는 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기와 카르보닐옥시기가 결합한 기를 들 수 있다. 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기로서는 예를 들면 -CH2-, 에틸렌기, 1,3-프로필렌기, 1,2-프로필렌기, 2,2-프로필렌기, 1,4-부틸렌기, 1,3-부틸렌기, 1,2-부틸렌기 등을 들 수 있다.The alkanediylcarbonyloxy group represented by R 2 in the general formula (1) includes a group having a carbonyloxy group bonded to a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms include -CH 2 -, an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,2-propylene group, a 2,2-propylene group, , A 3-butylene group, and a 1,2-butylene group.

화학식 1 중에서, R3은 3가의 유기기를 나타내고, 구체적으로는 3가의 쇄상 탄화수소기, 환상 탄화수소 구조를 가지는 3가의 기, 복소환 구조를 가지는 3가의 기 등을 들 수 있다. 이들 기는 수산기, 카르복실기, 시아노기 등으로 치환될 수 있다.In the formula (1), R 3 represents a trivalent organic group, specifically, a trivalent chain hydrocarbon group, a trivalent group having a cyclic hydrocarbon structure, or a trivalent group having a heterocyclic structure. These groups may be substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group or the like.

화학식 1로 표시되는 반복 단위로서는 상기 화학식 (1-1)로 표시되는 반복 단위 등을 들 수 있고, 화학식 (1-1)로 표시되는 반복 단위 중에서도, 상기 화학식 (1-1a)로 표시되는 반복 단위를 바람직한 예로서 들 수 있다. 상기 화학식 (1-1a)로 표시되는 반복 단위이면, 현상 후의 LWR이 더욱 양호하고, 막 감소가 더욱 발생하기 어려운 포토레지스트막을 형성할 수 있다.Examples of the repeating unit represented by the formula (1) include repeating units represented by the above formula (1-1), and among the repeating units represented by the formula (1-1), repeating units represented by the above formula (1-1a) Unit may be mentioned as a preferable example. When the repeating unit represented by the above formula (1-1a) is used, a photoresist film having better LWR after development and less likely to cause film reduction can be formed.

또한, 화학식 (1-1)에서의 R50 및 화학식 (1-1a)에서의 R51은 상술한 바와 같이, 이들 기를 구성하는 탄소 원자의 1개를 산소 원자, 질소 원자 또는 카르보닐기로 치환할 수도 있고, 치환기를 가질 수도 있다. 치환기로서는 예를 들면 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기, 히드록실기, 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 카르복실기 등을 들 수 있다.R 50 in the formula (1-1) and R 51 in the formula (1-1a) may be substituted with an oxygen atom, a nitrogen atom or a carbonyl group in one of the carbon atoms constituting these groups And may have a substituent. Examples of the substituent include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a cyano group, a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a carboxyl group.

반복 단위 (I)로서는 예를 들면 하기 화학식 (3-1) 내지 (3-21)로 표시되는 각 반복 단위 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 현상 후의 LWR이 더욱 양호하고, 막 감소가 매우 발생하기 어려운 포토레지스트막을 형성할 수 있는 감방사선성 수지 조성물을 얻을 수 있다는 관점에서, 하기 화학식 (3-1)로 표시되는 반복 단위, 하기 화학식 (3-9)로 표시되는 반복 단위가 바람직하다. 또한, 하기 화학식 (3-1) 내지 (3-21) 중의 R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타낸다.Examples of the repeating unit (I) include repeating units represented by the following formulas (3-1) to (3-21). Among them, from the viewpoint of obtaining a radiation-sensitive resin composition capable of forming a photoresist film which is more excellent in LWR after development and hardly causes film reduction, it is preferable to use a repeating unit represented by the following formula (3-1) A repeating unit represented by the following formula (3-9) is preferable. In the following formulas (3-1) to (3-21), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group.

Figure 112011012214129-pat00010
Figure 112011012214129-pat00010

상기 화학식 (3-1) 내지 (3-21)로 표시되는 반복 단위 중에서, 화학식 (3-1) 내지 (3-16)은 상기 화학식 (1-1)로 표시되는 반복 단위 및 상기 화학식 (1-1a)로 표시되는 반복 단위에 해당하는 것이다. 특히, 상기 화학식 (3-4) 내지 (3-7)로 표시되는 반복 단위는 상기 화학식 (1-1) 및 화학식 (1-1a) 중의 R50이 치환기를 가지는 경우(즉, 화학식 a로 표시되는 기가 치환기를 가지는 경우)에 해당하는 반복 단위이다. 상기 화학식 (3-11), (3-12)로 표시되는 반복 단위는 화학식 b로 표시되는 기가 치환기를 가지는 경우에 해당하는 반복 단위이고, 구체적으로는 R50을 구성하는 탄소 원자 중의 1개를 산소 원자 또는 질소 원자로 치환한 것이다. 상기 화학식 (3-13) 내지 (3-16)으로 표시되는 반복 단위는 화학식 b로 표시되는 기가 치환기를 가지는 경우에 해당하는 반복 단위이고, 구체적으로는 R50을 구성하는 탄소 원자 중의 1개를 산소 원자, 질소 원자 또는 카르보닐기로 치환하고, 또한 치환기를 가지는 것이다.Among the repeating units represented by the above formulas (3-1) to (3-21), the repeating units represented by formulas (3-1) to (3-16) -1a). &Lt; / RTI &gt; Particularly, the repeating units represented by the above formulas (3-4) to (3-7) are those in which R 50 in the above formulas (1-1) and (1-1a) Is a repeating unit corresponding to a substituent group having a substituent. The repeating unit represented by the above formulas (3-11) and (3-12) is a repeating unit corresponding to the case where the group represented by the formula (b) has a substituent, specifically, one of the carbon atoms constituting R 50 is An oxygen atom or a nitrogen atom. The repeating unit represented by the above formulas (3-13) to (3-16) is a repeating unit corresponding to the case where the group represented by the formula (b) has a substituent, specifically, one of the carbon atoms constituting R 50 An oxygen atom, a nitrogen atom or a carbonyl group, and further has a substituent.

또한, 반복 단위 (I)을 형성하기 위한 단량체는 종래 공지된 방법에 의해 합성할 수 있고, 구체적으로는 문헌 [Tetrahedron Letters, Vol. 27, No. 32 p. 3741(1986)], 문헌 [Organic Letters, Vol. 4, No. 15, p. 2561(2002)] 등에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.The monomer for forming the recurring unit (I) can be synthesized by a conventionally known method, and specifically, it can be synthesized by the method described in Tetrahedron Letters, Vol. 27, No. 32 p. 3741 (1986), Organic Letters, Vol. 4, No. 15, p. 2561 (2002), and the like.

[1-1-1b] 그 밖의 반복 단위 (a):[1-1-1b] Other repeating units (a):

(A) 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 이외에, 그 밖의 반복 단위 (a)를 가지는 것일 수도 있다. 그 밖의 반복 단위 (a)로서는 이하에 나타내는 반복 단위 (II) 내지 (VI)을 들 수 있다.The polymer (A) may have other repeating units (a) in addition to the repeating units represented by the above formula (1). Examples of the other repeating units (a) include the following repeating units (II) to (VI).

[1-1-1b-1] 반복 단위 (II):[1-1-1b-1] Repeating unit (II):

반복 단위 (II)로서는 하기 화학식 (4-1) 내지 (4-7)로 표시되는 반복 단위 등을 들 수 있다.Examples of the repeating unit (II) include repeating units represented by the following formulas (4-1) to (4-7).

Figure 112011012214129-pat00011
Figure 112011012214129-pat00011

(화학식 (4-1) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R12 내지 R14는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기를 나타내며, R13과 R14가 서로 결합하여 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 그의 유도체를 형성할 수 있음)(4-1), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 12 to R 14 independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, And R &lt; 13 &gt; and R &lt; 14 &gt; may be bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof)

Figure 112011012214129-pat00012
Figure 112011012214129-pat00012

화학식 (4-2) 내지 (4-7) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타낸다. 화학식 (4-2) 중에서, R15는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 치환 또는 비치환의 알킬기를 나타내고, p는 1 내지 3의 정수를 나타낸다. 상기 화학식 (4-5) 및 (4-6) 중에서, R16은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메톡시기를 나타낸다. 상기 화학식 (4-3) 및 (4-4) 중에서, R17은 각각 독립적으로 단결합 또는 -CH2-를 나타내고, m은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다. 상기 화학식 (4-4) 및 (4-6) 중에서, R18은 각각 독립적으로 산소 원자 또는 -CH2-를 나타낸다.In formulas (4-2) to (4-7), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group. In the formula (4-2), R 15 represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and p represents an integer of 1 to 3. In the above formulas (4-5) and (4-6), R 16 independently represents a hydrogen atom or a methoxy group. In the formulas (4-3) and (4-4), R 17 independently represents a single bond or -CH 2 -, and each of m independently represents 0 or 1. In the formulas (4-4) and (4-6), R 18 represents each independently an oxygen atom or -CH 2 -.

화학식 (4-1) 중의 R12 내지 R14로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 12 to R 14 in the formula (4-1) include a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, an i-propyl group, 1-methylpropyl group, and t-butyl group.

화학식 (4-1) 중의 R12 내지 R14로 표시되는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기, 및 R13 및 R14가 서로 결합하여 각각이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 형성되는 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기로서는 예를 들면 아다만탄 골격, 노르보르난 골격, 트리시클로데칸 골격, 테트라시클로도데칸 골격 등의 유교식(有橋式) 골격이나, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 시클로알칸 골격을 가지는 기; 이들 기를 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 10의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기의 1종 또는 1개 이상으로 치환한 기 등의 지환식 골격을 가지는 기가 있다.A monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R 12 to R 14 in the formula (4-1) and a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms formed together with the carbon atoms to which R 13 and R 14 are bonded to each other Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon groups of 1 to 20 include bridged skeletons such as adamantane skeleton, norbornane skeleton, tricyclodecane skeleton and tetracyclododecane skeleton, and cyclic butane, cyclopentane , A group having a cycloalkane skeleton such as cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane; These groups may be linear or branched having 1 to 10 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, And a group having an alicyclic skeleton such as a group substituted with one or more of branched or cyclic alkyl groups.

이들 지환식 탄화수소기 중에서, 아다만탄 골격을 가지는 것, 비시클로[2.2.1]헵탄 골격을 가지는 것, 시클로펜틸 골격을 가지는 것, 시클로헥실 골격을 가지는 것, 시클로헵틸 골격을 가지는 것, 시클로옥틸 골격을 가지는 것이 바람직하다.Of these alicyclic hydrocarbon groups, those having an adamantane skeleton, those having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton, those having a cyclopentyl skeleton, those having a cyclohexyl skeleton, those having a cycloheptyl skeleton, Octyl skeleton.

화학식 (4-1) 중의 「-CR12R13R14」로서는 구체적으로는 t-부틸기, 1-n-(1-에틸-1-메틸)프로필기, 1-n-(1,1-디메틸)프로필기, 1-n-(1,1-디메틸)부틸기, 1-n-(1,1-디메틸)펜틸기, 1-(1,1-디에틸)프로필기, 1-n-(1,1-디에틸)부틸기, 1-n-(1,1-디에틸)펜틸기, 1-(1-메틸)시클로펜틸기, 1-(1-에틸)시클로펜틸기, 1-(1-n-프로필)시클로펜틸기, 1-(1-i-프로필)시클로펜틸기, 1-(1-메틸)시클로헥실기, 1-(1-에틸)시클로헥실기, 1-(1-n-프로필)시클로헥실기, 1-(1-i-프로필)시클로헥실기, 1-{1-메틸-1-(2-노르보르닐)}에틸기, 1-{1-메틸-1-(2-테트라시클로데카닐)}에틸기, 1-{1-메틸-1-(1-아다만틸)}에틸기, 2-(2-메틸)노르보르닐기, 2-(2-에틸)노르보르닐기, 2-(2-n-프로필)노르보르닐기, 2-(2-i-프로필)노르보르닐기, 2-(2-메틸)테트라시클로데카닐기, 2-(2-에틸)테트라시클로데카닐기, 2-(2-n-프로필)테트라시클로데카닐기, 2-(2-i-프로필)테트라시클로데카닐기, 2-(2-메틸)아다만틸기, 2-(2-에틸)아다만틸기, 2-(2-n-프로필)아다만틸기, 2-(2-i-프로필)아다만틸기나, 이들 지환족환을 포함하는 기를 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기의 1종 이상 또는 1개 이상으로 치환한 기 등을 들 수 있다.Specific examples of the "-CR 12 R 13 R 14 " in the formula (4-1) include a t-butyl group, a 1-n- (1-ethyl- (1,1-dimethyl) propyl group, 1-n- (1,1-dimethyl) butyl group, (1-ethyl) cyclopentyl group, 1- (1-methylpentyl) cyclopentyl group, 1- (1-ethyl) cyclohexyl group, 1- (1-propyl) cyclopentyl group, 1- 1-methyl-1- (2-norbornyl)} ethyl group, 1- (1-propyl) cyclohexyl group, 1- (2-methyl) norbornyl group, 2- (2-ethyl) norbornyl, 2- 2- (2-ethyl) tetracyclodecanyl group, a 2- (2-methylpropyl) norbornyl group, 2- (2-n-propyl) tetracyclodecanyl , 2- (2-ethyl) adamantyl group, 2- (2-n-propyl) adamantyl group, 2- Examples of the group containing the alicyclic ring include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, 2-methylpropyl, Branched or cyclic alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl and t-butyl.

반복 단위 (II)를 형성하기 위한 단량체로서는 예를 들면 (메트)아크릴산 2-메틸아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산 2-메틸-3-히드록시아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산 2-에틸아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산 2-에틸-3-히드록시아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산 2-n-프로필아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산 2-이소프로필아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산-2-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-2-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-8-메틸트리시클로[5.2.1.02,6]데크-8-일에스테르, (메트)아크릴산-8-에틸트리시클로[5.2.1.02,6]데크-8-일에스테르,Examples of the monomer for forming the repeating unit (II) include (meth) acrylic acid 2-methyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-3-hydroxyadamantyl- Ethyl methacrylate, 2-ethyladamantyl-2-yl methacrylate, 2-ethyl-3-hydroxyadamantyl-2-yl methacrylate, 2-n-propyladamantyl (meth) 2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-isopropyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-methylbicyclo [2.2.1] hept- (Meth) acrylate-8-methyltricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-8-yl ester, (meth) acrylate-8-ethyl Tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-8-yl ester,

(메트)아크릴산-4-메틸테트라시클로[6.2.13,6.02,7]도데크-4-일에스테르, (메트)아크릴산-4-에틸테트라시클로[6.2.13,6.02,7]도데크-4-일에스테르, (메트)아크릴산 1-(비시클로[2.2.1]헵트-2-일)-1-메틸에틸에스테르, (메트)아크릴산 1-(트리시클로[5.2.1.02,6]데크-8-일)-1-메틸에틸에스테르, (메트)아크릴산 1-(테트라시클로[6.2.13,6.02,7]도데크-4-일)-1-메틸에틸에스테르, (메트)아크릴산 1-(아다만탄-1-일)-1-메틸에틸에스테르, (메트)아크릴산 1-(3-히드록시아다만탄-1-일)-1-메틸에틸에스테르, (메트)아크릴산 1,1-디시클로헥실에틸에스테르일, (메트)아크릴산 1,1-디(비시클로[2.2.1]헵트-2-일)에틸에스테르, (메트)아크릴산 1,1-디(트리시클로[5.2.1.02,6]데크-8-일)에틸에스테르, (메트)아크릴산 1,1-디(테트라시클로[6.2.13,6.02,7]도데크-4-일)에틸에스테르, (메트)아크릴산 1,1-디(아다만탄-1-일)에틸에스테르, (메트)아크릴산 1-메틸-1-시클로펜틸에스테르, (메트)아크릴산 1-에틸-1-시클로펜틸에스테르, (메트)아크릴산 1-메틸-1-시클로헥실에스테르, (메트)아크릴산 1-에틸-1-시클로헥실에스테르 등을 들 수 있다.(Meth) acrylic acid-4-methyltetracyclo [6.2.1 3,6 .0 2,7 ] dodec-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyltetracyclo [6.2.1 3,6 .0 2,7 ] dodec-4-yl ester, (meth) acrylic acid 1- (bicyclo [2.2.1] hept- .1.0 2,6] dec-8-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (tetracyclo [6.2.1 3,6 .0 2,7] dodec-4-yl) -1 (Meth) acrylate, 1- (3-hydroxyadamantan-1-yl) -1-methyl (meth) (Meth) acrylate, 1,1-di (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) ethyl ester of (meth) acrylic acid, Di (tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-8-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,1-di (tetracyclo [6.2.1 3,6 .0 2,7 ] dodec Yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,1- (Meth) acrylate, 1-methyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate, 1-ethyl-1-cyclopentyl Cyclohexyl ester, 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate, and the like.

이들 단량체 중에서도, (메트)아크릴산 2-메틸아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산 2-에틸아다만틸-2-일에스테르, (메트)아크릴산-2-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-2-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-일에스테르, (메트)아크릴산 1-(비시클로[2.2.1]헵트-2-일)-1-메틸에틸에스테르, (메트)아크릴산 1-(아다만탄-1-일)-1-메틸에틸에스테르, (메트)아크릴산 1-메틸-1-시클로펜틸에스테르, (메트)아크릴산 1-에틸-1-시클로펜틸에스테르, (메트)아크릴산 1-메틸-1-시클로헥실에스테르, (메트)아크릴산 1-에틸-1-시클로헥실에스테르가 바람직하다.Among these monomers, (meth) acrylic acid 2-methyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylate 2-ethyladamantyl- Hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid 1- (bicyclo [2.2.1] hept- 1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclopentyl ester, 1-cyclohexyl (meth) acrylate, 1-methyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate and 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate are preferable.

화학식 (4-2) 중의 R15로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 치환기를 가질 수 있는 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group which may have a substituent and have 1 to 4 carbon atoms and represented by R 15 in the formula (4-2) include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, Group, a 1-methylpropyl group, and a t-butyl group.

반복 단위 (II)의 함유 비율은 (A) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우, 15 내지 85 몰%인 것이 바람직하고, 25 내지 75 몰%인 것이 더욱 바람직하고, 35 내지 60 몰%인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유 비율이 15 몰% 미만이면, 용해된 후의 콘트라스트(즉, 현상액에 용해되는 부분과, 용해되지 않는 부분의 콘트라스트)가 손상되어, 패턴 형상이 저하될(즉, 단면이 직사각형인 레지스트 패턴을 얻을 수 없음) 우려가 있다. 한편, 85 몰% 초과이면, 기판과의 밀착성이 충분히 얻어지지 않게 되어, 얻어진 레지스트 패턴이 기판으로부터 박리되어 버릴 우려가 있다.The content of the repeating unit (II) is preferably 15 to 85 mol%, more preferably 25 to 75 mol%, and more preferably 35 to 60 mol%, based on 100 mol% of the total repeating units of the polymer (A) % Is particularly preferable. If the content is less than 15 mol%, the contrast after dissolution (that is, the portion dissolved in the developing solution and the contrast of the portion not dissolving) is impaired and the pattern shape is lowered Can not be obtained). On the other hand, if it is more than 85 mol%, adhesion with the substrate can not be sufficiently obtained, and the obtained resist pattern may peel off from the substrate.

