KR101933786B1 - Resist composition and pattern forming process - Google Patents

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Abstract

[과제] 본 발명은, 산 확산을 저감하고, 종래의 레지스트 재료를 상회하는 고해상도이며, 엣지 러프니스(LER, LWR)가 작고, 양호한 패턴 형상을 부여하는 레지스트 재료, 및 이 레지스트 재료를 이용한 패턴 형성 방법을 제공한다.
[해결수단] 하기 식 (a)로 표시되는 반복 단위와, 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위를 포함하고, 중량 평균 분자량이 1,000∼500,000인 폴리머를 포함하는 베이스 수지를 포함하는 레지스트 재료:

Figure 112017028864448-pat00068

(식에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R2는 수소 원자, 탄소수 1∼8의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기, 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 아실기, 또는 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알콕시카르보닐기를 나타낸다. X1은 단결합, 페닐렌, 나프틸렌, 또는 에스테르기, 에테르기 또는 락톤환을 포함하는 탄소수 1∼12의 연결기를 나타낸다. a는 0<a<1.0을 만족하는 양수를 나타낸다.)An object of the present invention is to provide a resist material which reduces acid diffusion, has a high resolution exceeding a conventional resist material, has a small edge roughness (LER, LWR) and gives a good pattern shape, Lt; / RTI &gt;
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] A resist comprising a base resin comprising a repeating unit represented by the following formula (a) and a repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid and having a weight average molecular weight of 1,000 to 500,000 material:
Figure 112017028864448-pat00068

(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a hydrogen atom, a straight-chain, branched or cyclic acyl group having 1 to 8 carbon atoms of straight-chain, branched or cyclic alkyl group of carbon number 2 to 6, Or a straight, branched or cyclic alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, X 1 is a single bond, phenylene, naphthylene, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms including an ester group, an ether group or a lactone ring, A represents a positive integer satisfying 0 < a &lt; 1.0.

Description

레지스트 재료 및 패턴 형성 방법{RESIST COMPOSITION AND PATTERN FORMING PROCESS}RESIST MATERIAL AND METHOD FOR FORMING RESIST COMPOSITION AND PATTERN FORMING PROCESS

본 발명은 레지스트 재료, 및 이 레지스트 재료를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a resist material and a pattern forming method using the resist material.

LSI의 고집적화와 고속도화에 따라 패턴 룰의 미세화가 급속히 진행되고 있다. 특히, 플래시 메모리 시장의 확대와 기억 용량의 증대화가 미세화를 견인하고 있다. 최첨단의 미세화 기술로서는, ArF 리소그래피에 의한 65 nm 노드의 디바이스의 양산이 행해지고 있고, 차세대의 ArF 액침 리소그래피에 의한 45 nm 노드의 양산 준비가 진행중이다. 차세대의 32 nm 노드로서는, 물보다도 고굴절률의 액체, 고굴절률 렌즈 및 고굴절률 레지스트막을 조합시킨 초고NA 렌즈에 의한 액침 리소그래피, 파장 13.5 nm의 극단 자외선(EUV) 리소그래피, ArF 리소그래피의 이중 노광(더블 패터닝 리소그래피) 등이 후보이며, 검토가 진행되고 있다. With the increasingly high integration and high speed of LSI, the pattern rule is becoming finer. In particular, the expansion of the flash memory market and the increase in memory capacity are leading to miniaturization. As a state-of-the-art micromachining technology, ArF lithography has mass-produced 65 nm node devices, and preparations for mass production of 45 nm nodes by the next generation of ArF immersion lithography are underway. As the next-generation 32 nm node, immersion lithography using an ultra-high NA lens combined with a liquid having a refractive index higher than that of water, a high refractive index lens and a high refractive index resist film, extreme ultraviolet (EUV) lithography with a wavelength of 13.5 nm, Patterning lithography) and the like are candidates, and studies are underway.

전자선(EB)이나 X선 등의 매우 단파장의 고에너지선은, 레지스트 재료에 이용되고 있는 탄화수소에 의한 흡수가 거의 없기 때문에, 주로 탄화수소로 구성되어 있는 폴리히드록시스티렌 베이스의 레지스트 재료가 검토되고 있다.Resist materials based on polyhydroxystyrene, which are mainly composed of hydrocarbons, have been studied since extremely high-energy, high-energy radiation such as electron beam (EB) or X-ray is hardly absorbed by hydrocarbons used in resist materials .