[1-1-1b-2] 반복 단위 (III):[1-1-1b-2] Repeating unit (III):

그 밖의 반복 단위 (a) 중의 반복 단위 (III)은 이하에 나타내는 단량체에서 유래하는 반복 단위이다. 즉, 상기 단량체로서는 예를 들면 (메트)아크릴산-5-옥소-4-옥사-트리시클로[4.2.1.03,7]논-2-일에스테르, (메트)아크릴산-9-메톡시카르보닐-5-옥소-4-옥사-트리시클로[4.2.1.03,7]논-2-일에스테르, (메트)아크릴산-5-옥소-4-옥사-트리시클로[5.2.1.03,8]데크-2-일에스테르, (메트)아크릴산-10-메톡시카르보닐-5-옥소-4-옥사-트리시클로[5.2.1.03,8]논-2-일에스테르, (메트)아크릴산-6-옥소-7-옥사-비시클로[3.2.1]옥트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-4-메톡시카르보닐-6-옥소-7-옥사-비시클로[3.2.1]옥트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-7-옥소-8-옥사-비시클로[3.3.1]옥트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-4-메톡시카르보닐-7-옥소-8-옥사-비시클로[3.3.1]옥트-2-일에스테르,The repeating unit (III) in the other repeating unit (a) is a repeating unit derived from the monomer shown below. Examples of the monomer include (meth) acrylic acid-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester, (meth) acrylate- 5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo [5.2.1.0 3,8] deck - 2-yl ester, (meth) acrylate-10-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa- tricyclo [5.2.1.0 3,8 ] non- -7-oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-4-methoxycarbonyl- (Meth) acrylate-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct- Bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester,

(메트)아크릴산-2-옥소테트라히드로피란-4-일에스테르, (메트)아크릴산-4-메틸-2-옥소테트라히드로피란-4-일에스테르, (메트)아크릴산-4-에틸-2-옥소테트라히드로피란-4-일에스테르, (메트)아크릴산-4-프로필-2-옥소테트라히드로피란-4-일에스테르, (메트)아크릴산-5-옥소테트라히드로푸란-3-일에스테르, (메트)아크릴산-2,2-디메틸-5-옥소테트라히드로푸란-3-일에스테르, (메트)아크릴산-4,4-디메틸-5-옥소테트라히드로푸란-3-일에스테르, (메트)아크릴산-2-옥소테트라히드로푸란-3-일에스테르, (메트)아크릴산-4,4-디메틸-2-옥소테트라히드로푸란-3-일에스테르, (메트)아크릴산-5,5-디메틸-2-옥소테트라히드로푸란-3-일에스테르, (메트)아크릴산-2-옥소테트라히드로푸란-3-일에스테르, (메트)아크릴산-5-옥소테트라히드로푸란-2-일메틸에스테르, (메트)아크릴산-3,3-디메틸-5-옥소테트라히드로푸란-2-일메틸에스테르, (메트)아크릴산-4,4-디메틸-5-옥소테트라히드로푸란-2-일메틸에스테르 등을 들 수 있다.(Meth) acrylate, 4-methyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl (meth) acrylate, 4-ethyl (Meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-4-propyl- (Meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-2- (Meth) acrylate-4,4-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylate- 3-yl ester, (meth) acrylic acid 2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylate-5-oxotetrahydrofuran- Dime 5 can be an oxo-tetrahydro-furan-2-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxo-tetrahydro-furan-2-ylmethyl esters and the like.

반복 단위 (III)의 함유 비율은 (A) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우, 10 내지 50 몰%인 것이 바람직하고, 20 내지 40 몰%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유 비율이 10 몰% 미만이면, 기판과의 밀착성이 불충분해져서, 패턴이 박리되어 버리는 경우가 있다. 한편, 50 몰% 초과이면, 알칼리 현상액에 대한 용해성이 불충분해져서, 현상 결함이 증가해 버리는 경우가 있다.The content of the repeating unit (III) is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 20 to 40 mol%, based on 100 mol% of the total repeating units of the (A) polymer. If the content is less than 10 mol%, the adhesion with the substrate becomes insufficient and the pattern may peel off. On the other hand, if it exceeds 50 mol%, the solubility in an alkali developing solution becomes insufficient, and the development defects may increase.

[1-1-1b-3] 반복 단위 (IV):[1-1-1b-3] Repeating unit (IV):

그 밖의 반복 단위 (a) 중의 반복 단위 (IV)로서는 지환식 탄화수소기를 가지는 반복 단위를 들 수 있다.As the repeating unit (IV) in the other repeating unit (a), there may be mentioned a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon group.

지환식 탄화수소기를 가지는 반복 단위로서는 예를 들면 하기 화학식 5로 표시되는 반복 단위 등을 들 수 있다.Examples of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon group include repeating units represented by the following formula (5).

Figure 112011012214129-pat00013
Figure 112011012214129-pat00013

(화학식 5 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R19는 탄소수 4 내지 20의 지환식 탄화수소기를 나타냄)(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and R 19 represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms)

화학식 5 중의 R19로 표시되는 탄소수 4 내지 20의 지환식 탄화수소기로서는 예를 들면 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 비시클로[2.2.1]헵탄, 비시클로[2.2.2]옥탄, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸, 테트라시클로[6.173,6.02,7]도데칸, 트리시클로[3.3.1.13,7]데칸 등의 시클로알칸류에서 유래하는 지환족환을 포함하는 탄화수소기를 들 수 있다.Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R 19 in formula (5) include cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, [5. 1] 2,6 ] decane, tetracyclo [6.17 3,6 .0 2,7 ] dodecane, and tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane. And a hydrocarbon group.

이들 시클로알칸 유래의 지환족환은 치환기를 가질 수 있고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기의 1종 이상 또는 1개 이상으로 치환될 수 있다. 이들은 상기 알킬기에 의해 치환된 것에 한정되지 않고, 히드록실기, 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 카르복실기, 산소로 치환된 것일 수도 있다.These cycloalkane-derived alicyclic rings may have a substituent, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2- Branched or cyclic alkyl group of 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, butyl, and the like. These are not limited to those substituted by the alkyl group, but may be substituted with a hydroxyl group, a cyano group, a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, and oxygen.

반복 단위 (IV)를 형성하기 위한 단량체로서는 예를 들면 (메트)아크릴산-비시클로[2.2.1]헵트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-비시클로[2.2.2]옥트-2-일에스테르, (메트)아크릴산-트리시클로[5.2.1.02,6]데크-7-일에스테르, (메트)아크릴산-테트라시클로[6.173,6.02,7]도데카-9-일에스테르, (메트)아크릴산-트리시클로[3.3.1.13,7]데크-1-일에스테르, (메트)아크릴산-트리시클로[3.3.1.13,7]데크-2-일에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the monomer for forming the repeating unit (IV) include (meth) acrylic acid-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid- bicyclo [2.2.2] oct- Esters, (meth) acrylic acid-tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-7-yl ester, (meth) acrylic acid-tetracyclo [6.17 3,6 .0 2,7 ] dodeca- (Meth) acrylic acid-tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] dec-1-yl ester, and (meth) acrylic acid-tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] dec-2-yl ester.

반복 단위 (IV)의 함유 비율은 (A) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우에, 30 몰% 이하인 것이 바람직하고, 25 몰% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유 비율이 30 몰% 초과이면, 레지스트 패턴 형상이 악화되거나, 해상도가 저하될 우려가 있다.The content of the repeating unit (IV) is preferably 30 mol% or less, and more preferably 25 mol% or less, when the total repeating units of the (A) polymer is 100 mol%. If the content is more than 30 mol%, the resist pattern shape may deteriorate or the resolution may deteriorate.

[1-1-1b-4] 반복 단위 (V):[1-1-1b-4] Repeating unit (V):

그 밖의 반복 단위 (a) 중의 반복 단위 (V)로서는 하기 화학식 6으로 표시되는 반복 단위를 들 수 있다.As the repeating unit (V) in the other repeating unit (a), there may be mentioned a repeating unit represented by the following formula (6).

Figure 112011012214129-pat00014
Figure 112011012214129-pat00014

(화학식 6 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R20은 2가의 유기기를 나타냄)(In the formula (6), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and R 20 represents a divalent organic group)

화학식 6 중의 R20으로 표시되는 2가의 유기기는 2가의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 쇄상 또는 환상의 탄화수소기가 더욱 바람직하며, 알킬렌글리콜기일 수도 있고, 알킬렌에스테르기일 수도 있다.The divalent organic group represented by R 20 in Chemical Formula 6 is preferably a divalent hydrocarbon group, more preferably a chain or cyclic hydrocarbon group, and may be an alkylene glycol group or an alkylene ester group.

R20으로 표시되는 2가의 유기기로서는 구체적으로는 -CH2-, 에틸렌기, 1,3-프로필렌기 또는 1,2-프로필렌기 등의 프로필렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 헵타메틸렌기, 옥타메틸렌기, 노나메틸렌기, 데카메틸렌기, 운데카메틸렌기, 도데카메틸렌기, 트리데카메틸렌기, 테트라데카메틸렌기, 펜타데카메틸렌기, 헥사데카메틸렌기, 헵타데카메틸렌기, 옥타데카메틸렌기, 노나데카메틸렌기, 인사렌기, 1-메틸-1,3-프로필렌기, 2-메틸-1,3-프로필렌기, 2-메틸-1,2-프로필렌기, 1-메틸-1,4-부틸렌기, 2-메틸-1,4-부틸렌기, 메틸리덴기, 에틸리덴기, 프로필리덴기 또는 2-프로필리덴기 등의 포화 쇄상 탄화수소기, 1,3-시클로부틸렌기 등의 시클로부틸렌기, 1,3-시클로펜틸렌기 등의 시클로펜틸렌기, 1,4-시클로헥실렌기 등의 시클로헥실렌기, 1,5-시클로옥틸렌기 등의 시클로옥틸렌기 등의 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬렌기 등의 단환식 탄화수소환기, 1,4-노르보르닐렌기 또는 2,5-노르보르닐렌기 등의 노르보르닐렌기, 1,5-아다만틸렌기, 2,6-아다만틸렌기 등의 아다만틸렌기 등의 2 내지 4환식 탄소수 4 내지 30의 탄화수소환기 등의 가교환식 탄화수소환기 등을 들 수 있다.Specific examples of the divalent organic group represented by R 20 include -CH 2 -, a propylene group such as an ethylene group, a 1,3-propylene group or a 1,2-propylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, , Heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecamethylene group, pentadecamethylene group, hexadecamethylene group, heptadecamethylene Propylene group, a 2-methyl-1, 3-propylene group, a 2-methyl-1,2-propylene group, a 1- Methylene-1,4-butylene group, methylidene group, ethylidene group, propylidene group or 2-propylidene group, a saturated hydrocarbon group such as 1,3-cyclobutyl Cyclopentylene group such as 1,3-cyclopentylene group, cyclohexylene group such as 1,4-cyclohexylene group, 1,5-cyclohexylene group such as 1,4-cyclohexylene group, Norbornylene groups such as a 1,4-norbornylene group and a 2,5-norbornylene group, monovalent hydrocarbon groups such as a 1,4-cyclohexylene group such as a 1,4-cyclohexylene group, And a 2- to 4-carbon hydrocarbon hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms, such as adamantylene group such as 5-adamantylene group and 2,6-adamantylene group, and the like.

또한, R20으로서 2가의 지방족 환상 탄화수소기를 포함하는 경우에는 비스트리플루오로메틸-히드록시-메틸기와, 상기 2가의 지방족 환상 탄화수소기 사이에 스페이서로서 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기를 배치하는 것이 바람직하다. 또한, R20으로 표시되는 2가의 유기기로서는 2,5-노르보르닐렌기를 포함하는 탄화수소기, 1,2-에틸렌기, 프로필렌기도 바람직하다.When R 20 includes a bivalent aliphatic cyclic hydrocarbon group, it is preferable to dispose an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms as a spacer between the bistrifluoromethyl-hydroxy-methyl group and the bivalent aliphatic cyclic hydrocarbon group Do. The divalent organic group represented by R 20 is preferably a hydrocarbon group containing a 2,5-norbornylene group, a 1,2-ethylene group or a propylene group.

반복 단위 (V)를 형성하기 위한 단량체로서는 예를 들면 (메트)아크릴산(1,1,1-트리플루오로-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-3-프로필)에스테르, (메트)아크릴산(1,1,1-트리플루오로-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-4-부틸)에스테르, (메트)아크릴산(1,1,1-트리플루오로-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-펜틸)에스테르, (메트)아크릴산(1,1,1-트리플루오로-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-4-펜틸)에스테르, (메트)아크릴산 2-{[5-(1',1',1'-트리플루오로-2'-트리플루오로메틸-2'-히드록시)프로필]비시클로[2.2.1]헵틸}에스테르, (메트)아크릴산 3-{[8-(1',1',1'-트리플루오로-2'-트리플루오로메틸-2'-히드록시)프로필]테트라시클로[6.173,6.02,7]도데실}에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the monomer for forming the repeating unit (V) include (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy- Acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-4-butyl) ester, (meth) acrylic acid (Meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-4-pentyl) ester, (meth) acrylic acid (Meth) acrylate, 2 - {[5- (1 ', 1', 1'-trifluoro-2'-trifluoromethyl-2'-hydroxy) propyl] bicyclo [2.2.1] heptyl} Propyl] tetracyclo [6.17 3,6 .0 2,7 ] thiophene-2-carboxylic acid ethyl ester was added to a solution of 3 - {[8- (1 ', 1' Dodecyl} esters, and the like.

반복 단위 (V)의 함유 비율은 (A) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우에, 30 몰% 이하인 것이 바람직하고, 25 몰% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유 비율이 30 몰% 초과이면, 형성한 포토레지스트막이 알칼리 현상액에 의해 팽윤하기 쉬워질 우려가 있다.The content of the repeating unit (V) is preferably 30 mol% or less, more preferably 25 mol% or less, when the total repeating units of the (A) polymer is 100 mol%. If the content is more than 30 mol%, the formed photoresist film may be easily swelled by the alkali developing solution.

[1-1-1b-5] 반복 단위 (VI):[1-1-1b-5] Repeating unit (VI):

그 밖의 반복 단위 (a) 중의 반복 단위 (VI)으로서는 방향족 화합물에서 유래하는 반복 단위를 들 수 있다.Examples of the repeating unit (VI) in the other repeating unit (a) include repeating units derived from an aromatic compound.

방향족 화합물에서 유래하는 반복 단위를 형성하기 위한 단량체로서는 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, 2-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2-메톡시스티렌, 3-메톡시스티렌, 4-메톡시스티렌, 4-(2-t-부톡시카르보닐에틸옥시)스티렌, 2-히드록시스티렌, 3-히드록시스티렌, 4-히드록시스티렌, 2-히드록시-α-메틸스티렌, 3-히드록시-α-메틸스티렌, 4-히드록시-α-메틸스티렌, 2-메틸-3-히드록시스티렌, 4-메틸-3-히드록시스티렌, 5-메틸-3-히드록시스티렌, 2-메틸-4-히드록시스티렌, 3-메틸-4-히드록시스티렌, 3,4-디히드록시스티렌, 2,4,6-트리히드록시스티렌, 4-t-부톡시스티렌, 4-t-부톡시-α-메틸스티렌, 4-(2-에틸-2-프로폭시)스티렌, 4-(2-에틸-2-프로폭시)-α-메틸스티렌, 4-(1-에톡시에톡시)스티렌, 4-(1-에톡시에톡시)-α-메틸스티렌, (메트)아크릴산페닐, (메트)아크릴산벤질, 아세나프틸렌, 5-히드록시아세나프틸렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 2-히드록시-6-비닐나프탈렌, 1-나프틸(메트)아크릴레이트, 2-나프틸(메트)아크릴레이트, 1-나프틸메틸(메트)아크릴레이트, 1-안트릴(메트)아크릴레이트, 2-안트릴(메트)아크릴레이트, 9-안트릴(메트)아크릴레이트, 9-안트릴메틸(메트)아크릴레이트, 1-비닐피렌 등을 들 수 있다.Examples of the monomer for forming a repeating unit derived from an aromatic compound include styrene,? -Methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methoxystyrene, Methoxystyrene, 4-methoxystyrene, 4- (2-t-butoxycarbonylethyloxy) styrene, 2-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 4-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 4-methyl-3-hydroxystyrene, 5-methyl-3-hydroxystyrene, 3-hydroxy- 4-hydroxystyrene, 3,4-dihydroxystyrene, 2,4,6-trihydroxystyrene, 4-t-butoxystyrene, 4- (2-ethyl-2-propoxy) -? - methylstyrene, 4- (1-ethoxy-2-propoxy) styrene, 4- Methoxy styrene, 4- (1-ethoxyethoxy) -? - methylstyrene, phenyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylates such as benzyl, acenaphthylene, 5-hydroxyacenaphthylene, 1-vinylnaphthalene, 2-vinylnaphthalene, 2-hydroxy- (Meth) acrylate, 1-naphthylmethyl (meth) acrylate, 1-anthryl (meth) acrylate, 2-anthryl (Meth) acrylate, 1-vinylpyrrene, and the like.

반복 단위 (VI)의 함유 비율은 (A) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우에, 40 몰% 이하인 것이 바람직하고, 30 몰% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유 비율이 40 몰% 초과이면, 형성한 포토레지스트막에서의 방사선의 투과율이 낮아지기 때문에, 패턴 프로파일이 악화될(현상 후의 패턴 형상이 직사각형이 되지 않을) 우려가 있다. The content of the repeating unit (VI) is preferably 40 mol% or less, and more preferably 30 mol% or less, when the total repeating units (A) of the polymer is 100 mol%. If the content is more than 40 mol%, the transmittance of the radiation in the formed photoresist film becomes low, and there is a possibility that the pattern profile will deteriorate (the pattern shape after development will not become a rectangular shape).

또한, 상기 각 반복 단위 (II) 내지 (VI)은 각각 1종 단독으로 함유될 수도 있고, 2종 이상 함유될 수도 있다. Each of the repeating units (II) to (VI) may be contained singly or in combination of two or more.

[1-1-2] 산 해리성 기:[1-1-2] Acid dissociation:

산 해리성 기란, 히드록실기, 카르복실기 등의 극성 관능기 중의 수소 원자를 치환시켜 얻어지는 기이며, 산의 존재 하에 해리되는 기를 의미한다. 이러한 산 해리성 기로서는 구체적으로는 t-부톡시카르보닐기, 테트라히드로피라닐기, 테트라히드로푸라닐기, (티오테트라히드로피라닐술파닐)메틸기, (티오테트라히드로푸라닐술파닐)메틸기나, 알콕시 치환 메틸기, 알킬술파닐 치환 메틸기 등을 들 수 있다. 또한, 알콕시 치환 메틸기에서의 알콕실기(치환기)로서는 예를 들면 탄소수 1 내지 4의 알콕실기가 있다. 또한, 알킬술파닐 치환 메틸기에서의 알킬기(치환기)로서는 예를 들면 탄소수 1 내지 4의 알킬기가 있다.The acid dissociable group means a group obtained by substituting a hydrogen atom in a polar functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, and means a group dissociated in the presence of an acid. Specific examples of such acid dissociable groups include t-butoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, (thiotetrahydropyranylsulfanyl) methyl group, (thiotetrahydrofuranylsulfanyl) methyl group, alkoxy- Alkylsulfanyl-substituted methyl group and the like. The alkoxyl group (substituent) in the alkoxy-substituted methyl group includes, for example, an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group (substituent) in the alkylsulfanyl-substituted methyl group includes, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

또한, 산 해리성 기로서는 화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기를 들 수 있다. 또한, 3개의 R은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 나타내거나, 또는 어느 2개의 R이 서로 결합하여, 각각이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 형성하고, 나머지 1개의 R이 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 나타낸다.The acid dissociable group includes a group represented by the formula: -C (R) 3 . The three Rs independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a group derived therefrom, or any two Rs may be bonded to each other A divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a group derived therefrom together with the carbon atoms to which they are bonded and the remaining one R is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, 4 to 20 monovalent alicyclic hydrocarbon groups or groups derived therefrom.

화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기 중에서의 R로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R in the group represented by the formula: -C (R) 3 include methyl, ethyl, n-propyl, -Butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.

화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기 중에서의 R로 표시되는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기로서는 예를 들면 노르보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸, 아다만탄이나, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 시클로알칸류 등에서 유래하는 지환족환을 포함하는 기 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 지환식 탄화수소기로부터 유도되는 기로서는 상술한 1가의 지환식 탄화수소기를, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기의 1종 이상 또는 1개 이상으로 치환한 기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R in the group represented by the formula: -C (R) 3 include norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane And groups containing an alicyclic ring derived from cycloalkanes such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and the like. Examples of the group derived from the alicyclic hydrocarbon group include a monovalent alicyclic hydrocarbon group as described above such as a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, Branched or cyclic alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl and t-butyl.

이들 중에서도, R로 표시되는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기는 노르보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸, 아다만탄, 시클로펜탄 또는 시클로헥산에서 유래하는 지환족환을 포함하는 지환식 탄화수소기, 이 지환식 탄화수소기를 알킬기로 치환한 기가 바람직하다.Among them, the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R is an alicyclic hydrocarbon group derived from norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclopentane or cyclohexane, A hydrocarbon group, or a group in which the alicyclic hydrocarbon group is substituted with an alkyl group.

화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기 중에서의 R로 표시되는 어느 2개의 R이 서로 결합하여, 각각이 결합하고 있는 탄소 원자(산소 원자에 결합하고 있는 탄소 원자)와 함께 형성하는 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기로서는 예를 들면 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로옥틸렌기 등과 같은 단환식 탄화수소기, 노르보르닐렌기, 트리시클로데카닐렌기, 테트라시클로데카닐렌기와 같은 다환식 탄화수소기, 아다만틸렌기와 같은 가교 다환식 탄화수소기를 들 수 있다.Any two R's represented by R in the group represented by the chemical formula &quot; -C (R) 3 &quot; are bonded to each other to form a carbon number (carbon atom bonded to the oxygen atom) Examples of the bivalent alicyclic hydrocarbon group of 4 to 20 include monocyclic hydrocarbon groups such as cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group and cyclooctylene group, norbornylene group, tricyclodecanylene group, tetracyclo A polycyclic hydrocarbon group such as a decanylene group, and a crosslinked polycyclic hydrocarbon group such as an adamantylene group.

그리고, 화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기 중에서의 R로 표시되는 어느 2개의 R이 서로 결합하여, 각각이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기로부터 유도되는 기로서는 상술한 2가의 지환식 탄화수소기를, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기의 1종 이상 또는 1개 이상으로 치환한 기 등을 들 수 있다.Any two R's represented by R in the group represented by the formula &quot; -C (R) 3 &quot; are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms The above-mentioned divalent alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a substituent such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, Butyl and the like, or groups substituted by one or more of linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and the like.

이들 중에서도, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기 등과 같은 단환식 탄화수소기나, 이 2가의 지환식 탄화수소기(단환식 탄화수소기)를 알킬기로 치환한 기가 바람직하다.Among them, a monocyclic hydrocarbon group such as a cyclopentylene group, a cyclohexylene group and the like, or a group in which the divalent alicyclic hydrocarbon group (monocyclic hydrocarbon group) is substituted with an alkyl group is preferable.

여기서, 화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기로서는 구체적으로는 t-부틸기, 1-n-(1-에틸-1-메틸)프로필기, 1-n-(1,1-디메틸)프로필기, 1-n-(1,1-디메틸)부틸기, 1-n-(1,1-디메틸)펜틸기, 1-(1,1-디에틸)프로필기, 1-n-(1,1-디에틸)부틸기, 1-n-(1,1-디에틸)펜틸기, 1-(1-메틸)시클로펜틸기, 1-(1-에틸)시클로펜틸기, 1-(1-n-프로필)시클로펜틸기, 1-(1-i-프로필)시클로펜틸기, 1-(1-메틸)시클로헥실기, 1-(1-에틸)시클로헥실기, 1-(1-n-프로필)시클로헥실기, 1-(1-i-프로필)시클로헥실기, 1-{1-메틸-1-(2-노르보르닐)}에틸기, 1-{1-메틸-1-(2-테트라시클로데카닐)}에틸기, 1-{1-메틸-1-(1-아다만틸)}에틸기, 2-(2-메틸)노르보르닐기, 2-(2-에틸)노르보르닐기, 2-(2-n-프로필)노르보르닐기, 2-(2-i-프로필)노르보르닐기, 2-(2-메틸)테트라시클로데카닐기, 2-(2-에틸)테트라시클로데카닐기, 2-(2-n-프로필)테트라시클로데카닐기, 2-(2-i-프로필)테트라시클로데카닐기, 1-(1-메틸)아다만틸기, 1-(1-에틸)아다만틸기, 1-(1-n-프로필)아다만틸기, 1-(1-i-프로필)아다만틸기나, 이들 지환족환을 포함하는 기를, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기의 1종 이상 또는 1개 이상으로 치환한 기 등을 들 수 있다.Specific examples of the group represented by the formula "-C (R) 3 " include a t-butyl group, a 1-n- (1-ethyl- Propyl group, 1-n-butyl (1-methylpropyl) group, (1-ethyl) cyclopentyl group, 1- (1-methylpropyl) cyclopentyl group, 1- 1- (1-ethyl) cyclohexyl group, 1- (1-propyl) cyclopentyl group, 1- 1- (1-propyl) cyclohexyl group, 1- {1-methyl-1- (2-norbornyl)} ethyl group, 1- { (2-methyl) norbornyl group, 2- (2-ethyl) norbornyl group, 2- , A 2- (2-ethyl) tetracyclodecanyl group, a 2- (2-methylpropyl) norbornyl group, , 2- (2-n-propyl) tetracycline 1- (1-ethyl) adamantyl group, 1- (1-n-propyl) adamantyl group, 2- (1-i-propyl) adamantyl group, or a group containing these alicyclic rings, for example, a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i- Branched or cyclic alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, 1-methylpropyl, and t-butyl.

이들 산 해리성 기 중에서도, 화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기, t-부톡시카르보닐기, 알콕시 치환 메틸기가 바람직하다.Among these acid dissociable groups, a group represented by the formula: -C (R) 3 , a t-butoxycarbonyl group, and an alkoxy-substituted methyl group are preferable.

[1-1-3] 불소 원자 함유 비율:[1-1-3] Content of fluorine atom:

(A) 중합체는 불소 원자를 함유할 수도 있고, 함유하지 않을 수도 있지만, 불소 원자를 함유하는 경우, (C) 중합체 중의 불소 원자의 함유 비율보다도 불소 원자의 함유 비율이 작은 것이다. (A) 중합체 중의 불소 원자의 함유 비율은 (A) 중합체의 총량을 100 질량%로 한 경우에, 통상적으로 5 질량% 미만이고, 0 내지 4.9 질량%인 것이 바람직하고, 0 내지 4.0 질량%인 것이 더욱 바람직하다. (A) 중합체 중의 불소 원자의 함유 비율이 (C) 중합체보다 작음으로써, (C) 중합체가 포토레지스트막 표층에 편재하기 쉬워진다. 따라서, 형성하는 포토레지스트막의 표층 부분의 발수성을 높일 수 있어서, 액침 노광 시에 액침 상층막을 별도로 형성하지 않더라도 양호한 발수성을 가지는 포토레지스트막을 형성할 수 있다는 이점이 있다. 또한, (A) 중합체와 (C) 중합체의 불소 원자 함유 비율의 차이는 1 질량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 차이가 1 질량% 이상이면, (C) 중합체가 포토레지스트막 표층에 편재하기 쉬워진다.The polymer (A) may or may not contain a fluorine atom, but when it contains a fluorine atom, the content of the fluorine atom in the polymer (C) is smaller than the content of the fluorine atom in the polymer. The content of fluorine atoms in the polymer (A) is usually less than 5% by mass, preferably 0 to 4.9% by mass, more preferably 0 to 4.0% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the polymer (A) Is more preferable. When the content of fluorine atoms in the polymer (A) is smaller than that of the polymer (C), the polymer (C) tends to be localized on the surface layer of the photoresist film. Therefore, the water repellency of the surface layer portion of the formed photoresist film can be enhanced, and a photoresist film having good water repellency can be formed without separately forming a liquid immersion upper layer film during liquid immersion exposure. The difference in the content of fluorine atoms in the polymer (A) and the polymer (C) is preferably 1% by mass or more. When the difference is 1% by mass or more, the polymer (C) tends to be localized on the surface layer of the photoresist film.

이러한 (A) 중합체에 더하여, 후술하는 (C) 중합체를 포함함으로써, 액침 노광에 특히 적합한 포토레지스트막을 형성할 수 있는 감방사선성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 구체적으로는 (A) 중합체가 불소 원자를 함유하는 경우, 상술한 바와 같이, (A) 중합체 중의 불소 원자의 함유 비율은 (C) 중합체 중의 불소 원자의 함유 비율보다 작다. 불소 원자의 함유 비율이 (C) 중합체보다 (A) 중합체쪽이 작으면, 포토레지스트막을 형성하였을 때에, (C) 중합체의 발유성에 기인하여, 포토레지스트막의 표면에서 (C) 중합체의 분포가 높아지는 경향이 있다. 즉, (C) 중합체가 포토레지스트막 표층(액침 노광용 액체를 배치하는 측)에 편재한다. 따라서, 포토레지스트막과 액침 매체를 차단하는 것을 목적으로 한 상층막을 별도로 형성할 필요가 없고, 액침 노광법에 적합하게 이용할 수 있다. 여기서, 본 명세서에서 불소 원자의 함유 비율은 13C-NMR에 의해 측정한 값이다.In addition to the (A) polymer, a radiation-sensitive resin composition capable of forming a photoresist film particularly suitable for immersion exposure can be obtained by incorporating a polymer (C) described below. Specifically, when the polymer (A) contains a fluorine atom, as described above, the content of fluorine atoms in the polymer (A) is smaller than the content of fluorine atoms in the polymer (C). When the content of fluorine atoms is smaller in the polymer (A) than in the polymer (C), the distribution of the polymer (C) on the surface of the photoresist film due to the oil repellency of the polymer (C) There is a tendency to increase. That is, the (C) polymer is localized on the surface layer of the photoresist film (on the side where the liquid for immersion exposure is arranged). Therefore, it is not necessary to separately form an upper layer film for the purpose of blocking the photoresist film and the immersion medium, and it can be suitably used for the immersion exposure method. Here, the content of fluorine atoms in the present specification is a value measured by 13 C-NMR.

(A) 중합체의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의한 중량 평균 분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않지만, 1,000 내지 100,000인 것이 바람직하고, 1,000 내지 30,000인 것이 더욱 바람직하고, 1,000 내지 20,000인 것이 특히 바람직하다. 상기 Mw가 1,000 미만이면, 형성한 포토레지스트막의 내열성이 저하될 우려가 있다. 한편, 100,000 초과이면, 형성한 포토레지스트막의 현상성이 저하될 우려가 있다. 또한, Mw와 GPC법에 의한 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는 통상적으로 1 내지 5이고, 1 내지 3인 것이 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A) by the gel permeation chromatography (GPC) method is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 30,000, and particularly preferably 1,000 to 20,000 desirable. If the Mw is less than 1,000, the heat resistance of the formed photoresist film may be lowered. On the other hand, if it exceeds 100,000, there is a fear that the developed property of the formed photoresist film is lowered. The ratio (Mw / Mn) of Mw to number average molecular weight (Mn) by the GPC method is usually 1 to 5, preferably 1 to 3.

또한, (A) 중합체 중의 (A) 중합체를 제조할 때 이용되는 단량체 유래의 저분자량 성분의 고형분 환산 함유 비율은 (A) 중합체의 총량을 100 질량%로 한 경우에, 0.1 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.07 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.05 질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유 비율이 0.1 질량% 이하이면, 액침 노광 시에 액침 노광용 액체에 용출되어 버리는 용출물의 양을 적게 할 수 있다. 또한, 보관 시에 이물질의 발생을 방지할 수 있고, 도포 시에 도포 불균일의 발생을 방지할 수 있기 때문에, 레지스트 패턴 형성 시에 결함의 발생을 충분히 억제할 수 있다.The content ratio of the low molecular weight component derived from a monomer used in producing the polymer (A) in the polymer (A) in terms of solid content is preferably 0.1 mass% or less when the total amount of the polymer (A) is 100 mass% By mass, more preferably 0.07% by mass or less, and particularly preferably 0.05% by mass or less. When the content ratio is 0.1% by mass or less, the amount of the eluted material that is eluted into the immersion exposure liquid at the time of immersion exposure can be reduced. In addition, it is possible to prevent the generation of foreign matter at the time of storage, and to prevent occurrence of uneven application at the time of coating, so that occurrence of defects can be sufficiently suppressed at the time of forming a resist pattern.

상기 단량체 유래의 저분자량 성분이란, Mw 500 이하의 성분이고, 예를 들면 단량체, 이량체, 삼량체, 올리고머 등을 들 수 있다. 이 Mw 500 이하의 성분의 제거 방법(즉, (A) 중합체의 정제 방법)으로서는 예를 들면 수세, 액액 추출 등의 화학적 정제법이나, 이들 화학적 정제법과 한외 여과, 원심 분리 등의 물리적 정제법을 조합한 방법 등을 들 수 있다. 또한, (A) 중합체 중의 상기 단량체 유래의 저분자량 성분은 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의해 검출할 수 있다.The low molecular weight component derived from the monomer is a component having a Mw of 500 or less, and examples thereof include monomers, dimers, trimers, oligomers and the like. Examples of the method for removing components having a Mw of 500 or less (that is, the method for purifying the (A) polymer) include chemical purification methods such as washing with water and liquid extraction, and chemical purification methods such as ultrafiltration and centrifugation And a combination method. Further, the low molecular weight component derived from the monomer (A) in the polymer can be detected by high performance liquid chromatography (HPLC).

또한, (A) 중합체는 할로겐, 금속 등의 불순물의 함유량이 적을수록 바람직하다. 상기 불순물의 함유량이 적으면, 형성되는 포토레지스트막의 감도, 해상도, 공정 안정성을 더욱 개선할 수 있고, 양호한 레지스트 패턴 형상을 얻을 수 있다.Further, the polymer (A) preferably has a smaller content of impurities such as halogen and metal. When the content of the impurity is small, the sensitivity, resolution, and process stability of the formed photoresist film can be further improved, and a favorable resist pattern shape can be obtained.

(A) 중합체는 예를 들면 상술한 각 반복 단위를 형성하기 위한 단량체(중합성 불포화 단량체)를, 히드로퍼옥시드류, 디알킬퍼옥시드류, 디아실퍼옥시드류, 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제를 사용하여, 필요에 따라서 연쇄 이동제의 존재 하에, 적당한 용매 중에서 중합함으로써 제조할 수 있다.The polymer (A) may be obtained by copolymerizing a monomer (polymerizable unsaturated monomer) for forming each of the repeating units described above with a radical polymerization initiator such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, And, if necessary, in the presence of a chain transfer agent, in a suitable solvent.

상기 중합에 사용되는 용매로서는 예를 들면 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸 등의 알칸류; 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄, 데칼린, 노르보르난 등의 시클로알칸류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 쿠멘 등의 방향족 탄화수소류; 클로로부탄류, 브로모헥산류, 디클로로에탄류, 헥사메틸렌디브로마이드, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-부틸, 프로피온산메틸 등의 포화 카르복실산에스테르류; 아세톤, 2-부타논, 4-메틸-2-펜타논, 2-헵타논 등의 케톤류; 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄류, 디에톡시에탄류 등의 에테르류; 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 4-메틸-2-펜탄올 등의 알코올류 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the solvent used in the polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane and n-decane; Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin and norbornane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and cumene; Halogenated hydrocarbons such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide and chlorobenzene; Saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate; Ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone and 2-heptanone; Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxy ethane and diethoxy ethane; And alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and 4-methyl-2-pentanol. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

중합에서의 반응 온도는 통상적으로 40 내지 150 ℃이고, 50 내지 120 ℃ 인 것이 바람직하다. 반응 시간은 통상적으로 1 내지 48 시간이고, 1 내지 24 시간인 것이 바람직하다.The reaction temperature in the polymerization is usually 40 to 150 占 폚, preferably 50 to 120 占 폚. The reaction time is usually 1 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours.

[1-2] (B) 감방사선성 산 발생제:[1-2] (B) Radiation-sensitive acid generator:

(B) 감방사선성 산 발생제는 방사선 등의 광의 조사(이하, 「노광」이라 기재하는 경우가 있음)에 의해 산을 발생하는 것이다. 그리고, 노광에 의해 (B) 산 발생제로부터 발생한 산의 작용에 의해, (A) 중합체 중에 존재하는 산 해리성 기를 (A) 중합체로부터 해리시킨다. 그리고, 산 해리성 기가 해리된 (A) 중합체는 알칼리 가용성이 된다. 즉, 포토레지스트막의 노광부가 알칼리 현상액에 용해 용이성이 된다. 그 때문에, 알칼리 현상액에 의해 현상함으로써, 포지티브형의 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 (B) 산 발생제로서는 예를 들면 일본 특허 공개 제2009-134088호 공보의 단락 [0080] 내지 [0113]에 기재되어 있는 화합물 등을 들 수 있다.(B) a radiation-sensitive acid generator generates an acid by irradiation of light such as radiation (hereinafter sometimes referred to as &quot; exposure &quot;). The acid-dissociable group present in the polymer (A) is dissociated from the polymer (A) by the action of an acid generated from the acid generator (B) by exposure to light. The polymer (A) in which the acid dissociable group is dissociated becomes alkali soluble. That is, the exposed portion of the photoresist film becomes easy to dissolve in an alkali developing solution. Therefore, a positive resist pattern can be formed by developing with an alkali developer. Examples of the acid generator (B) include the compounds described in paragraphs [0080] to [0113] of JP-A No. 2009-134088.

또한, (B) 산 발생제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The acid generator (B) may be used alone or in combination of two or more.

(B) 산 발생제의 함유량은 (A) 중합체 100 질량부에 대하여, 0.1 내지 30 질량부인 것이 바람직하고, 2 내지 27 질량부인 것이 더욱 바람직하고, 5 내지 25 질량부인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유량이 0.1 질량부 미만이면, 형성한 포토레지스트막의 감도 및 해상도가 저하될 우려가 있다. 한편, 30 질량부 초과이면, 형성한 포토레지스트막의 도포성 및 패턴 형상이 저하될 우려가 있다.The content of the acid generator (B) is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 2 to 27 parts by mass, and particularly preferably 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polymer. When the content is less than 0.1 part by mass, the sensitivity and resolution of the formed photoresist film may decrease. On the other hand, if it is more than 30 parts by mass, the coating property and the pattern shape of the formed photoresist film may be deteriorated.

[1-3] (C) 중합체:[1-3] (C) Polymer:

(C) 중합체는 본 발명의 감방사선성 수지 조성물에서 고분자 첨가제로서 포함되는 성분이고, 불소 원자를 함유하는 중합체이다. 이러한 중합체를 포함함으로써, 형성되는 포토레지스트막의 발수성이 양호해져서, 액침 노광 공정에서 액침 상층막을 형성하지 않아도 된다는 이점이 있다. 또한, (A) 중합체와 (C) 중합체를 포함함으로써, (C) 중합체가 포토레지스트막 표층에 편재하여, 양호한 발수성이 얻어진다.The polymer (C) is a component contained as a polymer additive in the radiation-sensitive resin composition of the present invention, and is a polymer containing fluorine atoms. By including such a polymer, the water repellency of the formed photoresist film is improved, and there is an advantage that the liquid immersion upper layer film is not required to be formed in the liquid immersion exposure process. Also, by including the (A) polymer and the (C) polymer, (C) the polymer is localized on the surface layer of the photoresist film, and good water repellency is obtained.

(C) 중합체는 상술한 바와 같이, 분자 중에 불소 원자를 포함하는 한 특별히 제한은 없지만, 하기 화학식 (2-1)로 표시되는 반복 단위(이하, 「반복 단위 (2-1)」이라 기재하는 경우가 있음), 하기 화학식 (2-2)로 표시되는 반복 단위(이하, 「반복 단위 (2-2)」라 기재하는 경우가 있음), 및 하기 화학식 (2-3)으로 표시되는 반복 단위(이하, 「반복 단위 (2-3)」이라 기재하는 경우가 있음)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 반복 단위를 가지는 것이 바람직하다. 이들 반복 단위를 가짐으로써, 포토레지스트막 중의 (B) 산 발생제나 산 확산 제어제 등이 액침 노광용 액체 중에 용출되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 포토레지스트막과 액침 노광용 액체의 후퇴 접촉각이 향상되기(커지기) 때문에, 포토레지스트막 상에, 액침 노광용 액체에서 유래하는 물방울이 잔존하기 어려워서, 액침 노광을 행하는 것에 기인하는 결함의 발생을 억제할 수 있다.As described above, the (C) polymer is not particularly limited as long as it contains a fluorine atom in the molecule, but it is also possible to use a repeating unit represented by the following formula (2-1) (hereinafter referred to as &quot; (Hereinafter sometimes referred to as a "repeating unit (2-2)") and a repeating unit represented by the following formula (2-3) (Hereinafter sometimes referred to as &quot; repeating unit (2-3) &quot;). By having these repeating units, it is possible to suppress the dissolution of the acid generator, the acid diffusion controller, and the like in the photoresist film into the immersion exposure liquid. Further, since the receding contact angle of the photoresist film and the immersion exposure liquid is improved (increased), water droplets derived from the immersion exposure liquid are hardly left on the photoresist film, thereby suppressing the occurrence of defects due to immersion exposure can do.