마스크 제작용 노광 장치로서는, 선폭의 정밀도를 올리기 위해서, 레이저 빔에 의한 노광 장치 대신에 EB에 의한 노광 장치가 이용되어 왔다. 또한, 전자총의 가속 전압을 올림으로써 미세화가 더한층 가능하게 되므로, 10 kV에서 30 kV, 최근에는 50 kV가 주류이며, 100 kV의 검토도 진행되고 있다. As an exposure apparatus for mask fabrication, an exposure apparatus using EB has been used instead of an exposure apparatus using a laser beam in order to increase the line width accuracy. In addition, miniaturization can be further achieved by raising the acceleration voltage of the electron gun. Therefore, the mainstream is 30 kV at 10 kV, and 50 kV in recent years, and studies of 100 kV are underway.

여기서, 가속 전압의 상승과 함께, 레지스트막의 저감도화가 문제시되어 왔다. 가속 전압이 상승하면, 레지스트막 내에서의 전방 산란의 영향이 작아지기 때문에, 전자 묘화 에너지의 콘트라스트가 향상되어 해상도나 치수 제어성이 향상되는데, 레지스트막 내를 거침없이 전자가 통과하기 때문에, 레지스트막의 감도가 저하한다. 마스크 노광기는 단번의 직묘로 노광하기 때문에, 레지스트막의 감도 저하는 생산성의 저하로 이어져, 바람직한 것이 아니다. 고감도화의 요구로부터, 화학 증폭 레지스트 재료가 검토되고 있다. Here, with the increase of the acceleration voltage, the reduction of the resist film has been problematic. When the acceleration voltage rises, the influence of the forward scattering in the resist film becomes small, so that the contrast of the electron imaging energy is improved and the resolution and dimensional controllability are improved. Since electrons pass through the resist film without intervention, The sensitivity of the film decreases. Since the mask exposure device exposes with a single crease, the lowering of the sensitivity of the resist film leads to a decrease in productivity, which is not preferable. Chemically amplified resist materials have been studied from the viewpoint of high sensitivity.

미세화의 진행과 함께, 산의 확산에 의한 상의 흐려짐이 문제가 되고 있다. 치수 사이즈 45 nm 이하의 미세 패턴에서의 해상성을 확보하기 위해서는, 종래 제안되어 있는 용해 콘트라스트의 향상뿐만 아니라, 산 확산의 제어가 중요한 것이 제안되어 있다(비특허문헌 1). 그러나, 화학 증폭 레지스트 재료는 산의 확산에 의해서 감도와 콘트라스트를 올리고 있기 때문에, 포스트 익스포져 베이크(PEB) 온도나 시간을 짧게 하여 산 확산을 극한까지 억제하고자 하면, 감도와 콘트라스트가 현저히 저하한다. With the progress of micronization, blurring of the image due to acid diffusion becomes a problem. In order to ensure resolution in a fine pattern having a dimension size of 45 nm or less, it has been proposed that not only improvement in dissolution contrast as proposed in the past, but also control of acid diffusion is important (Non-Patent Document 1). However, since the chemically amplified resist material raises the sensitivity and contrast by diffusion of acid, sensitivity and contrast are significantly lowered when the post-exposure bake (PEB) temperature or time is shortened and acid diffusion is suppressed to an extreme limit.

감도, 해상도 및 엣지 러프니스의 트라이앵글 트레이드 오프의 관계가 나타내어져 있다. 여기서는, 해상성 향상을 위해서는 산 확산을 억제하는 것이 필요하지만, 산 확산 거리가 짧아지면 감도가 저하한다. The sensitivity, the resolution, and the triangle tradeoff of the edge roughness are shown. Here, in order to improve the resolution, it is necessary to suppress the acid diffusion, but when the acid diffusion distance becomes short, the sensitivity decreases.

벌키한 산이 발생하는 산 발생제를 첨가하여 산 확산을 억제하는 것은 유효하다. 그래서, 산 발생제로서 중합성 불포화 결합을 포함하는 오늄염에서 유래하는 반복 단위를 폴리머에 포함시키는 것이 제안되어 있다. 특허문헌 1에는, 특정한 술폰산을 발생하는 중합성 불포화 결합을 포함하는 술포늄염이나 요오도늄염이 제안되어 있다. 특허문헌 2에는, 술폰산이 주쇄에 직결한 술포늄염이 제안되어 있다. It is effective to suppress the acid diffusion by adding an acid generator generating a bulky acid. Thus, it has been proposed to incorporate in the polymer a repeating unit derived from an onium salt containing a polymerizable unsaturated bond as an acid generator. Patent Document 1 proposes a sulfonium salt or an iodonium salt containing a polymerizable unsaturated bond which generates a specific sulfonic acid. Patent Document 2 proposes a sulfonium salt in which a sulfonic acid is directly connected to a main chain.