Figure 112011012214129-pat00015
Figure 112011012214129-pat00015

(화학식 (2-1) 내지 (2-3) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, 화학식 (2-1) 중에서, R9는 탄소수 1 내지 30의 불소화 알킬기를 나타내고, 화학식 (2-2) 중에서, R6은 단결합 또는 (g+1)가의 연결기를 나타내며, g는 1 내지 3의 정수이고, 화학식 (2-3) 중에서, R7은 2가의 연결기를 나타내고, 화학식 (2-2) 및 화학식 (2-3) 중에서, R8은 수소 원자, 산 해리성 기 또는 알칼리 해리성 기를 나타내고, R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 또는 탄소수 1 내지 10의 불소화 알킬기를 나타내되, 단 모든 R10이 수소 원자인 경우는 없음)(2-1) to (2-3), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and in the formula (2-1), R 9 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms , of the general formula (2-2), R 6 represents a single bond or a (g + 1) represents a divalent connecting group, g is an integer from 1 to 3, the formula (2-3) in a, R 7 represents a divalent linking group (2-2) and (2-3), R 8 represents a hydrogen atom, an acid dissociable group or an alkali dissociable group, each of R 10 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, Fluorinated alkyl group, provided that when all of R &lt; 10 &gt; is a hydrogen atom, it is not)

[1-3-1] 화학식 (2-1)로 표시되는 반복 단위:[1-3-1] Repeating unit represented by the formula (2-1):

화학식 (2-1) 중의 R1로 표시되는 저급 알킬기로서는 예를 들면 메틸기 등을 들 수 있다. 화학식 (2-1) 중의 R1로 표시되는 할로겐화 저급 알킬기로서는 예를 들면 트리플루오로메틸기 등을 들 수 있다.Examples of the lower alkyl group represented by R 1 in the formula (2-1) include a methyl group and the like. Examples of the halogenated lower alkyl group represented by R 1 in the formula (2-1) include a trifluoromethyl group and the like.

화학식 (2-1) 중의 R9로 표시되는 탄소수 1내지 30의 불소화 알킬기로서는 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 들 수 있다.Examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 9 in the formula (2-1) include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom, a carbon number substituted with at least one fluorine atom 4 to 20 monovalent alicyclic hydrocarbon groups or groups derived therefrom.

그리고, 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, 1-프로필기, 2-프로필기, 1-부틸기, 2-부틸기, 2-(2-메틸프로필)기, 1-펜틸기, 2-펜틸기, 3-펜틸기, 1-(2-메틸부틸)기, 1-(3-메틸부틸)기, 2-(2-메틸부틸)기, 2-(3-메틸부틸)기, 네오펜틸기, 1-헥실기, 2-헥실기, 3-헥실기, 1-(2-메틸펜틸)기, 1-(3-메틸펜틸)기, 1-(4-메틸펜틸)기, 2-(2-메틸펜틸)기, 2-(3-메틸펜틸)기, 2-(4-메틸펜틸)기, 3-(2-메틸펜틸)기, 3-(3-메틸펜틸)기 등의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기의 부분 불소화 또는 퍼플루오로알킬기 등을 들 수 있다.Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, a 1-butyl group, (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group, 2- (2- Methylbutyl) group, a 2- (3-methylbutyl) group, a neopentyl group, a 1-hexyl group, a 2-hexyl group, Pentyl) group, a 1- (4-methylpentyl) group, a 2- (2-methylpentyl) group, Pentyl) group, a 3- (3-methylpentyl) group, and the like, or a perfluoroalkyl group of a linear or branched alkyl group.

또한, 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기로서는 예를 들면 시클로펜틸기, 시클로펜틸메틸기, 1-(1-시클로펜틸에틸)기, 1-(2-시클로펜틸에틸)기, 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기, 1-(1-시클로헥실에틸)기, 1-(2-시클로헥실에틸)기, 시클로헵틸기, 시클로헵틸메틸기, 1-(1-시클로헵틸에틸)기, 1-(2-시클로헵틸에틸)기, 2-노르보르닐기 등의 지환식 알킬기의 부분 불소화 또는 퍼플루오로알킬기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom or a group derived therefrom include a cyclopentyl group, a cyclopentylmethyl group, a 1- (1-cyclopentylethyl) group, (1-cyclohexylethyl) group, a cycloheptyl group, a cycloheptylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, Partially fluorinated or perfluoroalkyl groups of alicyclic alkyl groups such as - (1-cycloheptylethyl) group, 1- (2-cycloheptylethyl) group and 2-norbornyl group.

화학식 (2-1)로 표시되는 반복 단위를 형성하기 위한 단량체로서는 예를 들면 트리플루오로메틸(메트)아크릴산에스테르, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴산에스테르, 퍼플루오로에틸(메트)아크릴산에스테르, 퍼플루오로 n-프로필(메트)아크릴산에스테르, 퍼플루오로 i-프로필(메트)아크릴산에스테르, 퍼플루오로 n-부틸(메트)아크릴산에스테르, 퍼플루오로 i-부틸(메트)아크릴산에스테르, 퍼플루오로 t-부틸(메트)아크릴산에스테르, 2-(1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로필)(메트)아크릴산에스테르, 1-(2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜틸)(메트)아크릴산에스테르, 퍼플루오로시클로헥실메틸(메트)아크릴산에스테르, 1-(2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필)(메트)아크릴산에스테르, 1-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실)(메트)아크릴산에스테르, 1-(5-트리플루오로메틸-3,3,4,4,5,6,6,6-옥타플루오로헥실)(메트)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the monomer for forming the repeating unit represented by the formula (2-1) include trifluoromethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, perfluoroethyl (Meth) acrylic acid ester, perfluoro n-propyl (meth) acrylate, perfluoro i-propyl (meth) acrylate, perfluoro n-butyl (Meth) acrylate ester, 1- (2,2,3,3-hexafluoropropyl) (meth) acrylate, perfluoro , 3,4,4,5,5-octafluoropentyl) (meth) acrylate, perfluorocyclohexylmethyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoro Propyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl ) (Meth) acrylic acid esters, 1- (5-trifluoro 3,3,4,4,5,6,6,6-octafluorohexyl) (meth) acrylate, and the like.

반복 단위 (2-1)의 함유 비율은 (C) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우에, 20 내지 90 몰%인 것이 바람직하고, 20 내지 80 몰%인 것이 더욱 바람직하고, 20 내지 70 몰%인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유 비율이 상기 범위 내이면, 형성한 포토레지스트막에서의 발수성과 현상액에 대한 친화성의 균형이 양호해진다는 이점이 있다.The content of the repeating unit (2-1) is preferably from 20 to 90 mol%, more preferably from 20 to 80 mol%, more preferably from 20 to 80 mol%, based on 100 mol% of the total repeating units of the (C) To 70 mol%. When the content is within the above range, there is an advantage that the balance between the water repellency in the formed photoresist film and the affinity to the developing solution is improved.

[1-3-2] 화학식 (2-2)로 표시되는 반복 단위:[1-3-2] Repeating unit represented by the formula (2-2):

화학식 (2-2) 중의 R6으로 표시되는 (g+1)가의 연결기로서는 구체적으로는 탄소수 1 내지 30의 (g+1)가의 탄화수소기나, 이들 탄화수소기와 산소 원자, 황 원자, 이미노기, 카르보닐기, -CO-O- 또는 -CO-NH-의 조합 구조 등을 들 수 있다. 그리고, g는 1 내지 3의 정수이고, g가 2 또는 3인 경우, 화학식 (2-2) 중의 하기 화학식 (2-2a)로 표시되는 구조는 서로 독립이다.Specific examples of the (g + 1) -linking group represented by R 6 in the general formula (2-2) include a (g + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a hydrocarbon group containing these hydrocarbon groups and an oxygen atom, a sulfur atom, , -CO-O- or -CO-NH-, and the like. When g is an integer of 1 to 3 and g is 2 or 3, the structures represented by the following formula (2-2a) in the formula (2-2) are mutually independent.

Figure 112011012214129-pat00016
Figure 112011012214129-pat00016

탄소수 1 내지 30의 (g+1)가의 탄화수소기 중에서, 쇄상 구조의 R6으로서는 예를 들면 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 2-메틸프로판, 펜탄, 2-메틸부탄, 2,2-디메틸프로판, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸 등의 탄소수 1 내지 10의 쇄상 탄화수소로부터 수소 원자를 (g+1)개 제거하여 얻어지는 구조를 들 수 있다.Of the (g + 1) -valent hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms, examples of R 6 in the chain structure include methane, ethane, propane, butane, 2-methylpropane, pentane, 2-methylbutane, (G + 1) hydrogen atoms are removed from a chain hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, and the like.

또한, 환상 구조의 R6으로서는 예를 들면 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 비시클로[2.2.1]헵탄, 비시클로[2.2.2]옥탄, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸, 트리시클로[3.3.1.13,7]데칸 등의 탄소수 4 내지 20의 지환식 탄화수소로부터 수소 원자를 (g+1)개 제거하여 얻어지는 구조; 벤젠, 나프탈렌 등의 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소로부터 수소 원자를 (g+1)개 제거하여 얻어지는 구조를 들 수 있다.Examples of R 6 in the cyclic structure include cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, A structure obtained by removing (g + 1) hydrogen atoms from alicyclic hydrocarbons having 4 to 20 carbon atoms such as tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane; (G + 1) hydrogen atoms from aromatic hydrocarbons having 6 to 30 carbon atoms such as benzene, naphthalene and the like.

R6에 관하여, 탄화수소기와, 산소 원자, 황 원자, 이미노기, 카르보닐기, -CO-O- 또는 -CO-NH-의 조합 구조로서는 예를 들면 하기 화학식으로 표시되는 구조 등을 들 수 있다. 또한, 하기 화학식 중에서, R21은 각각 독립적으로 단결합, 탄소수 1 내지 10의 2가의 쇄상 탄화수소기, 탄소수 4 내지 20의 2가의 환상 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 30의 2가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. g는 1 내지 3의 정수이다.Regarding R 6 , examples of the combination structure of a hydrocarbon group and an oxygen atom, a sulfur atom, an imino group, a carbonyl group, -CO-O- or -CO-NH- include structures represented by the following formulas. In the following formulas, each R 21 independently represents a single bond, a divalent straight chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a divalent cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms. g is an integer of 1 to 3;

Figure 112011012214129-pat00017
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상기 화학식 중의 R21로 표시되는 탄소수 1 내지 10의 2가의 쇄상 탄화수소기로서는 예를 들면 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 2-메틸프로판, 펜탄, 2-메틸부탄, 2,2-디메틸프로판, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸 등에서 유래하는 기 등을 들 수 있다. 탄소수 4 내지 20의 2가의 환상 탄화수소기로서는 예를 들면 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 비시클로[2.2.1]헵탄, 비시클로[2.2.2]옥탄, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸, 트리시클로[3.3.1.13,7]데칸 등에서 유래하는 기 등을 들 수 있다. 탄소수 6 내지 30의 2가의 방향족 탄화수소기로서는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 쿠멘 등에서 유래하는 기 등을 들 수 있다. 또한, R61은 치환기를 가질 수 있고, 치환기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기를 들 수 있다.Examples of the divalent straight chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 21 in the above formula include methane, ethane, propane, butane, 2-methylpropane, pentane, 2- methylbutane, , Heptane, octane, nonane, decane and the like. Examples of the divalent cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms include cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] Decane, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane, and the like. Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include groups derived from benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, and the like. R 61 may have a substituent and examples of the substituent include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2- methylpropyl group, Branched or cyclic alkyl group of 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, and isopropyl.

화학식 (2-2) 중의 R8로 표시되는 산 해리성 기로서는 상술한 (A) 중합체 중의 산 해리성 기와 동일한 것을 예시할 수 있다. 이러한 산 해리성 기를 가지면, 노광된 부분에 존재하는 (C) 중합체의 용해성을 향상시킬 수 있다. 이것은 후술하는 레지스트 패턴 형성 방법에서의 노광 공정에서 발생한 산과 (C) 중합체의 산 해리성 기가 반응하여 극성 기를 발생하기 때문이라고 생각된다.The acid dissociable group represented by R 8 in the formula (2-2) may be the same as the acid dissociable group in the above-mentioned (A) polymer. Having such an acid dissociable group, the solubility of the (C) polymer present in the exposed portion can be improved. This is considered to be because acid generated in the exposure process in the resist pattern forming method described later and the acid dissociable group of the (C) polymer react to generate a polar group.

화학식 (2-2) 중의 R8로 표시되는 알칼리 해리성 기는 예를 들면 히드록실기, 카르복실기 등의 극성 관능기 중의 수소 원자를 치환함으로써 얻어지는 기이며, 알칼리의 존재 하에 해리되는 기이다. 이러한 알칼리 해리성 기로서는 상기 성질을 나타내는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 하기 화학식 (2-2a1)로 표시되는 기 등을 들 수 있다.The alkali dissociable group represented by R 8 in the formula (2-2) is a group obtained by substituting a hydrogen atom in a polar functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, and is a group dissociated in the presence of an alkali. Such an alkali dissociable group is not particularly limited as long as it exhibits the above properties, and examples thereof include groups represented by the following formula (2-2a1).

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(화학식 (2-2a1) 중에서, R22는 하나 이상의 수소 원자가 불소 원자로 치환된, 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기를 나타냄)(In the formula (2-2a1), R 22 represents a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom)

화학식 (2-2a1) 중의 R22로서는 탄화수소기의 수소 원자 전부가 불소 원자로 치환된 직쇄상 또는 분지상의 탄소수 1 내지 10의 퍼플루오로알킬기가 바람직하고, 트리플루오로메틸기가 더욱 바람직하다.As R 22 in the formula (2-2a1), a straight-chain or branched perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in which all the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are substituted with a fluorine atom is preferable, and a trifluoromethyl group is more preferable.

반복 단위 (2-2)로서는 구체적으로 하기 화학식 (7-1)로 표시되는 반복 단위, 하기 화학식 (7-2)로 표시되는 반복 단위 등을 들 수 있다.Specific examples of the repeating unit (2-2) include a repeating unit represented by the following formula (7-1) and a repeating unit represented by the following formula (7-2).

Figure 112011012214129-pat00019
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(화학식 (7-1) 및 (7-2) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R24는 수소 원자, 산 해리성 기 또는 알칼리 해리성 기를 나타내고, 화학식 (7-1) 중에서, R23은 (g+1)가의 연결기를 나타내며, 화학식 (7-2) 중에서, g는 1 내지 3의 정수임)(7-1) and (7-2), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 24 represents a hydrogen atom, an acid dissociable group or an alkali dissociable group, -1), R 23 represents a linking group of (g + 1), and in the formula (7-2), g is an integer of 1 to 3)

상기 화학식 (7-1)로 표시되는 반복 단위 및 하기 화학식 (7-2)로 표시되는 반복 단위를 형성하기 위한 화합물로서는 구체적으로 하기 화학식으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 하기 화학식 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R24는 수소 원자, 산 해리성 기 또는 알칼리 해리성 기를 나타낸다.Examples of the compound for forming the repeating unit represented by the formula (7-1) and the repeating unit represented by the following formula (7-2) include specifically the compounds represented by the following formulas. In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and R 24 represents a hydrogen atom, an acid dissociable group or an alkali dissociable group.

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Figure 112011012214129-pat00020

예를 들면 상기 화학식 중의 R24가 산 해리성 기나 알칼리 해리성 기인 화합물은 상기 각 화학식에서 R24가 수소 원자인 화합물을 원료로 하여 얻을 수 있다. 구체적으로는 R24가 상기 화학식 (2-2a1)로 표시되는 화합물을 합성하는 경우, 상기 각 화학식에서 R24가 수소 원자인 화합물을 산의 존재 하에 플루오로카르복실산과 축합시켜서 에스테르화하는 방법이나, 염기의 존재 하에 플루오로카르복실산 할로겐화물과 축합시켜 에스테르화하는 방법 등의, 종래 공지된 방법에 의해 얻을 수 있다.For example, a compound wherein R 24 in the above formula is an acid dissociable group or an alkaline dissociable group can be obtained from a compound wherein R 24 is a hydrogen atom in the above formulas as a raw material. Specifically, the method for R 24 is screen case of synthesizing the compound represented by Formula (2-2a1), R 24 is a carboxylic acid by condensation of a fluoroalkyl ester is a hydrogen atom A compound in the presence of an acid in the above-mentioned general formula or , A method of condensation with a fluorocarboxylic acid halide in the presence of a base to effect esterification, and the like.

또한, 화학식 (2-2) 중의 R10으로 표시되는 탄소수 1 내지 10의 불소화 알킬기로서는 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 4 내지 10의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 들 수 있다.Examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 10 in the formula (2-2) include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom, at least one fluorine atom substituted with at least one fluorine atom A monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms or a group derived therefrom.

화학식 (2-2) 중의 하기 화학식 (2-2b)로 표시되는 구조로서는 구체적으로 하기 화학식 (8-1) 내지 (8-5)로 표시되는 구조 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 하기 화학식 (8-5)로 표시되는 구조가 바람직하다.Specific examples of the structure represented by the following formula (2-2b) in the formula (2-2) include structures represented by the following formulas (8-1) to (8-5). Among them, a structure represented by the following formula (8-5) is preferable.

Figure 112011012214129-pat00021
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Figure 112011012214129-pat00022
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반복 단위 (2-2)의 함유 비율은 (C) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우에, 80 몰% 이하인 것이 바람직하고, 20 내지 80 몰%인 것이 더욱 바람직하고, 30 내지 70 몰%인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유 비율이 상기 범위 내이면, 형성하는 포토레지스트막에서의, 액침 노광용 액체의 전진 접촉각과 후퇴 접촉각의 차이를 작게 할 수 있다는 이점이 있다.The content of the recurring unit (2-2) is preferably 80 mol% or less, more preferably 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, based on 100 mol% of the total repeating units of the (C) Mol% is particularly preferable. When the content ratio is within the above range, there is an advantage that the difference between the advancing contact angle and the receding contact angle of the liquid for immersion lithography in the formed photoresist film can be reduced.

[1-3-3] 화학식 (2-3)으로 표시되는 반복 단위:[1-3-3] Repeating unit represented by the formula (2-3):

화학식 (2-3) 중의 R7로 표시되는 2가의 연결기로서는 탄소수 1 내지 30의 2가의 탄화수소기를 들 수 있다. 또한, 이들 탄화수소기와 황 원자, 이미노기, 카르보닐기, -CO-O- 또는 -CO-NH-의 조합 구조 등을 들 수 있다.The divalent linking group represented by R 7 in the formula (2-3) includes a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Further, a combination structure of these hydrocarbon groups and a sulfur atom, imino group, carbonyl group, -CO-O- or -CO-NH- can be given.

쇄상 구조의 R7로서는 예를 들면 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 2-메틸프로판, 펜탄, 2-메틸부탄, 2,2-디메틸프로판, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸 등의 탄소수 1 내지 10의 쇄상 탄화수소로부터 수소 원자를 2개 제거하여 얻어지는 구조의 2가의 탄화수소기 등을 들 수 있다.Examples of the R 7 in the chain structure include a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms such as methane, ethane, propane, butane, 2-methylpropane, pentane, 2-methylbutane, 2,2-dimethylpropane, hexane, heptane, And a divalent hydrocarbon group having a structure obtained by removing two hydrogen atoms from a chain hydrocarbon of 10 carbon atoms.

또한, 환상 구조의 R7로서는 예를 들면 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 비시클로[2.2.1]헵탄, 비시클로[2.2.2]옥탄, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸, 트리시클로[3.3.1.13,7]데칸 등의 탄소수 4 내지 20의 지환식 탄화수소로부터 수소 원자를 2개 제거하여 얻어지는 구조의 2가의 탄화수소기; 벤젠, 나프탈렌 등의 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소로부터 수소 원자를 2개 제거하여 얻어지는 구조의 2가의 탄화수소기 등을 들 수 있다.Examples of R 7 in the cyclic structure include cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, A divalent hydrocarbon group having a structure obtained by removing two hydrogen atoms from an alicyclic hydrocarbon having 4 to 20 carbon atoms such as tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane; And divalent hydrocarbon groups having a structure obtained by removing two hydrogen atoms from aromatic hydrocarbons having 6 to 30 carbon atoms such as benzene and naphthalene.

화학식 (2-3) 중의 R10으로 표시되는 탄소수 1 내지 10의 불소화 알킬기로서는 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 적어도 1개 이상의 불소 원자로 치환된 탄소수 4 내지 10의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 들 수 있다.Examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 10 in the formula (2-3) include a straight or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom, a carbon number substituted with at least one fluorine atom 4 to 10 monovalent alicyclic hydrocarbon groups or groups derived therefrom.