벌키한 산 발생제 이외의 수법으로 산 확산을 억제하기 위한 검토도 행해지고 있다. 특허문헌 3∼8에는, 질소 원자를 포함하는 밀착성기가 기재되어 있다. 산 확산의 제어를 위해서는, 질소 원자의 전자쌍의 존재는 유효하다. 그러나, 질소 원자는, 산 확산을 방지할 뿐만 아니라 산촉매 반응도 억제하는 경우가 있고, 이 경우는, 탈보호 반응이 진행하지 않거나, 진행하더라도 그 속도가 느리기 때문에, 콘트라스트가 저하하는 문제가 생긴다. Studies have been made for suppressing acid diffusion by a method other than a bulk acid generating agent. Patent Documents 3 to 8 disclose adhesion groups containing nitrogen atoms. For the control of acid diffusion, the presence of electron pairs of nitrogen atoms is effective. However, the nitrogen atom not only prevents acid diffusion but also suppresses the acid catalyst reaction. In this case, there arises a problem that the contrast is lowered because the deprotection reaction does not proceed or the rate is slow even if it progresses.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2006-045311호 공보[Patent Document 1] JP-A-2006-045311 [특허문헌 2] 일본 특허공개 2006-178317호 공보[Patent Document 2] JP-A-2006-178317 [특허문헌 3] 일본 특허공개 2011-203656호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-203656 [특허문헌 4] 국제공개 제2011/024953호[Patent Document 4] International Publication No. 2011/024953 [특허문헌 5] 국제공개 제2012/043102호[Patent Document 5] International Publication No. 2012/043102 [특허문헌 6] 국제공개 제2013/129342호[Patent Document 6] International Publication No. 2013/129342 [특허문헌 7] 일본 특허공개 2012-62371호 공보[Patent Document 7] JP-A-2012-62371 [특허문헌 8] 일본 특허공개 2012-197382호 공보[Patent Document 8] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-197382

[비특허문헌 1] SPIE Vol. 6520 65203L-1 (2007)[Non-Patent Document 1] SPIE Vol. 6520 65203L-1 (2007)

본 발명은, 상기 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 산 확산을 저감하고, 종래의 레지스트 재료를 상회하는 고해상도이며, 엣지 러프니스(LER, LWR)가 작고, 양호한 패턴 형상을 부여하는 레지스트 재료, 및 이 레지스트 재료를 이용한 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a resist composition which reduces acid diffusion, has a high resolution exceeding a conventional resist material, has a small edge roughness (LER, LWR) It is an object of the present invention to provide a pattern forming method using a resist material.

본 발명자들은, 최근 요망되는, 고감도, 고해상도 및 엣지 러프니스가 작은 레지스트 재료를 얻기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이것에는 숙신이미드 구조를 포함하는 반복 단위를 포함하는 폴리머를, 레지스트 재료, 특히 화학 증폭 레지스트 재료의 베이스 수지로서 이용하면 매우 유효하다는 것을 발견했다. The inventors of the present invention have conducted intensive investigations to obtain a resist material having a high sensitivity, a high resolution and an edge roughness as recently desired, and as a result, it has been found that a polymer containing a repeating unit containing a succinimide structure is used as a resist material, It is very effective to use it as a base resin of a chemically amplified resist material.

또한, 본 발명자들은, 산 확산을 억제하여 용해 콘트라스트를 향상시키기 위해서, 숙신이미드 구조를 포함하는 소정의 반복 단위와, 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위를 포함하는 폴리머를 레지스트 재료, 특히 화학 증폭 레지스트 재료의 베이스 수지로서 이용함으로써, 고감도이고, 노광 전후의 알칼리 용해 속도 콘트라스트가 매우 높으며, 산 확산을 억제하는 효과가 높고, 고해상성을 가지며, 노광 후의 패턴 형상과 엣지 러프니스가 양호한, 특히 초LSI 제조용 또는 포토마스크의 미세 패턴 형성용으로서 적합한 레지스트 재료, 특히 화학 증폭 레지스트 재료를 얻을 수 있다는 것을 발견했다. The present inventors have also found that, in order to suppress acid diffusion and improve dissolution contrast, a polymer containing a repeating unit containing a predetermined repeating unit containing a succinimide structure and a group whose polarity is changed by an acid, , Particularly, as a base resin of a chemically amplified resist material, has a high sensitivity, a high alkaline dissolution rate contrast before and after exposure, high effect of suppressing acid diffusion, high resolution, and a pattern shape after exposure and edge roughness It is possible to obtain a resist material suitable for forming a fine pattern, particularly a chemically amplified resist material, for a good LSI manufacturing, especially for a super LSI or a photomask.

본 발명의 레지스트 재료는, 특히, 산 발생제의 분해 효율을 높일 수 있기 때문에, 고감도이며, 산 확산을 억제하는 효과가 높고, 고해상성을 가지며, 엣지 러프니스가 작고, 프로세스 적응성이 우수하며, 노광 후의 패턴 형상이 양호하다. 따라서, 이들의 우수한 특성을 갖기 때문에 실용성이 매우 높고, 초LSI용 레지스트 재료 및 마스크 패턴 형성 재료로서 매우 유효하다. The resist material of the present invention is particularly suitable for use as a resist material because it can increase decomposition efficiency of an acid generator and thus has a high sensitivity, a high effect of suppressing acid diffusion, a high resolution, a small edge roughness, The pattern shape after exposure is good. Therefore, they are very effective as a resist material for a super LSI and a mask pattern forming material because of their excellent properties.

즉, 본 발명은, 하기 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법을 제공한다. That is, the present invention provides the following resist material and a pattern forming method.

1. 하기 식 (a)로 표시되는 반복 단위와, 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위를 포함하고, 중량 평균 분자량이 1,000∼500,000인 폴리머를 포함하는 베이스 수지를 포함하는 레지스트 재료:1. A resist composition comprising a base resin comprising a polymer having a repeating unit represented by the following formula (a) and a repeating unit having a group whose polarity is changed by an acid, and having a weight average molecular weight of 1,000 to 500,000:

Figure 112017028864448-pat00001
Figure 112017028864448-pat00001

(식에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R2는 수소 원자, 탄소수 1∼8의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기, 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 아실기, 또는 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알콕시카르보닐기를 나타낸다. X1은 단결합, 페닐렌기, 나프틸렌기, 또는 에스테르기, 에테르기 또는 락톤환을 포함하는 탄소수 1∼12의 연결기를 나타낸다. a는 0<a<1.0을 만족하는 양수를 나타낸다.)(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a hydrogen atom, a straight-chain, branched or cyclic acyl group having 1 to 8 carbon atoms of straight-chain, branched or cyclic alkyl group of carbon number 2 to 6, Or a straight, branched or cyclic alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, X 1 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms including an ester group, an ether group or a lactone ring A represents a positive integer satisfying 0 < a < 1.0.

2. 산에 의한 극성 변화가, 탈리 반응에 의한 것인 1의 레지스트 재료. 2. The resist material of claim 1, wherein the polarity change due to the acid is due to the elimination reaction.

3. 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위가, 산 불안정기로 치환된, 카르복실기 또는 페놀성 히드록시기를 포함하는 것인 1 또는 2의 레지스트 재료. 3. The resist material of 1 or 2, wherein the repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid includes a carboxyl group or a phenolic hydroxy group substituted with an acid labile group.

4. 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위가, 하기 식 (b1) 또는 (b2)으로 표시되는 것인 3의 레지스트 재료:4. A resist composition of 3 wherein the repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid is represented by the following formula (b1) or (b2):

Figure 112017028864448-pat00002
Figure 112017028864448-pat00002

(식에서, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R4 및 R8은 각각 독립적으로 산 불안정기를 나타낸다. R6은 단결합, 또는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기를 나타낸다. R7은 수소 원자, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 시아노기, 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의, 알킬기 또는 알콕시기, 또는 탄소수 2∼7의 직쇄상, 분기상 또는 환상의, 아실기, 아실옥시기 또는 알콕시카르보닐기를 나타낸다. p는 1 또는 2를 나타낸다. q는 0∼4의 정수를 나타낸다. Y1은 단결합, 페닐렌기, 나프틸렌기, 또는 에스테르기, 에테르기 또는 락톤환을 포함하는 탄소수 1∼12의 연결기를 나타낸다. Y2는 단결합, -C(=O)-O-, 또는 -C(=O)-NH-를 나타낸다. b1 및 b2는 0≤b1<1.0, 0≤b2<1.0, 및 0<b1+b2<1.0을 만족하는 양수를 나타낸다.) (Wherein R 3 and R 5 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 and R 8 each independently represent an acid labile group, and R 6 represents a single bond or a straight or branched R 7 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, a linear, branched or cyclic alkyl group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, An acyl group, an acyloxy group or an alkoxycarbonyl group, p represents 1 or 2, q represents an integer of 0 to 4, Y 1 represents a single bond, a phenylene group, a naphthylene group or It represents a linking group having 1 to 12 carbon atoms, including an ester group, an ether group or lactone ring. Y 2 represents a single bond, -C (= O) -O-, or -C (= O) -NH-. b1 And b2 represent positive numbers satisfying 0? B1 <1.0, 0? B2 <1.0, and 0 <b1 + b2 <1.0.