화학식 (2-3) 중의 R8로서는 구체적으로 하기 화학식 (2-3a1) 내지 (2-3a3)으로 표시되는 기 등을 들 수 있다. 또한, 화학식 (2-3a1) 및 (2-3a2) 중에서, R25는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알콕실기, 아실기 또는 아실옥시기를 나타내고, 복수의 R25가 존재하는 경우, 각 R25는 동일하거나 상이할 수 있다. m1은 0 내지 5의 정수를 나타내고, m2는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. 화학식 (2-3a3) 중에서, R26 및 R27은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타내고, R26 및 R27이 서로 결합하여, 탄소수 4 내지 20의 지환식 구조를 형성할 수 있다.Specific examples of R 8 in the formula (2-3) include groups represented by the following formulas (2-3a1) to (2-3a3). Further, the formula (2-3a1), and (2-3a2) from, if R 25 is represents a halogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, an acyl group or an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, plurality of R 25 are present, each R 25 may be the same or different. m1 represents an integer of 0 to 5, and m2 represents an integer of 0 to 4; In the formula (2-3a3), R 26 and R 27 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 26 and R 27 bond to each other to form an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms .

Figure 112011012214129-pat00023
Figure 112011012214129-pat00023

Figure 112011012214129-pat00024
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Figure 112011012214129-pat00025
Figure 112011012214129-pat00025

화학식 (2-3a2) 중의 R25로 표시되는 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 불소 원자가 바람직하다.Examples of the halogen atom represented by R 25 in the formula (2-3a2) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Of these, a fluorine atom is preferable.

화학식 (2-3a2) 중의 R25로 표시되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알콕시기, 아실기, 아실옥시기로서는 구체적으로는 메틸기, 메톡시기, 아세틸기 등을 들 수 있다.Specific examples of the alkyl group, alkoxy group, acyl group and acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 25 in the formula (2-3a2) include a methyl group, a methoxy group and an acetyl group.

화학식 (2-3a3) 중의 R26 또는 R27로 표시되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기 등을 들 수 있다.R &lt; 26 &gt; in formula (2-3a3) Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R &lt; 27 &gt; include a methyl group, an ethyl group and an n-propyl group.

또한, 화학식 (2-3a3) 중의 R26 및 R27이 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 형성하는 지환식 구조로서는 예를 들면 시클로펜틸기, 시클로펜틸메틸기, 1-(1-시클로펜틸에틸)기, 1-(2-시클로펜틸에틸)기, 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기, 1-(1-시클로헥실에틸)기, 1-(2-시클로헥실에틸)기, 시클로헵틸기, 시클로헵틸메틸기, 1-(1-시클로헵틸에틸)기, 1-(2-시클로헵틸에틸)기, 2-노르보르닐기 등을 들 수 있다.Examples of the alicyclic structure formed by combining R 26 and R 27 in the formula (2-3a3) together with the carbon atoms to which they are bonded include, for example, cyclopentyl, cyclopentylmethyl, 1- (1-cyclo (1-cyclohexylethyl) group, a 1- (2-cyclohexylethyl) group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, Cycloheptylmethyl group, 1- (1-cycloheptylethyl) group, 1- (2-cycloheptylethyl) group and 2-norbornyl group.

화학식 (2-3a3)으로 표시되는 기로서는 구체적으로 메틸기, 에틸기, 1-프로필기, 2-프로필기, 1-부틸기, 2-부틸기, 1-펜틸기, 2-펜틸기, 3-펜틸기, 1-(2-메틸부틸)기, 1-(3-메틸부틸)기, 2-(3-메틸부틸)기, 네오펜틸기, 1-헥실기, 2-헥실기, 3-헥실기, 1-(2-메틸펜틸)기, 1-(3-메틸펜틸)기, 1-(4-메틸펜틸)기, 2-(3-메틸펜틸)기, 2-(4-메틸펜틸)기, 3-(2-메틸펜틸)기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기, 1-프로필기, 2-프로필기, 1-부틸기, 2-부틸기가 바람직하다.Specific examples of the group represented by the formula (2-3a3) include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, a 1-butyl group, a 2-butyl group, (3-methylbutyl) group, a neopentyl group, a 1-hexyl group, a 2-hexyl group, a 3-hexyl group , A 1- (2-methylpentyl) group, a 1- (3-methylpentyl) group, , 3- (2-methylpentyl) group and the like. Among them, a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, a 1-butyl group and a 2-butyl group are preferable.

반복 단위 (2-3)으로서는 구체적으로 하기 화학식 (2-3-1)로 표시되는 것을 들 수 있다.Specific examples of the repeating unit (2-3) include those represented by the following formula (2-3-1).

Figure 112011012214129-pat00026
Figure 112011012214129-pat00026

(화학식 (2-3-1) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R7은 2가의 연결기를 나타내며, R8은 수소 원자, 산 해리성 기 또는 알칼리 해리성 기를 나타냄)(In the formula (2-3-1), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 7 represents a divalent linking group, and R 8 represents a hydrogen atom, an acid dissociable group or an alkali dissociable group )

화학식 (2-3-1)로 표시되는 반복 단위를 형성하기 위한 화합물로서는 예를 들면 하기 화학식 (2-3-1a) 내지 (2-3-1d)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 화학식 (2-3-1a) 내지 (2-3-1d) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타낸다. R8은 수소 원자, 산 해리성 기 또는 알칼리 해리성 기를 나타낸다.Examples of the compound for forming the repeating unit represented by the formula (2-3-1) include compounds represented by the following formulas (2-3-1a) to (2-3-1d). In the formulas (2-3-1a) to (2-3-1d), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group. R 8 represents a hydrogen atom, an acid dissociable group or an alkali dissociable group.

Figure 112011012214129-pat00027
Figure 112011012214129-pat00027

상기 화학식 (2-3-1a) 내지 (2-3-1d) 중의 R8이 산 해리성 기나 알칼리 해리성 기인 화합물은 예를 들면 상기 각 화학식에서 R8이 수소 원자인 화합물이나 그의 유도체를 원료로 하여 합성할 수 있다. 예를 들면 R8이 상기 화학식 (2-3a1) 내지 (2-3a3)으로 표시되는 기인 경우, 이들 화합물은 예를 들면 하기 화학식 (9-1)로 표시되는 화합물과 하기 화학식 (9-2) 내지 (9-4)로 표시되는 화합물 중 어느 것을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.The compound wherein R 8 in the formulas (2-3-1a) to (2-3-1d) is an acid dissociable group or an alkaline dissociable group can be prepared by, for example, reacting a compound or a derivative thereof in which R 8 is a hydrogen atom, . &Lt; / RTI &gt; For example, when R 8 is a group represented by the above formulas (2-3a1) to (2-3a3), these compounds can be obtained by reacting a compound represented by the formula (9-1) To (9-4). &Lt; / RTI &gt;

Figure 112011012214129-pat00028
Figure 112011012214129-pat00028

(화학식 (9-1) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R7은 2가의 연결기를 나타내고, R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 또는 탄소수 1 내지 10의 불소화 알킬기를 나타내되, 단 모든 R10이 수소 원자인 경우는 없고, R28은 수산기 또는 할로겐 원자를 나타냄)(9-1), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 7 represents a divalent linking group, each R 10 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, With the proviso that not all of R 10 is a hydrogen atom, and R 28 represents a hydroxyl group or a halogen atom)

Figure 112011012214129-pat00029
Figure 112011012214129-pat00029

(화학식 (9-2) 중에서, R25는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알콕실기, 아실기 또는 아실옥시기를 나타내고, 복수의 R25가 존재하는 경우, 각 R25는 동일하거나 상이할 수 있고, R29는 할로겐 원자를 나타내며, m1은 0 내지 5의 정수를 나타냄)(In the formula (9-2), R 25 represents a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group, an acyl group or an acyloxy group, and when a plurality of R 25 is present, each R 25 is the same or different , R 29 represents a halogen atom, and m 1 represents an integer of 0 to 5)

Figure 112011012214129-pat00030
Figure 112011012214129-pat00030

(화학식 (9-3) 중에서, R25는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알콕실기, 아실기 또는 아실옥시기를 나타내고, 복수의 R25가 존재하는 경우, 각 R25는 동일하거나 상이할 수 있고, R30은 할로겐 원자를 나타내며, m2는 0 내지 4의 정수를 나타냄)(In the formula (9-3), R 25 represents a halogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, an acyl group or an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, and when a plurality of R 25 is present, each R 25 is the same or different R &lt; 30 &gt; represents a halogen atom, and m2 represents an integer of 0 to 4)

Figure 112011012214129-pat00031
Figure 112011012214129-pat00031

(화학식 (9-4) 중에서, R26 및 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타냄)(In the formula (9-4), R 26 and R 27 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms)

화학식 (9-2) 중의 R29로 표시되는 할로겐 원자로서는 염소 원자가 바람직하다.The halogen atom represented by R 29 in the formula (9-2) is preferably a chlorine atom.

화학식 (9-3) 중의 R30으로 표시되는 할로겐 원자로서는 붕소 원자가 바람직하다.The halogen atom represented by R 30 in the formula (9-3) is preferably a boron atom.

화학식 (9-4) 중의 R26 또는 R27로 표시되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 26 or R 27 in the formula (9-4) include a methyl group, an ethyl group and an n-propyl group.

또한, 화학식 (2-3) 중의 R8이 상기 화학식 (2-3a1) 내지 (2-3a3)으로 표시되는 기인 경우, 이러한 기를 가지는 화합물은 예를 들면 하기 화학식 (10-1)로 표시되는 화합물과 하기 화학식 (10-2)로 표시되는 화합물을 반응시킴으로써도 얻을 수 있다.When R 8 in the formula (2-3) is a group represented by the above formulas (2-3a1) to (2-3a3), the compound having such a group is, for example, a compound represented by the following formula (10-1) With a compound represented by the following formula (10-2).

Figure 112011012214129-pat00032
Figure 112011012214129-pat00032

(화학식 (10-1) 중에서, R7은 2가의 연결기를 나타내고, R8은 화학식 (2-3a1) 내지 (2-3a3)으로 표시되는 기를 나타내고, R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 또는 탄소수 1 내지 10의 불소화 알킬기를 나타내되, 단 모든 R10이 수소 원자인 경우는 없음)In (formula (10-1), R 7 represents a divalent connecting group, R 8 has the formula (2-3a1) to (represents a group represented by the 2-3a3), R 10 is a hydrogen atom, a fluorine atom, each independently , Or a fluorinated alkyl group having from 1 to 10 carbon atoms, with the proviso that not all R 10 are hydrogen atoms)

Figure 112011012214129-pat00033
Figure 112011012214129-pat00033

(화학식 (10-2) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R47은 수산기 또는 할로겐 원자를 나타냄)(In the formula (10-2), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and R 47 represents a hydroxyl group or a halogen atom)

반복 단위 (2-3)의 함유 비율은 (C) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우에, 50 몰% 이하인 것이 바람직하고, 5 내지 30 몰%인 것이 더욱 바람직하고, 5 내지 20 몰%인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유 비율이 상기 범위 내이면, 형성한 포토레지스트막에서의 발수성과 현상액에 대한 친화성의 균형이 양호해진다는 이점이 있다.The content of the repeating unit (2-3) is preferably 50 mol% or less, more preferably 5 to 30 mol%, more preferably 5 to 20 mol%, based on 100 mol% of the total repeating units of the polymer (C) Mol% is particularly preferable. When the content is within the above range, there is an advantage that the balance between the water repellency in the formed photoresist film and the affinity to the developing solution is improved.

또한, (C) 중합체는 상술한 바와 같이, 반복 단위 (2-1), 반복 단위 (2-2) 및 반복 단위 (2-3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 반복 단위를 가지는 것이 바람직하기 때문에, 반복 단위 (2-1) 내지 (2-3) 중 어느 1종을 가질 수도 있고, 2종 이상 가질 수도 있지만, 2종 이상 가지는 것이 바람직하고, 반복 단위 (2-2)와 반복 단위 (2-3)을 가지는 것이 더욱 바람직하다.The polymer (C) preferably has at least one repeating unit selected from the group consisting of the repeating unit (2-1), the repeating unit (2-2) and the repeating unit (2-3) as described above (2-1) to (2-3), or two or more repeating units may be used, and it is preferable to have two or more repeating units (2-2) and repeating units (2-3).

(C) 중합체가 반복 단위 (2-2) 및 반복 단위 (2-3) 중 적어도 한쪽에 알칼리 해리성 기를 가지는 것이면, (C) 중합체의 현상액에 대한 친화성을 향상시킬 수 있다. 이것은 후술하는 레지스트 패턴 형성 방법의 현상 공정에서, (C) 중합체가 현상액과 반응하여, 극성 기가 발생하기 때문이라고 생각된다. 또한, 화학식 (2-2) 및 (2-3) 중의 R8이 수소 원자인 경우, 반복 단위 (2-2) 및 (2-3)은 극성 기인 히드록실기 또는 카르복실기를 가지는 것이 된다. 그리고, (C) 중합체가 이러한 반복 단위를 포함하면, 후술하는 레지스트 패턴 형성 방법의 현상 공정에서, (C) 중합체의 현상액에 대한 친화성을 향상시킬 수 있다.If the (C) polymer has an alkali dissociable group in at least one of the repeating unit (2-2) and the repeating unit (2-3), the affinity of the (C) polymer with the developing solution can be improved. This is presumably because (C) the polymer reacts with the developer in the developing step of the resist pattern forming method to be described later, and a polar group is generated. When R 8 in the formulas (2-2) and (2-3) is a hydrogen atom, the repeating units (2-2) and (2-3) have a hydroxyl group or a carboxyl group which is a polar group. When the polymer (C) contains such a repeating unit, the affinity of the polymer (C) to the developing solution can be improved in the developing step of the resist pattern forming method described later.

[1-3-4] 반복 단위 (i):[1-3-4] Repeating unit (i):

(C) 중합체는 하기 화학식 (2-4)로 표시되는 기와 하기 화학식 (2-5)로 표시되는 기 중 어느 하나 이상의 기를 함유하는 반복 단위(단, 상기 화학식 (2-3)으로 표시되는 반복 단위를 제외함)(이하, 「반복 단위 (i)」이라 기재하는 경우가 있음)를 더 가지는 것이 바람직하다. 이러한 반복 단위 (i)을 더 가짐으로써, 형성한 포토레지스트막의 현상액에 대한 용해성이 향상된다.(C) the polymer is a repeating unit containing at least one group selected from the group consisting of a group represented by the following formula (2-4) and a group represented by the following formula (2-5) (provided that the repeating unit represented by the above formula (2-3) (Hereinafter sometimes referred to as &quot; repeating unit (i) &quot;). By further having such a repeating unit (i), the solubility of the formed photoresist film in a developing solution is improved.

Figure 112011012214129-pat00034
Figure 112011012214129-pat00034

(화학식 (2-4) 중에서, R11은 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기를 나타냄)(In the formula (2-4), R 11 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a fluorine atom)

화학식 (2-4) 중의 R11로 표시되는 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기에서의 1 또는 2 이상의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 트리플루오로메틸기 등이 바람직하다.The hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a fluorine atom represented by R 11 in the formula (2-4) is not particularly limited as long as one or two or more hydrogen atoms in the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with a fluorine atom. A trifluoromethyl group and the like are preferable.

반복 단위 (i)의 주쇄 골격은 특별히 한정되지 않지만, 메타크릴산에스테르, 아크릴산에스테르, α-트리플루오로아크릴산에스테르 등인 것이 바람직하다.The main chain skeleton of the repeating unit (i) is not particularly limited, but methacrylic acid ester, acrylic acid ester,? -Trifluoroacrylic acid ester, and the like are preferable.

반복 단위 (i)로서는 예를 들면 하기 화학식 (11-1)로 표시되는 화합물에서 유래하는 반복 단위, 하기 화학식 (11-2)로 표시되는 화합물에서 유래하는 반복 단위 등을 들 수 있다.Examples of the repeating unit (i) include a repeating unit derived from a compound represented by the following formula (11-1) and a repeating unit derived from a compound represented by the following formula (11-2).

Figure 112011012214129-pat00035
Figure 112011012214129-pat00035

(화학식 (11-1) 및 (11-2) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R32는 단결합, 또는 탄소수 1 내지 20의 2가의 직쇄상, 분지상 또는 환상의, 포화 또는 불포화 탄화수소기를 나타내고, 화학식 (11-1) 중에서, R31은 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기를 나타내며, t는 0 또는 1을 나타냄)(11-1) and (11-2), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 32 represents a single bond or a divalent linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (11-1), R 31 represents a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and t represents 0 or 1)

화학식 (11-1) 및 (11-2) 중의 R32로 표시되는 탄소수 1 내지 20의 2가의 직쇄상, 분지상 또는 환상의, 포화 또는 불포화 탄화수소기로서는 화학식 6 중의 R20으로 표시되는 2가의 유기기와 동일한 것을 예시할 수 있다. 또한, 화학식 (11-1) 중의 R31로 표시되는 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기로서는 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기에서의 1 또는 2 이상의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 트리플루오로메틸기 등이 바람직하다.As the bivalent straight, branched or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and represented by R 32 in the formulas (11-1) and (11-2), the divalent group represented by R 20 in the formula The same as the organic group can be exemplified. The hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a fluorine atom represented by R 31 in the formula (11-1) is not particularly limited as long as one or two or more hydrogen atoms in the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with a fluorine atom , For example, a trifluoromethyl group and the like are preferable.

또한, 반복 단위 (i)을 1종 단독으로 또는 2종 이상 이용할 수 있다.The repeating units (i) may be used singly or in combination of two or more.

반복 단위 (i)의 함유 비율은 (C) 중합체의 전체 반복 단위를 100 몰%로 한 경우에, 50 몰% 이하인 것이 바람직하고, 5 내지 30 몰%인 것이 더욱 바람직하고, 5 내지 20 몰%인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유 비율이 상기 범위 내이면, 형성한 포토레지스트막에서의 발수성과 현상액에 대한 친화성의 균형이 양호해진다는 이점이 있다.The content of the repeating unit (i) is preferably 50 mol% or less, more preferably 5 to 30 mol%, and more preferably 5 to 20 mol%, based on 100 mol% of the total repeating units of the (C) Is particularly preferable. When the content is within the above range, there is an advantage that the balance between the water repellency in the formed photoresist film and the affinity to the developing solution is improved.

[1-3-5] 그 밖의 반복 단위(b):[1-3-5] Other repeating units (b):

(C) 중합체는 상기 반복 단위 (2-1) 내지 (2-3) 및 반복 단위 (i) 이외에, 그 밖의 반복 단위 (b)를 포함할 수 있다.The polymer (C) may contain, in addition to the repeating units (2-1) to (2-3) and the repeating units (i), other repeating units (b).

그 밖의 반복 단위 (b)로서는 예를 들면 상기 화학식 (2-1) 내지 (2-5)로 표시되는 각 반복 단위 등을 들 수 있다.Examples of the other repeating units (b) include the repeating units represented by the above formulas (2-1) to (2-5).

또한, 화학식 (2-1)로 표시되는 반복 단위 중에서도, 하기 화학식 12로 표시되는 반복 단위가 바람직하다. 하기 화학식 12로 표시되는 반복 단위를 포함함으로써, 포토레지스트막의 전진 접촉각과 후퇴 접촉각의 차이를 작게 할 수 있기 때문에, 액침 노광 시의 스캔 속도를 향상시킬 수 있다.Among the repeating units represented by the formula (2-1), the repeating units represented by the following formula (12) are preferable. By including the repeating unit represented by the following formula (12), it is possible to reduce the difference between the advancing contact angle and the receding contact angle of the photoresist film, thereby improving the scanning speed upon immersion exposure.

Figure 112011012214129-pat00036
Figure 112011012214129-pat00036

(화학식 12 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R33은 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 나타내며, k는 1 내지 4의 정수를 나타냄)(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 33 represents a straight or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and k represents an integer of 1 to 4)

화학식 12 중의 R33으로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등이 있다.Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 33 in the formula (12) include a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, an i-propyl group, -Methylpropyl group, t-butyl group and the like.

(C) 중합체는 불소 원자를 포함하고, (A) 중합체가 불소 원자를 함유하는 경우라도 (A) 중합체보다 불소 원자의 함유 비율이 큰 것이다. 불소 원자의 함유 비율은 (C) 중합체의 총량을 100 질량%로 한 경우에, 통상적으로 5 질량% 이상이고, 5 내지 50 질량%인 것이 바람직하고, 5 내지 40 질량%인 것이 더욱 바람직하다. (C) 중합체 중의 불소 원자의 함유 비율을 상기 범위 내로 함으로써, 형성하는 포토레지스트막의 발수성을 높일 수 있어서, 액침 노광 시에 액침 상층막을 별도 형성하지 않더라도 양호한 발수성을 가지는 포토레지스트막을 형성할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 상기 함유 비율이 (A) 중합체보다 작아져 버리면, (A) 중합체와 (C) 중합체의 발유성의 정도가 역전되어 버릴 우려가 있고, 발유성의 정도가 역전되어 버리는 경우에는 (C) 중합체가 포토레지스트막 표층에 편재하기 어려워지기 때문에, 본 발명의 효과가 얻어지지 않는다.The polymer (C) contains a fluorine atom, and even when the polymer (A) contains a fluorine atom, the content of the fluorine atom is larger than that of the polymer (A). The fluorine atom content is usually 5% by mass or more, preferably 5% by mass to 50% by mass, and more preferably 5% by mass to 40% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the (C) When the content of fluorine atoms in the polymer (C) is within the above range, the water repellency of the photoresist film to be formed can be increased, and a photoresist film having good water repellency can be formed without forming a liquid immersion upper layer film during liquid immersion exposure . When the content is smaller than that of the polymer (A), the degree of oil repellency between the polymer (A) and the polymer (C) may be reversed. When the degree of oil repellency is reversed, The effect of the present invention can not be obtained because the polymer is unevenly distributed on the surface layer of the photoresist film.

(C) 중합체의 함유량은 (A) 중합체 100 질량부에 대하여, 0.1 내지 20 질량부인 것이 바람직하고, 0.5 내지 10 질량부인 것이 더욱 바람직하고, 1 내지 5 질량부인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유량이 상기 범위이면, (C) 중합체가 포토레지스트막의 표층에 편재하기 때문에, 양호한 발수성이 얻어진다는 효과가 있다.The content of the (C) polymer is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, particularly preferably 1 to 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the (A) When the content is in the above-mentioned range, (C) the polymer is localized on the surface layer of the photoresist film, so that there is an effect that good water repellency is obtained.

(C) 중합체의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은 1,000 내지 50,000인 것이 바람직하고, 1,000 내지 40,000인 것이 더욱 바람직하고, 1,000 내지 30,000인 것이 특히 바람직하다. 상기 Mw가 1,000 미만이면, 충분한 후퇴 접촉각을 가지는 포토레지스트막을 얻을 수 없는데다가, 액침 노광용 액체를 사용한 것에 기인하는 결함이 발생할 우려가 있다. 한편, 50,000 초과이면, 포토레지스트막의 현상성이 저하될 우려가 있다. 또한, (C) 중합체의 Mw와 GPC법에 의한 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는 1 내지 5인 것이 바람직하고, 1 내지 4인 것이 더욱 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (C) in terms of polystyrene as determined by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 1,000 to 40,000, and particularly preferably 1,000 to 30,000 . If the Mw is less than 1,000, a photoresist film having a sufficient retreating contact angle can not be obtained, and there is a fear that defects resulting from using liquid for immersion lithography may occur. On the other hand, if it is more than 50,000, development of the photoresist film may be deteriorated. The ratio (Mw / Mn) of the Mw of the polymer (C) to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by the GPC method is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 4.

또한, (C) 중합체는 (A) 중합체와 동일하게, 할로겐, 금속 등의 불순물의 함유량이 적을수록 바람직하다. 이러한 불순물의 함유량이 적으면, 포토레지스트막의 감도, 해상도, 공정 안정성, 패턴 형상 등을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the polymer (C) is preferable as the content of impurities such as halogen and metal is small, like the polymer (A). When the content of such impurities is small, the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape and the like of the photoresist film can be further improved.

(C) 중합체는 예를 들면 상술한 각 반복 단위를 형성하기 위한 단량체(중합성 불포화 단량체)를 히드로퍼옥시드류, 디알킬퍼옥시드류, 디아실퍼옥시드류, 아조 화합물 등의 라디칼 중합 개시제를 사용하여, 필요에 따라서 연쇄 이동제의 존재 하에, 적당한 용매 중에서 중합함으로써 제조할 수 있다.The polymer (C) can be obtained by, for example, using a monomer (polymerizable unsaturated monomer) for forming each of the repeating units described above by a radical polymerization initiator such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, And, if necessary, in the presence of a chain transfer agent in an appropriate solvent.

상기 중합에 사용되는 용매로서는 (A) 중합체의 중합에 사용되는 용매와 동일한 것을 예시할 수 있다. 또한, 중합에서의 반응 온도는 통상적으로 40 내지 150 ℃이고, 50 내지 120 ℃인 것이 바람직하다. 반응 시간은 통상적으로 1 내지 48 시간이고, 1 내지 24 시간인 것이 바람직하다.The solvent used in the polymerization may be the same as the solvent used in the polymerization of the (A) polymer. The reaction temperature in the polymerization is usually 40 to 150 占 폚, preferably 50 to 120 占 폚. The reaction time is usually 1 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours.

[1-4] 그 밖의 성분:[1-4] Other ingredients:

본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 (A) 중합체, (B) 감방사선성 산 발생제 및 (C) 중합체 이외에, 그 밖의 성분을 더 포함할 수 있다. 그 밖의 성분으로서는 예를 들면 산 확산 제어제, 용제, 락톤 화합물, 그 밖의 첨가제(예를 들면 지환족 첨가제, 계면 활성제, 증감제, 헐레이션 방지제, 접착 보조제, 보존 안정화제, 소포제 등) 등을 들 수 있다.The radiation sensitive resin composition of the present invention may further contain other components in addition to the (A) polymer, (B) the radiation-sensitive acid generator and (C) the polymer. Examples of other components include acid diffusion control agents, solvents, lactone compounds, and other additives (for example, alicyclic additives, surfactants, sensitizers, halation inhibitors, adhesion aids, storage stabilizers, .

[1-4-1] 산 확산 제어제:[1-4-1] Acid diffusion control agent:

산 확산 제어제로서는 예를 들면 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물(이하, 「질소 함유 화합물 (I)」이라 기재하는 경우가 있음), 동일한 분자 내에 질소 원자를 2개 가지는 화합물(이하, 「질소 함유 화합물 (II)」라 기재하는 경우가 있음), 질소 원자를 3개 이상 가지는 화합물(이하, 「질소 함유 화합물 (III)」이라 기재하는 경우가 있음), 아미드기 함유 화합물, 우레아 화합물, 질소 함유 복소환 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 산 확산 제어제를 더 포함하면, 패턴 형상이나 치수 충실도를 향상시킬 수 있다.Examples of the acid diffusion control agent include compounds represented by the following general formula (13) (hereinafter sometimes referred to as "nitrogen-containing compounds (I)"), compounds having two nitrogen atoms in the same molecule Compound (II) "), a compound having three or more nitrogen atoms (hereinafter sometimes referred to as" nitrogen-containing compound (III) "), an amide group-containing compound, a urea compound, And heterocyclic compounds. When such an acid diffusion control agent is further included, the pattern shape and dimensional fidelity can be improved.

Figure 112011012214129-pat00037
Figure 112011012214129-pat00037

(화학식 13 중에서, R34 내지 R36은 서로 독립적으로 수소 원자, 치환될 수 있는 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기, 아릴기, 아르알킬기, 또는 산 해리성 기를 나타냄)(Wherein R 34 to R 36 independently represent a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may be substituted, an aryl group, an aralkyl group, or an acid dissociable group)

상기 화학식 13으로 표시되는 화합물 중의 산 해리성 기로서는 구체적으로 화학식 (13-1)로 표시되는 기 등을 들 수 있다.Examples of the acid dissociable group in the compound represented by the formula (13) include a group represented by the formula (13-1).

Figure 112011012214129-pat00038
Figure 112011012214129-pat00038

(화학식 (13-1) 중에서, R37 내지 R39는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 나타내거나, 또는 R38 및 R39가 서로 결합하여 각각이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 나타내고, R37이 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 나타냄)(In the formula (13-1), R 37 to R 39 independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a group derived therefrom Or R 38 and R 39 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a group derived therefrom together with the carbon atoms to which they are bonded and R 37 represents a straight chain Or a branched alkyl group, or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a group derived therefrom)

화학식 (13-1) 중의 R37 내지 R39로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 37 to R 39 in the formula (13-1) include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.

화학식 (13-1) 중의 R37 내지 R39로 표시되는 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기로서는 예를 들면 노르보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸, 아다만탄이나, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 시클로알칸류 등에서 유래하는 지환족환을 포함하는 기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R 37 to R 39 in the formula (13-1) include norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclobutane , Groups containing an alicyclic ring derived from cycloalkanes such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane, and the like.

화학식 (13-1) 중의 R38 및 R39가 서로 결합하여, 각각이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 형성하는 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기로서는 상술한 2가의 지환식 탄화수소기를, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지상 또는 환상 알킬기의 1종 이상 또는 1개 이상으로 치환한 기 등을 들 수 있다.As the bivalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms and the group derived therefrom, R 38 and R 39 in the formula (13-1) are bonded to each other to form a bivalent The alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2- And groups substituted by one or more of linear, branched or cyclic alkyl groups.

질소 함유 화합물 (I) 중에서 산 해리성 기를 가지지 않는 것으로서는 구체적으로는 트리-n-헥실아민, 트리-n-헵틸아민, 트리-n-옥틸아민 등의 트리알킬아민류를 들 수 있다.Specific examples of the nitrogen-containing compound (I) having no acid dissociable group include trialkyl amines such as tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine and tri-n-octylamine.

질소 함유 화합물 (I) 중에서 산 해리성 기를 가지는 것으로서는 구체적으로는 N-t-부톡시카르보닐-4-히드록시피페리딘, N-t-부톡시카르보닐피롤리딘, N-t-부톡시카르보닐-N',N"-디시클로헥실아민 등을 들 수 있다.Specific examples of the nitrogen-containing compound (I) having an acid dissociable group include Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-butoxycarbonylpyrrolidine, Nt-butoxycarbonyl- ', N' '- dicyclohexylamine, and the like.

질소 함유 화합물 (II)로서는 구체적으로 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민을 들 수 있다.Specific examples of the nitrogen-containing compound (II) include N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine.

질소 함유 화합물 (III)으로서는 구체적으로 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민, 디메틸아미노에틸아크릴아미드의 중합체 등을 들 수 있다.Specific examples of the nitrogen-containing compound (III) include a polymer of polyethyleneimine, polyallylamine, dimethylaminoethylacrylamide, and the like.

질소 함유 복소환 화합물로서는 예를 들면 2-페닐벤즈이미다졸, N-t-부톡시카르보닐-2-페닐벤즈이미다졸 등을 들 수 있다.Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include 2-phenylbenzimidazole and N-t-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole.

또한, 산 확산 제어제로서는 하기 화학식 14로 표시되는 화합물을 이용할 수도 있다.As the acid diffusion control agent, a compound represented by the following formula (14) may also be used.

Figure 112011012214129-pat00039
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(단, 상기 화학식 14 중에서, X+는 하기 화학식 (14-1) 또는 (14-2)로 표시되는 양이온이고, Z-는 OH-, 화학식 (14-3) R41-COO-로 표시되는 음이온, 화학식 (14-4) R40-SO3 -로 표시되는 음이온, 또는 화학식 (14-5) R40-N--SO2-R41로 표시되는 음이온이되, 단 상기 화학식 (14-3) 내지 (14-5) 중에서, R40은 치환될 수 있는 알킬기, 지환식 탄화수소기 또는 아릴기이며, R41은 치환될 수 있는 불소화 알킬기, 지환식 불소화 탄화수소기 또는 불소화 아릴기임)Wherein X + is a cation represented by the following formula (14-1) or (14-2), Z - is OH - , and R 41 -COO - in the formula (14-3) anion, formula (14-4) R 40 -SO 3 - anion, or the general formula (14-5) R 40 -N represented by - being the anion represented by -SO 2 -R 41, only the general formula (14 3) to (14-5), R 40 is an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group or an aryl group which may be substituted, and R 41 is a fluorinated alkyl group, an alicyclic fluorinated hydrocarbon group or a fluorinated aryl group which may be substituted,

Figure 112011012214129-pat00040
Figure 112011012214129-pat00040

상기 화학식 (14-1) 중에서, R42 내지 R44는 서로 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕실기, 수산기, 또는 할로겐 원자이고, 상기 화학식 (14-2) 중에서, R45 및 R46은 서로 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕실기, 수산기, 또는 할로겐 원자이다.In the formula (14-1), R 42 to R 44 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom, and R 45 and R 46 in the formula (14-2) An alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom.

상기 화학식 14로 표시되는 화합물은 노광에 의해 분해되어 산 확산 제어성을 잃는 산 확산 제어제(이하, 「광 분해성 산 확산 제어제」라고도 함)로서 이용되는 것이다. 그리고, 화학식 14로 표시되는 화합물을 함유함으로써, 노광부에서는 산이 확산되고, 미노광부에서는 산의 확산이 제어됨으로써 노광부와 미노광부의 콘트라스트가 우수하기(즉, 노광부와 미노광부의 경계 부분이 명확해지기) 때문에, 특히 본 발명의 감방사선성 수지 조성물의 LWR, MEEF(Mask Error Enhancement Factor(마스크 폭의 어긋남에 의한 선 폭의 어긋남의 증폭 인자))의 개선에 유효하다.The compound represented by the above formula (14) is used as an acid diffusion control agent (hereinafter also referred to as &quot; photodegradable acid diffusion control agent &quot;) which is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability. By containing the compound represented by the general formula (14), the acid is diffused in the exposed portion and the acid diffusion is controlled in the unexposed portion, so that the contrast between the exposed portion and the unexposed portion is excellent It is effective to improve the LWR, MEEF (Mask Error Enhancement Factor) of the radiation sensitive resin composition of the present invention (amplification factor of the deviation of the line width due to the mask width deviation).

화학식 14 중의 X+는 상술한 바와 같이 상기 화학식 (14-1) 또는 (14-2)로 표시되는 양이온이다. 그리고, 화학식 (14-1) 중의 R42 내지 R44는 서로 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕실기, 수산기, 또는 할로겐 원자이고, 이들 중에서도 상기 화학식 14로 표시되는 화합물의 현상액에 대한 용해성을 저하시키는 효과가 있기 때문에, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자인 것이 바람직하다. 또한, 화학식 (14-2) 중의 R45 및 R46은 서로 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕실기, 수산기, 또는 할로겐 원자이고, 이들 중에서도 수소 원자, 알킬기, 할로겐 원자인 것이 바람직하다.X & lt ; + &gt; in the general formula (14) is a cation represented by the general formula (14-1) or (14-2) as described above. In the formula (14-1), R 42 to R 44 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom, and among them, the solubility of the compound represented by the formula (14) It is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom. In the formula (14-2), R 45 and R 46 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group or a halogen atom, and among these, a hydrogen atom, an alkyl group and a halogen atom are preferable.

화학식 14 중의 Z-는 OH-, 화학식 (14-3) R40-COO-로 표시되는 음이온, 화학식 (14-4) R40-SO3 -로 표시되는 음이온, 또는 화학식 (14-5) R40-N--SO2-R41로 표시되는 음이온이다(단, 상기 화학식 (14-3) 내지 (14-5) 중에서, R40은 치환될 수 있는 알킬기, 지환식 탄화수소기 또는 아릴기이고, R41은 치환될 수 있는 불소화 알킬기, 지환식 불소화 탄화수소기 또는 불소화 아릴기임).Z - in the general formula (14) is OH - , an anion represented by the formula (14-3) R 40 -COO - , an anion represented by the formula (14-4) R 40 -SO 3 - 40 -N - is an anion represented by -SO 2 -R 41 (however, in the above formula (14-3) to (14-5), R 40 is optionally substituted alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group or an aryl group , R 41 is a fluorinated alkyl group which may be substituted, an alicyclic fluorinated hydrocarbon group or a fluorinated aryl group).

이들 산 확산 제어제 중에서도, 질소 함유 화합물 (I), 질소 함유 화합물 (II), 질소 함유 복소환 화합물, 광 분해성 산 확산 제어제가 바람직하다. 또한,산 확산 제어제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Among these acid diffusion control agents, a nitrogen-containing compound (I), a nitrogen-containing compound (II), a nitrogen-containing heterocyclic compound, and a photodegradable acid diffusion control agent are preferable. The acid diffusion controlling agents may be used alone or in combination of two or more.

산 확산 제어제의 함유량은 (A) 중합체 100 질량부에 대하여, 10 질량부 이하가 바람직하고, 5 질량부 이하가 더욱 바람직하다. 산 확산 제어제의 함유량이 10 질량부 초과이면, 형성한 포토레지스트막의 감도가 현저히 저하될 우려가 있다.The content of the acid diffusion control agent is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the (A) polymer. When the content of the acid diffusion control agent is more than 10 parts by mass, the sensitivity of the formed photoresist film may be significantly reduced.

[1-4-2] 용제:[1-4-2] Solvent:

용제로서는 예를 들면 직쇄상 또는 분지상의 케톤류; 환상의 케톤류; 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류; 2-히드록시프로피온산알킬류; 3-알콕시프로피온산알킬류 등을 들 수 있다.Examples of the solvent include linear or branched ketones; Cyclic ketones; Propylene glycol monoalkyl ether acetates; Alkyl 2-hydroxypropionate; And 3-alkoxypropionic acid alkyls.

이들 용제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있지만, 이들 중에서도 직쇄상 또는 분지상의 케톤류, 환상의 케톤류, 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류, 2-히드록시프로피온산알킬류, 3-알콕시프로피온산알킬류가 바람직하다.These solvents may be used singly or in combination of two or more. Of these, linear or branched ketones, cyclic ketones, propylene glycol monoalkyl ether acetates, 2-hydroxypropionic acid alkyls, 3- Alkoxypropionic acid alkyls are preferred.

[1-4-3] 락톤 화합물:[1-4-3] Lactone compound:

락톤 화합물은 (C) 중합체를 효과적으로 포토레지스트막 표층에 편재시키는 것이다. 즉, 이러한 락톤 화합물을 함유시킴으로써, 액침 노광에서 포토레지스트막 표층에 발수성을 발현시키는 (C) 중합체의 첨가량을 종래보다 적게 하더라도 포토레지스트막 표층의 발수성을 유지할 수 있다. 그리고, LWR, 현상 결함, 패턴 붕괴 내성 등의 기본적인 특성을 손상시키지 않을 뿐만 아니라, 포토레지스트막 중의 성분((B) 산 발생제 등)이 액침 노광용 액체에 용출되는 것을 억제하거나, 고속으로 액침 노광을 행하였어도 포토레지스트막 상에 액적이 남기 어려워지기 때문에, 워터 마크 결함 등의 액침 노광용 액체에서 유래하는 결함을 억제하는 것이 가능한 포토레지스트막을 형성할 수 있다.The lactone compound (C) effectively localizes the polymer on the surface layer of the photoresist film. That is, by including such a lactone compound, even if the amount of the polymer (C) that exhibits water repellency on the surface layer of the photoresist film in liquid immersion exposure is lower than the conventional amount, the water repellency of the surface layer of the photoresist film can be maintained. In addition to not impairing the basic properties such as LWR, development defects and pattern decay resistance, it is also possible to suppress the elution of components in the photoresist film (such as acid generator (B)) into liquid for immersion lithography, A droplet is hardly left on the photoresist film. Therefore, a photoresist film capable of suppressing defects derived from a liquid for immersion lithography such as a watermark defect can be formed.

락톤 화합물로서는 예를 들면 γ-부티로락톤, 발레로락톤, 메발로닉락톤, 노르보르난락톤 등을 들 수 있다. 또한, 락톤 화합물은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the lactone compound include? -Butyrolactone, valerolactone, mevalonic lactone and norbornane lactone. The lactone compounds may be used alone or in combination of two or more.

락톤 화합물의 사용량은 (A) 중합체 100 질량부에 대하여, 30 내지 200 질량부인 것이 바람직하고, 50 내지 150 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 사용량이 상기 범위이면, (C) 중합체의 사용량이 적은 경우라도, (C) 중합체를 포토레지스트막 표층에 편재시킬 수 있다. 상기 사용량이 30 질량부 미만이면, (C) 중합체의 사용량이 소량인 경우에 포토레지스트막 표층의 발수성을 충분히 얻지 못할 우려가 있다. 한편, 200 질량부 초과이면, 형성한 포토레지스트막의 기본 성능 및 형상이 현저히 열화될 우려가 있다.The amount of the lactone compound to be used is preferably 30 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 150 parts by mass based on 100 parts by mass of the (A) polymer. When the amount is used within the above range, the polymer (C) can be distributed on the surface layer of the photoresist film even when the amount of the polymer (C) to be used is small. If the amount is less than 30 parts by mass, the water repellency of the surface layer of the photoresist film may not be sufficiently obtained when the amount of the polymer (C) used is small. On the other hand, if it exceeds 200 parts by mass, the basic performance and shape of the formed photoresist film may be remarkably deteriorated.

본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 예를 들면 (A) 중합체, (B) 감방사선성 산 발생제, (C) 중합체 및 그 밖의 성분(용제를 제외함)을 혼합한 후, 전체 고형분 농도가 1 내지 50 질량%(바람직하게는 1 내지 25 질량%)가 되도록, 용제에 용해시키고, 그 후 예를 들면 공경 0.2 μm 정도의 필터로 여과함으로써, 조성물 용액으로서 제조할 수 있다.The radiation sensitive resin composition of the present invention can be obtained, for example, by mixing (A) a polymer, (B) a radiation-sensitive acid generator, (C) a polymer and other components (excluding a solvent) Is dissolved in a solvent such that the amount of the solution is 1 to 50% by mass (preferably 1 to 25% by mass), and then filtered with a filter having a pore size of about 0.2 m, for example.

[2] 레지스트 패턴 형성 방법:[2] Method of forming resist pattern:

본 발명의 레지스트 패턴 형성 방법은 본 발명의 감방사선성 수지 조성물을 기판상에 도공하여 포토레지스트막을 형성하는 포토레지스트막 형성 공정과, 형성한 상기 포토레지스트막 상에 액침 노광용 액체를 배치하고, 상기 액침 노광용 액체를 통해 상기 포토레지스트막에 방사선을 조사하는 노광 공정과, 방사선이 조사된 상기 포토레지스트막을 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 현상 공정을 구비하는 방법이다. 이러한 방법에 따르면, LWR이 양호하고, 막 감소가 적은 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.The method for forming a resist pattern of the present invention comprises the steps of: forming a photoresist film by coating a radiation sensitive resin composition of the present invention on a substrate; disposing a liquid for immersion lithography on the formed photoresist film; An exposure step of irradiating the photoresist film with radiation through a liquid for immersion lithography, and a developing step of developing the photoresist film irradiated with the radiation with a developing solution to form a resist pattern. According to this method, it is possible to form a resist pattern having a good LWR and a reduced film loss.

[2-1] 포토레지스트막 형성 공정:[2-1] Photoresist film forming step:

포토레지스트막 형성 공정은 본 발명의 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도공하여 포토레지스트막을 형성하는 공정이다.The photoresist film forming process is a process for forming a photoresist film by coating the radiation sensitive resin composition of the present invention on a substrate.

기판으로서는 예를 들면 실리콘 웨이퍼, 알루미늄으로 피복된 웨이퍼 등을 들 수 있다. Examples of the substrate include a silicon wafer, a wafer coated with aluminum, and the like.

기판 상에 포토레지스트막을 형성하는 방법으로서는 예를 들면 본 발명의 감방사선성 수지 조성물을 용제에 용해시켜서 얻어지는 조성물 용액을 회전 도포, 유연 도포, 롤 도포 등의 종래 공지된 방법으로 기판 상에 도포하는 방법 등을 들 수 있다.As a method of forming a photoresist film on a substrate, there can be mentioned, for example, a method in which a composition solution obtained by dissolving the radiation sensitive resin composition of the present invention in a solvent is applied on a substrate by a conventionally known method such as spin coating, And the like.

포토레지스트막의 두께는 특별히 제한은 없고, 종래 공지된 포토레지스트막과 동일한 두께로 만들 수 있다.The thickness of the photoresist film is not particularly limited, and may be the same as that of a conventionally known photoresist film.

또한, 포토레지스트막을 형성한 후, 이 포토레지스트막에 대하여 가열 처리(이하, 「PB」라 기재하는 경우가 있음)를 행할 수 있다.After forming the photoresist film, the photoresist film may be subjected to a heat treatment (hereinafter sometimes referred to as &quot; PB &quot;).

[2-2] 노광 공정:[2-2] Exposure step:

노광 공정은 형성한 포토레지스트막 상에 액침 노광용 액체를 배치하고, 액침 노광용 액체를 통해 포토레지스트막에 방사선을 조사하는 공정이다.The exposure step is a step of disposing a liquid for immersion exposure on the formed photoresist film and irradiating the photoresist film with radiation through the immersion exposure liquid.

액침 노광용 액체로서는 예를 들면 순수, 불소계 불활성 액체 등을 들 수 있다.Examples of liquids for immersion exposure include pure water and fluorine-based inert liquids.

노광에 사용하는 방사선 등의 광으로서는 사용되는 산 발생제의 종류에 따라서 적절하게 선정하여 사용할 수 있지만, 예를 들면 가시광선, 자외선, 원자외선, X선, 하전 입자선 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 ArF 엑시머 레이저(파장 193 nm)나 KrF 엑시머 레이저(파장 248 nm)로 대표되는 원자외선이 바람직하며, 특히 ArF 엑시머 레이저(파장 193 nm)가 바람직하다.Examples of light such as radiation used for exposure include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, and charged particle light, and the like. Among them, ultraviolet light represented by ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm) is preferable, and ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is particularly preferable.

또한, 노광량 등의 노광 조건은 포토레지스트 조성물의 배합 조성이나 첨가제의 종류 등에 따라서 적절하게 선정할 수 있다. 그리고, 노광 후에는 가열 처리(노광 후의 가열 처리를 이하「PEB」라 기재하는 경우가 있음)를 행하는 것이 바람직하다. PEB에 의해, (A) 중합체 중의 산 해리성 기의 해리 반응이 원활히 진행되기 때문이다. PEB의 가열 조건은 포토레지스트 조성물의 배합 조성에 따라 변하지만, 통상적으로 30 내지 200 ℃이고, 50 내지 170 ℃인 것이 바람직하다.The exposure conditions such as the exposure amount can be appropriately selected in accordance with the composition of the photoresist composition and the kind of the additive. After the exposure, it is preferable to carry out the heat treatment (the heat treatment after exposure is hereinafter sometimes referred to as &quot; PEB &quot;). This is because the dissociation reaction of the acid dissociable group in the polymer (A) proceeds smoothly by PEB. The heating conditions of PEB vary depending on the composition of the photoresist composition, but are usually 30 to 200 캜, preferably 50 to 170 캜.

또한, 감방사선성 수지 조성물의 잠재 능력을 최대한으로 끌어내기 위해, 포토레지스트막을 형성하기 전에, 미리 기판 상에 유기계 또는 무기계의 반사 방지막을 형성해 놓을 수도 있다(예를 들면 일본 특허 공고 (평)6-12452호 공보(일본 특허 공개 (소)59-93448호 공보) 등 참조). 환경 분위기 중에 포함되는 염기성 불순물 등의 영향을 방지하기 위해, 포토레지스트막 상에 보호막(예를 들면 일본 특허 공개 (평)5-188598호 공보 등 참조)을 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 액침 상층막을 형성하지 않을 수 있는 것, 즉 현상 후의 LWR이 양호하고, 막 감소가 발생하기 어려운 포토레지스트막을 형성할 수 있는 것이지만, 예를 들면 일본 특허 공개 제2005-352384호 공보 등에 개시되어 있는 것과 같은 액침 상층막을 형성할 수도 있다. 또한, 이들 기술은 병용할 수 있다.In order to maximize the potential of the radiation sensitive resin composition, an organic or inorganic antireflection film may be formed on the substrate before forming the photoresist film (see, for example, Japanese Patent Publication No. 6 -12452 (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 59-93448). A protective film (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open (kokai) No. 5-188598 and the like) may be formed on the photoresist film in order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere. In addition, the radiation sensitive resin composition of the present invention can form a photoresist film which does not form a liquid immersion layer film, that is, a LWR after development and a film hardly decreases, An immersion upper layer film as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-352384 may be formed. These techniques can also be used in combination.

[2-3] 현상 공정:[2-3] Development process:

현상 공정은 방사선이 조사된 포토레지스트막을 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정이다.The developing process is a process for forming a resist pattern by developing a photoresist film irradiated with radiation with a developing solution.

현상에 사용되는 현상액으로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수, 에틸아민, n-프로필아민, 디에틸아민, 디- n-프로필아민, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민, 에틸디메틸아민, 트리에탄올아민, 테트라메틸암모늄히드록시드, 피롤, 피페리딘, 콜린, 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로-[4.3.0]-5-노넨 등의 알칼리성 화합물의 1종 이상을 용해시킨 알칼리성 수용액이 바람직하다. 이 알칼리성 수용액의 농도는 통상적으로 10 질량% 이하이다. 상기 알칼리성 수용액의 농도가 10 질량%를 초과하면, 비노광부도 현상액에 용해되어 버릴 우려가 있다.Examples of the developing solution used in the development include aqueous solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di- , Ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7- undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene, and the like are preferably dissolved in an alkaline aqueous solution obtained by dissolving at least one kind of alkaline compound. The concentration of the alkaline aqueous solution is usually 10 mass% or less. If the concentration of the alkaline aqueous solution exceeds 10% by mass, the unexposed portion may also be dissolved in the developer.

상기 알칼리성 수용액을 포함하는 현상액에는 유기 용매를 더 첨가할 수 있다. 유기 용매로서는 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸 i-부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 3-메틸시클로펜타논, 2,6-디메틸시클로헥사논 등의 케톤류; 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알콜, i-프로필알콜, n-부틸알코올, t-부틸알코올, 시클로펜탄올, 시클로헥산올, 1,4-헥산디올, 1,4-헥산디메틸올 등의 알코올류; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 아세트산에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-아밀 등의 에스테르류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류나, 페놀, 아세토닐아세톤, 디메틸포름아미드 등을 들 수 있다. 이들 유기 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 유기 용매의 첨가량은 알칼리성 수용액에 대하여, 100 용량% 이하가 바람직하다. 유기 용매의 첨가량이 100 용량%를 초과하면, 현상성이 저하되어, 노광부의 현상 잔여물이 많아질 우려가 있다. 또한, 알칼리성 수용액을 포함하는 현상액에는 계면 활성제 등을 적량 첨가할 수 있다. 또한, 알칼리성 수용액을 포함하는 현상액으로 현상한 후, 통상적으로 물로 세정하고 건조시킨다.An organic solvent may further be added to the developer containing the alkaline aqueous solution. Examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl i-butyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclopentanone, and 2,6-dimethylcyclohexanone; There may be mentioned alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, Alcohols; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate and i-amyl acetate; Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, phenol, acetonyl acetone, and dimethylformamide. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the organic solvent to be added is preferably 100% by volume or less based on the alkaline aqueous solution. When the addition amount of the organic solvent exceeds 100% by volume, the developability is lowered, and there is a possibility that the developing residue of the exposed portion increases. A surfactant or the like may be added in an appropriate amount to a developer containing an alkaline aqueous solution. Further, after development with a developer containing an alkaline aqueous solution, it is usually washed with water and dried.

실시예Example

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 기초하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예 및 비교예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 단순히 「부」 및 「%」라 기재된 경우는 특별히 기재하지 않는 한 질량 기준이다. 또한, 각종 물성값의 측정 방법 및 여러가지 특성의 평가 방법을 이하에 나타내었다.Hereinafter, the present invention will be described concretely on the basis of Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples. In the case where "part" and "%" are simply referred to, they are on a mass basis unless otherwise specified. Methods for measuring various physical properties and evaluation methods for various properties are shown below.

[용출량]:[Elution amount]:

CLEAN TRACK ACT 8(도쿄 일렉트론사 제조)에 의해, 감방사선성 수지 조성물(조성물 용액)을 실리콘 웨이퍼 상에 스핀 코팅하고, 100 ℃로 60초 베이킹함으로써 막 두께 150 nm의 레지스트 피막을 형성한 실리콘 웨이퍼를 제조하였다. 이 실리콘 웨이퍼 상에 직경 1 cm, 두께 1 mm의 테플론제 링을 놓고, 거기에 초순수 1 mL를 채움으로써, 초순수와 레지스트 피막이 접하도록 하였다. 초순수와 레지스트 피막을 각각 3초, 5초, 10초, 30초, 60초, 120초 및 300초 접촉시킨 후, 채워진 초순수를 유리 주사기로 회수하고, 이것을 분석용 샘플로 하였다. 또한, 실험 종료 후의 초순수의 회수율은 95 % 이상이었다.A silicone-based resin film was formed by spin coating a radiation-sensitive resin composition (composition solution) on a silicon wafer with CLEAN TRACK ACT 8 (manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.) and baking at 100 캜 for 60 seconds to form a resist film having a film thickness of 150 nm . A Teflon ring having a diameter of 1 cm and a thickness of 1 mm was placed on the silicon wafer, and 1 mL of ultrapure water was filled thereon so that the ultrapure water and the resist film were in contact with each other. The ultrapure water and the resist film were contacted for 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, 30 seconds, 60 seconds, 120 seconds, and 300 seconds, respectively, and then the filled ultrapure water was collected by a glass syringe and used as an analysis sample. The recovery rate of the ultrapure water after the completion of the experiment was 95% or more.

이어서, 얻어진 초순수 중의 광산 발생제의 음이온부의 피크 강도를, 사용칼럼으로서 시세이도사 제조의 「CAPCELL PAK MG」를 1개 이용하고, 유량 0.2 ml/분, 측정 온도 35 ℃에서 유출 용제로서 물/메탄올(3/7)에 0.1 질량%의 포름산을 첨가한 것을 이용하는 측정 조건으로, LC-MS(액체 크로마토그래프 질량 분석계, LC부: AGILENT사 제조 SERIES 1100, MS부: Perseptive Biosystems, Inc.사 제조 Mariner)를 이용하여 측정을 행하였다.Subsequently, the peak intensity of the anion portion of the photoacid generator in the obtained ultrapure water was measured using a single "CAPCELL PAK MG" manufactured by Shiseido Co., Ltd. as a use column at a flow rate of 0.2 ml / min and a measurement temperature of 35 ° C in water / methanol (Liquid chromatography mass spectrometer, LC part: SERIES 1100, manufactured by AGILENT, MS part: Mariner (manufactured by Perseptive Biosystems, Inc.)) under the measurement conditions using 0.1 mass% ). &Lt; / RTI &gt;

이때, 광산 발생제의 1 ppb, 10 ppb, 100 ppb 수용액의 각 피크 강도를 상기 측정 조건으로 측정하여 검량선을 작성하고, 이 검량선을 이용하여 상기 피크 강도로부터 용출량을 산출하였다. 평가 기준은 용출량이 2.0×10-12 몰/cm2/초 이상이었던 경우는 「불량」으로 하고, 2.0×10-12 몰/cm2/초 미만이었던 경우는 「양호」로 하였다.At this time, each peak intensity of 1 ppb, 10 ppb, and 100 ppb aqueous solutions of the photoacid generator was measured under the above measurement conditions to prepare a calibration curve, and the amount of elution was calculated from the peak intensity using the calibration curve. The evaluation criteria were "poor" when the elution amount was 2.0 × 10 -12 mol / cm 2 / sec or more, and "good" when the elution amount was less than 2.0 × 10 -12 mol / cm 2 / sec.

[감도]:[Sensitivity]:

105 nm의 하층 반사 방지막(「ARC66」, 닛산 가가꾸사 제조)을 형성한 12 인치 실리콘 웨이퍼를 준비하고, 이 실리콘 웨이퍼 표면에 조성물 용액을 기판의 박막 상에 스핀 코팅에 의해 도포하고, 핫 플레이트 상에서 표 5에 나타낸 온도(100 ℃)로 60초간 소프트 베이킹(SB)(표 5 중에서, 「SB」라 나타냄)을 행하여 막 두께 90 nm의 레지스트 피막을 형성하였다. 형성한 막 두께 90 nm의 레지스트 피막에, 니콘사 제조의 풀필드 축소 투영 액침 노광 장치 「S610C」(개구수 1.30)를 이용하여, 마스크 패턴을 통해 노광하였다. 그 후, 표 5에 나타낸 온도로 60초간 PEB를 행한 후, 2.38 질량%의 TMAH 수용액에 의해, 25 ℃에서 30초간 현상하고, 수세하고, 건조시켜서, 포지티브형 레지스트 패턴을 형성하였다. 이때, 치수 45 nm의 1 대 1 라인 앤드 스페이스의 마스크를 통해 형성한 선폭이 선폭 45 nm의 1 대 1 라인 앤드 스페이스에 형성되는 노광량(mJ/cm2)을 최적 노광량으로 하고, 이 최적 노광량(mJ/cm2)을 「감도」로 하였다.A 12-inch silicon wafer on which a lower antireflection film (&quot; ARC66 &quot;, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) having a thickness of 105 nm was formed was coated on the surface of this silicon wafer by spin coating on the thin film of the substrate, Soft baking (SB) (indicated by &quot; SB &quot; in Table 5) for 60 seconds at the temperature (100 DEG C) shown in Table 5 was performed to form a resist film having a film thickness of 90 nm. The formed resist film having a film thickness of 90 nm was exposed through a mask pattern using a full-field reduction projection liquid immersion exposure apparatus "S610C" (numerical aperture of 1.30) manufactured by Nikon Corporation. Thereafter, the resultant was subjected to PEB at a temperature shown in Table 5 for 60 seconds, developed with a 2.38% by mass aqueous solution of TMAH at 25 DEG C for 30 seconds, washed with water and dried to form a positive resist pattern. At this time, the exposure amount (mJ / cm 2 ) in which the line width formed through the 1-to-1 line-and-space mask having the dimension of 45 nm is formed in the 1-line and 1-line space with the line width of 45 nm is set as the optimum exposure amount, mJ / cm 2 ) was defined as &quot; sensitivity &quot;.

[LWR(Line Width Roughness)]:[Line Width Roughness (LWR)]:

상기 [감도]의 평가의 최적 노광량으로, 레지스트 피막에 45 nm(1L/1S) 패턴을 형성하고, 형성한 45 nm(1L/1S) 패턴을 길이 측정 SEM(히다치 하이테크놀로지사 제조, 형번 「CG4000」)을 이용하여, 패턴 상부로부터 관찰하고, 선폭을 임의의 지점에서 측정하였다. 이 선폭에 관한 측정 변동을 3 시그마로 나타내고, 이 값에 의해 LWR을 평가하였다.A 45 nm (1L / 1S) pattern was formed on the resist film at the optimum exposure amount for evaluation of the above [sensitivity], and a 45 nm (1L / 1S) pattern was formed on the resist film by a length measuring SEM (model number CG4000, manufactured by Hitachi High- Quot;) was observed from above the pattern, and the line width was measured at an arbitrary point. The measurement fluctuation with respect to the line width was expressed by 3 sigma, and the LWR was evaluated by this value.

[상부 손실]:[Top Loss]:

최적 노광량으로 해상한 45 nm1L/1S 패턴의 관측에서, 히다치 하이테크놀로지사 제조의 주사형 전자 현미경(SEM) 「S-4800」으로 패턴 단면을 관찰하여, 그 높이(패턴 높이)를 측정하였다. 그리고, 패턴 높이의 값을 초기 막 두께(90 nm)에서 뺌으로서, 상부 손실량을 산출하였다. 이 상부 손실량에 의해 상부 손실을 평가하였다.The pattern section was observed with a scanning electron microscope (SEM) "S-4800" manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and the height (pattern height) thereof was measured by observing the 45 nm1L / 1S pattern resolved at the optimum exposure amount. Then, the value of the pattern height was subtracted from the initial film thickness (90 nm), and the upper loss amount was calculated. The upper loss was evaluated by this upper loss amount.

또한, 하기 합성예 1 내지 12에서 하기 화학식 (M-1) 내지 (M-15)로 표시되는 화합물을 이용하여, 각 중합체 (A-1) 내지 (A-8)((A) 중합체)을 제조하였다.Further, the respective polymers (A-1) to (A-8) ((A) polymers) were synthesized by using the compounds represented by the following formulas (M-1) to .

Figure 112011012214129-pat00041
Figure 112011012214129-pat00041

(합성예 1)(Synthesis Example 1)

(중합체 (A-1)의 제조)(Preparation of polymer (A-1)

화학식 (M-1)로 표시되는 화합물 (M-1) 24.61 g(30 몰%), 화학식 (M-8)로 표시되는 화합물 (M-8) 54.19 g(50 몰%), 및 하기 화학식 (M-9)로 표시되는 화합물 (M-9) 9.08 g(10 몰%)을 2-부타논 200 g에 용해시키고, 또한 디메틸 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 4.00 g을 투입하여, 단량체 용액을 제조하였다., 54.19 g (50 mol%) of the compound (M-8) represented by the formula (M-1), 24.61 g (30 mol%) of the compound (M- 9.08 g (10 mol%) of the compound (M-9) represented by the formula (M-9) was dissolved in 200 g of 2-butanone, and further 4.00 g of dimethyl 2,2'-azobisisobutyronitrile was added thereto, A monomer solution was prepared.

한편, 화학식 (M-5)로 표시되는 화합물 (M-5) 12.11 g 및 100 g의 2-부타논을 투입한 1000 mL의 삼구 플라스크를 30분간 질소 퍼징하고, 그 후 반응솥을 교반하면서 80 ℃로 가열하고, 사전에 제조한 상기 단량체 용액을 적하 깔때기를 이용하여 3 시간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 개시를 중합 개시 시간으로 하여, 중합 반응을 6 시간 행하였다. 중합 종료 후, 중합 용액을 수냉에 의해 30 ℃ 이하로 냉각시켰다. 그 후, 2000 g의 메탄올에 투입하여 백색 분말을 석출시키고, 석출된 백색 분말을 여과 분별하였다. 여과 분별한 백색 분말을 400 g의 메탄올로써 슬러리상으로 2회 세정하였다. 그 후, 여과 분별하고, 50 ℃로써 17 시간 건조시켜서, 백색 분말인 공중합체를 얻었다(수량 79 g, 수율 79 %).On the other hand, a 1000 mL three-necked flask charged with 12.11 g of the compound (M-5) represented by the formula (M-5) and 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, Deg.] C, and the previously prepared monomer solution was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The initiation of dropwise addition was regarded as the polymerization initiation time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 캜 or lower by water-cooling. Thereafter, the solution was poured into 2000 g of methanol to precipitate a white powder, and the precipitated white powder was filtered off. The white powder obtained by filtration was washed twice with 400 g of methanol as a slurry. Thereafter, the mixture was separated by filtration and dried at 50 DEG C for 17 hours to obtain a white powder copolymer (yield: 79 g, yield: 79%).

이 공중합체는 Mw가 5500이고, Mw/Mn=1.41이고, 13C-NMR 분석 결과, 표 3에 나타낸 바와 같이, 화학식 (M-1)로 표시되는 화합물 (M-1), 화학식 (M-5)로 표시되는 화합물 (M-5), 화학식 (M-8)로 표시되는 화합물 (M-8), 화학식 (M-9)로 표시되는 화합물 (M-9)에서 유래하는 각 반복 단위의 함유율(몰%)이 각각 30.2:9.9:10.2:49.7이었다. 이 공중합체를 중합체 (A-1)로 하였다. 또한, 중합체 (A-1)의 물성치를 표 3에 나타내었다.The copolymer had a Mw of 5500 and a Mw / Mn ratio of 1.41. As a result of 13 C-NMR analysis, the compound (M-1), the compound represented by the formula (M- 9) represented by the formula (M-5), the compound represented by the formula (M-8) and the compound represented by the formula (M-9) (Mol%) were 30.2: 9.9: 10.2: 49.7, respectively. This copolymer was referred to as Polymer (A-1). The physical properties of the polymer (A-1) are shown in Table 3.

(합성예 2 내지 8)(Synthesis Examples 2 to 8)

(중합체 (A-2) 내지 (A-8)의 제조)(Preparation of polymers (A-2) to (A-8)

표 1에 나타낸 화합물(단량체 종류) 및 배합율로 한 것 이외에는, 합성예 1과 동일하게 하여 중합체 (A-2) 내지 (A-8)을 제조하였다. 또한, 중합체 (A-2) 내지 (A-8)의 물성값을 표 3에 나타내었다.Polymers (A-2) to (A-8) were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the compound (monomer type) shown in Table 1 and the blend ratio were used. The physical properties of the polymers (A-2) to (A-8) are shown in Table 3.

Figure 112011012214129-pat00042
Figure 112011012214129-pat00042

(합성예 9)(Synthesis Example 9)

(중합체 (C-1)의 제조)(Preparation of polymer (C-1)) [

화학식 (M-3)으로 표시되는 화합물 (M-3) 50.88 g(60 몰%), 화학식 (M-13)으로 표시되는 화합물 (M-13) 30.06 g(15 몰%), 및 화학식 (M-14)로 표시되는 화합물 (M-14) 19.06 g(25 몰%)을 2-부타논 100 g에 용해시키고, 또한 디메틸 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 3.55 g을 투입하여 단량체 용액을 제조하였다. 한편, 1000 mL의 삼구 플라스크에 100 g의 2-부타논을 투입하고, 30분간 질소 퍼징한 후, 반응솥을 교반하면서 80 ℃로 가열하였다.30.06 g (15 mol%) of the compound (M-13) represented by the formula (M-3) and 50.88 g (60 mol%) of the compound (M- 19.06 g (25 mol%) of the compound (M-14) represented by the formula (14) shown below was dissolved in 100 g of 2-butanone and 3.55 g of dimethyl 2,2'-azobisisobutyronitrile was added thereto to obtain a monomer solution . On the other hand, 100 g of 2-butanone was introduced into a 1000 mL three-necked flask, purged with nitrogen for 30 minutes, and then heated to 80 DEG C while stirring the reaction kettle.

이어서, 적하 깔때기를 이용하여, 사전에 제조한 상기 단량체 용액을 3 시간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 개시를 중합 개시 시간으로 하여, 중합 반응을 6 시간 행하였다. 중합 종료 후, 수냉에 의해 중합 용액을 30 ℃ 이하로 냉각시키고, 그 중합 용액을 2 L의 분액 깔때기에 옮겼다. 그 후, 300 g의 n-헥산으로 중합 용액을 희석하고, 1200 g의 메탄올을 투입하여 혼합한 후, 30분 정치하고, 하층을 회수하여, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액으로 만들었다.Subsequently, the previously prepared monomer solution was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The initiation of dropwise addition was regarded as the polymerization initiation time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 캜 or lower by water cooling, and the polymerization solution was transferred to a 2 L separating funnel. Thereafter, the polymerization solution was diluted with 300 g of n-hexane, 1200 g of methanol was added and mixed, and the mixture was allowed to stand for 30 minutes. The lower layer was recovered to prepare a propylene glycol monomethyl ether acetate solution.

이 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액의 고형분(중합체)의 수율은 65 %이고, Mw는 6400이고, Mw/Mn은 1.41이고, 13C-NMR 분석 결과, 불소 함유 비율이 9.14 질량%, 화학식 (M-3)으로 표시되는 화합물, 화학식 (M-13)으로 표시되는 화합물 (M-13), 및 화학식 (M-14)로 표시되는 화합물 (M-14)로 표시되는 화합물에서 유래하는 각 반복 단위의 함유율(몰%)이 각각 60.3:24.9:14.8이었다. 이 공중합체를 중합체 (C-1)로 하였다.The yield of the solid (polymer) of the propylene glycol monomethyl ether acetate solution was 65%, Mw was 6400, and Mw / Mn was 1.41. As a result of 13 C-NMR analysis, the fluorine content was 9.14% Derived from a compound represented by the formula (M-14), a compound represented by the formula (M-13) and a compound represented by the formula (M-14) (Mol%) were 60.3: 24.9: 14.8, respectively. This copolymer was referred to as polymer (C-1).

(합성예 10 내지 12)(Synthesis Examples 10 to 12)

표 2에 나타낸 화합물(단량체 종류) 및 배합율로 한 것 이외에는, 합성예 9와 동일하게 하여 중합체 (C-2) 내지 (C-4)를 제조하였다. 또한, 중합체 (C-2) 내지 (C-4)의 물성값을 표 3에 나타내었다.Polymers (C-2) to (C-4) were prepared in the same manner as in Synthesis Example 9 except that the compound (monomer type) and the blending ratio shown in Table 2 were used. The physical properties of the polymers (C-2) to (C-4) are shown in Table 3.

Figure 112011012214129-pat00043
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Figure 112011012214129-pat00044
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다음으로, 실시예 및 비교예에서 이용한 「산 발생제」와 「산 확산 제어제」를 이하에 나타내었다.Next, &quot; acid generator &quot; and &quot; acid diffusion control agent &quot; used in Examples and Comparative Examples are shown below.

Figure 112011012214129-pat00045
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Figure 112011012214129-pat00046
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또한, 실시예 및 비교예에서 이용한 「용매」와 「첨가제」를 이하에 나타내었다.The &quot; solvent &quot; and &quot; additive &quot; used in Examples and Comparative Examples are shown below.

용매 (E-1): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트,Solvent (E-1): Propylene glycol monomethyl ether acetate,

용매 (E-2): 시클로헥사논,Solvent (E-2): Cyclohexanone,

첨가제 (F-1): γ-부티로락톤.Additive (F-1):? -Butyrolactone.

(실시예 1)(Example 1)

(A) 중합체로서 합성예 1에서 제조한 중합체 (A-1) 100 부, (B) 산 발생제로서 상기 화학식 (B-1)로 표시되는 화합물 (B-1) 10 부, (C) 중합체로서 합성예 9에서 제조한 중합체 (C-1) 2 부, 산 확산 제어제로서 상기 화학식 (D-1)로 표시되는 화합물 (D-1) 1.2 부, 용매로서 용매 (E-1) 1800 부, 용매 (E-2) 750 부 및 첨가제로서 첨가제 (F-1) 30 부를 혼합하여 감방사선성 수지 조성물로 이루어지는 조성물 용액을 제조하였다. 그리고, 제조한 조성물 용액을 이용하여 상기 각종 평가를 행하였다., 10 parts of a compound (B-1) represented by the above formula (B-1) as an acid generator (B), 100 parts of a polymer (A- , 2 parts of the polymer (C-1) prepared in Synthesis Example 9, 1.2 parts of the compound (D-1) represented by the formula (D-1) as an acid diffusion control agent, 1800 parts of the solvent (E-1) , 750 parts of the solvent (E-2) and 30 parts of the additive (F-1) as an additive were mixed to prepare a composition solution comprising the radiation-sensitive resin composition. The above-mentioned various evaluations were carried out using the prepared composition solution.

본 실시예의 감방사선성 수지 조성물은 용출량의 평가가 「양호」이고, 감도의 평가에서의 값이 20.0 mJ/cm2이고, LWR의 평가에서의 값이 3.5 nm이고, 상부 손실의 평가에서의 값이 15 nm였다.The radiation-sensitive resin composition of this example had a good evaluation of the amount of elution, a value at the evaluation of sensitivity of 20.0 mJ / cm 2 , a value at the evaluation of LWR of 3.5 nm and a value at the evaluation of the upper loss Was 15 nm.

(실시예 2 내지 18, 비교예 1 내지 4)(Examples 2 to 18 and Comparative Examples 1 to 4)

표 4에 나타낸 화합물 및 배합량으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 각 감방사선성 수지 조성물을 포함하는 조성물 용액을 제조하였다. 제조한 각 조성물 용액을 이용하여 상기 각종 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 5에 나타내었다.A composition solution containing each radiation-sensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound and the compounding amount shown in Table 4 were used. Each of the prepared composition solutions was subjected to the various evaluations described above. The evaluation results are shown in Table 5.

Figure 112011012214129-pat00047
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Figure 112011012214129-pat00048
Figure 112011012214129-pat00048

표 5로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 내지 18의 감방사선성 수지 조성물은 비교예 1 내지 4의 감방사선성 수지 조성물에 비하여, 현상 후의 LWR이 양호하고, 막 감소가 발생하기 어려운 것을 확인할 수 있었다.As is evident from Table 5, it was confirmed that the radiation-sensitive resin compositions of Examples 1 to 18 had better LWR after development than the radiation-sensitive resin compositions of Comparative Examples 1 to 4, and that film reduction was less likely to occur .

본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 반도체의 제조 분야에서의 리소그래피 기술에 사용되는 레지스트로서 적합하다. 본 발명의 레지스트 패턴 형성 방법은 반도체의 제조 분야에서의 리소그래피 기술에서 미세 패턴을 형성하는 방법으로서 적합하다.The radiation sensitive resin composition of the present invention is suitable as a resist used in a lithography technique in the field of semiconductor production. The resist pattern forming method of the present invention is suitable as a method of forming a fine pattern in a lithography technique in the field of semiconductor manufacturing.

Claims (7)

(A) 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 및 산 해리성 기를 가지고, 가교기를 갖지 않는 중합체와,
(B) 감방사선성 산 발생제와,
(C) 불소 원자를 함유하고, 가교기를 갖지 않는 중합체
를 포함하며,
상기 (A) 중합체의 상기 산 해리성 기가 화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기이고,
상기 화학식 「-C(R)3」으로 표시되는 기가, 어느 2개의 R이 서로 결합하여 각각이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기를 형성하고, 나머지 1개의 R이 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 탄소수 4 내지 20의 1가의 지환식 탄화수소기 또는 그것으로부터 유도되는 기이고,
상기 어느 2개의 R이 서로 결합하여 각각이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 4 내지 20의 2가의 지환식 탄화수소기가 아다만틸렌기인 감방사선성 수지 조성물.
<화학식 1>
Figure 112016119924412-pat00049

(화학식 1 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R2는 단결합, 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기, 알칸디일옥시기 또는 알칸디일카르보닐옥시기를 나타내며, R3은 3가의 유기기를 나타냄)
(A) a polymer having a repeating unit represented by the following formula (1) and an acid dissociable group,
(B) a radiation-sensitive acid generator,
(C) a polymer containing a fluorine atom and having no crosslinking group
/ RTI &gt;
The acid dissociable group of the polymer (A) is a group represented by the formula: -C (R) 3 ,
A group represented by the above-mentioned chemical formula &quot; -C (R) 3 &quot; is a group in which two Rs are bonded to each other to form a bivalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a group derived therefrom And the remaining one R is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a group derived therefrom,
Wherein the two Rs are bonded to each other so that the bivalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms is an adamantylene group together with the carbon atoms bonded to each other.
&Lt; Formula 1 &gt;
Figure 112016119924412-pat00049

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 2 represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanediyloxy group or an alkanediylcarbonyloxy group, R 3 represents a trivalent organic group)
제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위가 하기 화학식 (1-1)로 표시되는 반복 단위인 감방사선성 수지 조성물.
Figure 112011012214129-pat00050

(화학식 (1-1) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R2는 단결합, 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기, 알칸디일옥시기 또는 알칸디일카르보닐옥시기를 나타내고, R50은 하기 화학식 a로 표시되는 기 또는 하기 화학식 b으로 표시되는 기를 나타냄)
<화학식 a>
Figure 112011012214129-pat00051

<화학식 b>
Figure 112011012214129-pat00052

(화학식 a 중에서, n1은 0 내지 2의 정수를 나타내고, 화학식 b 중에서, n2 내지 n5는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, 화학식 a 및 화학식 b 중에서, *은 화학식 (1-1) 중의 R2에 결합하는 결합손을 나타내되, 단 화학식 a로 표시되는 기 및 화학식 b로 표시되는 기는 이들 기를 구성하는 탄소 원자의 1개 이상이 산소 원자, 질소 원자 또는 카르보닐기로 치환될 수 있고, 또한 화학식 a로 표시되는 기 및 화학식 b로 표시되는 기는 치환기를 가질 수도 있음)
The radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the repeating unit represented by the formula (1) is a repeating unit represented by the following formula (1-1).
Figure 112011012214129-pat00050

Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 2 represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanediyloxy group or an alkanediylcarbonyl Oxy group, and R 50 represents a group represented by the following formula (a) or a group represented by the following formula (b)
<Formula a>
Figure 112011012214129-pat00051

<Formula b>
Figure 112011012214129-pat00052

(Wherein, in the formula (a), n1 represents an integer of 0 to 2, and in the formula (b), n2 to n5 each independently represent an integer of 0 to 2, are shown the coupling hand bonded to the R 2, only there are one or more of the carbon atoms constituting a group these groups represented by the group) and (b represented by the formula (a) may be substituted with an oxygen atom, a nitrogen atom or a carbonyl group, and The group represented by the formula (a) and the group represented by the formula (b) may have a substituent)
제2항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위가 하기 화학식 (1-1a)로 표시되는 반복 단위인 감방사선성 수지 조성물.
Figure 112011012214129-pat00053

(화학식 (1-1a) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, R2는 단결합, 탄소수 1 내지 5의 2가의 탄화수소기, 알칸디일옥시기 또는 알칸디일카르보닐옥시기를 나타내며, R51은 하기 화학식 a1로 표시되는 기 또는 하기 화학식 b1로 표시되는 기를 나타냄)
<화학식 a1>
Figure 112011012214129-pat00054

<화학식 b1>
Figure 112011012214129-pat00055

(화학식 a1 및 화학식 b1 중에서, *은 화학식 (1-1a) 중의 R2에 결합하는 결합손을 나타냄)
The radiation-sensitive resin composition according to claim 2, wherein the repeating unit represented by the formula (1) is a repeating unit represented by the following formula (1-1a).
Figure 112011012214129-pat00053

Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 2 represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanediyloxy group or an alkanediylcarbonyl And R 51 represents a group represented by the following formula (a1) or a group represented by the following formula (b1)
<Formula a1>
Figure 112011012214129-pat00054

<Formula b1>
Figure 112011012214129-pat00055

(In the formulas (a1) and (b1), * represents a bonding bond binding to R 2 in the formula (1-1a)).
제1항에 있어서, 상기 (C) 중합체가 하기 화학식 (2-1) 내지 (2-3)으로 표시되는 각 반복 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 반복 단위를 가지는 것인 감방사선성 수지 조성물.
Figure 112011012214129-pat00056

(화학식 (2-1) 내지 (2-3) 중에서, R1은 수소 원자, 저급 알킬기 또는 할로겐화 저급 알킬기를 나타내고, 화학식 (2-1) 중에서, R9는 탄소수 1 내지 30의 불소화 알킬기를 나타내고, 화학식 (2-2) 중에서, R6은 단결합 또는 (g+1)가의 연결기를 나타내며, g는 1 내지 3의 정수이고, 화학식 (2-3) 중에서, R7은 2가의 연결기를 나타내고, 화학식 (2-2) 및 화학식 (2-3) 중에서, R8은 수소 원자, 산 해리성 기 또는 알칼리 해리성 기를 나타내고, R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 또는 탄소수 1 내지 10의 불소화 알킬기를 나타내되, 단 모든 R10이 수소 원자인 경우는 없음)
The radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein the (C) polymer has at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units represented by the following formulas (2-1) to (2-3) Composition.
Figure 112011012214129-pat00056

(2-1) to (2-3), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and in the formula (2-1), R 9 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms , of the general formula (2-2), R 6 represents a single bond or a (g + 1) represents a divalent connecting group, g is an integer from 1 to 3, the formula (2-3) in a, R 7 represents a divalent linking group (2-2) and (2-3), R 8 represents a hydrogen atom, an acid dissociable group or an alkali dissociable group, each of R 10 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, Fluorinated alkyl group, provided that when all of R &lt; 10 &gt; is a hydrogen atom, it is not)
제4항에 있어서, 상기 (C) 중합체가 하기 화학식 (2-4)로 표시되는 기와 하기 화학식 (2-5)로 표시되는 기 중 적어도 한쪽의 기를 함유하는 반복 단위(단, 상기 화학식 (2-3)으로 표시되는 반복 단위를 제외함)를 더 가지는 것인 감방사선성 수지 조성물.
Figure 112011012214129-pat00057

(화학식 (2-4) 중에서, R11은 불소 원자로 치환된 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기를 나타냄)
The positive resist composition according to claim 4, wherein the polymer (C) is a repeating unit containing at least one group selected from the group consisting of a group represented by the following formula (2-4) and a group represented by the following formula (2-5) -3)) is further contained in the radiation-sensitive resin composition.
Figure 112011012214129-pat00057

(In the formula (2-4), R 11 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a fluorine atom)
제5항에 있어서, 상기 (C) 중합체의 함유량은 상기 (A) 중합체 100 질량부에 대하여, 0.1 내지 40 질량부인 감방사선성 수지 조성물.The radiation sensitive resin composition according to claim 5, wherein the content of the (C) polymer is 0.1 to 40 parts by mass relative to 100 parts by mass of the (A) polymer. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도공하여 포토레지스트막을 형성하는 포토레지스트막 형성 공정과,
형성한 상기 포토레지스트막 상에 액침 노광용 액체를 배치하고, 상기 액침 노광용 액체를 통해 상기 포토레지스트막에 방사선을 조사하는 노광 공정과,
방사선이 조사된 상기 포토레지스트막을 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 현상 공정
을 구비하는 레지스트 패턴 형성 방법.
A photoresist film forming process for forming a photoresist film by coating the substrate with the radiation sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6,
An exposure step of disposing a liquid for immersion exposure on the formed photoresist film and irradiating the photoresist film with radiation through the immersion exposure liquid;
A developing step of developing the photoresist film irradiated with the radiation with a developer to form a resist pattern
To form a resist pattern.
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