5. 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위가, 산에 의한 탈수 반응에 의해서 친수성에서 소수성으로 변화되는 반복 단위인 1 또는 2의 레지스트 재료. 5. The resist material of 1 or 2, wherein the repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid is a repeating unit which is changed from a hydrophilic to a hydrophobic by a dehydration reaction by an acid.

6. 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위가, 하기 식으로 표시되는 모노머에서 유래하는 것인 5의 레지스트 재료: 6. A resist composition of 5 wherein the repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid is derived from a monomer represented by the following formula:

Figure 112017028864448-pat00003
Figure 112017028864448-pat00003

(식에서, R9는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

7. 상기 폴리머가, 히드록시기, 카르복실기, 락톤환, 카르보네이트기, 티오카르보네이트기, 카르보닐기, 환상 아세탈기, 에테르기, 에스테르기, 술폰산 에스테르기, 시아노기, 아미드기, 및 -O-C(=O)-G-(G는 -S- 또는 -NH-이다)에서 선택되는 밀착성기를 포함하는 반복 단위를 추가로 포함하는 것인 1∼6 중 어느 하나의 레지스트 재료. Wherein the polymer is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, a lactone ring, a carbonate group, a thiocarbonate group, a carbonyl group, a cyclic acetal group, an ether group, an ester group, a sulfonate group, a cyano group, = O) -G- (wherein G is -S- or -NH-). &Lt; / RTI &gt;

8. 상기 폴리머가, 하기 식 (d1)∼(d3)에서 선택되는 반복 단위를 1 이상 추가로 포함하는 것인 1∼7 중 어느 하나의 레지스트 재료:8. The resist composition according to any one of 1 to 7, wherein the polymer further comprises at least one repeating unit selected from the following formulas (d1) to (d3):

Figure 112017028864448-pat00004
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(식에서, R20, R24 및 R28은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R21은 단결합, 페닐렌기, -O-RA-, 또는 -C(=O)-Y0-RA-를 나타내고, Y0은 -O- 또는 -NH-를 나타내며, RA는 카르보닐기, 에스테르기, 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은, 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기 또는 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알케닐렌기, 또는 페닐렌기를 나타낸다. R22, R23, R25, R26, R27, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 카르보닐기, 에스테르기, 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기, 또는 탄소수 6∼12의 아릴기, 탄소수 7∼20의 아랄킬기 또는 메르캅토페닐기를 나타낸다. Z1은 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 또는 락톤환을 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기 또는 탄소수 2∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알케닐렌기, 또는 탄소수 6∼10의 아릴렌기를 나타낸다. Z2는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, 페닐렌기, 불소화된 페닐렌기, -O-R32-, 또는 -C(=O)-Z3-R32-를 나타내고, Z3은 -O- 또는 -NH-를 나타내며, R32는 카르보닐기, 에스테르기, 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의, 알킬렌기 또는 알케닐렌기, 또는 페닐렌기를 나타낸다. M-는 비구핵성 대향 이온을 나타낸다. d1∼d3은 0≤d1≤0.5, 0≤d2≤0.5, 0≤d3≤0.5, 및 0<d1+d2+d3≤0.5를 만족하는 양수를 나타낸다.) (Wherein, R 20, R 24 and R 28 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 21 represents a single bond, phenylene group, -OR A -., Or -C (= O) -Y 0 -R A - , Y 0 represents -O- or -NH-, R A represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group, an ether group or a hydroxy group, or R 22 , R 23 , R 25 , R 26 , R 27 , R 29 , R 30, and R 31 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, A linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group, an ether group or a hydroxy group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or a mercaptophenyl group It represents. Z 1 represents a single bond, or an ether group, and can include an ester group or lactone ring Also represents an group having 1 to 12 carbon atoms of straight-chain, branched or straight chain alkylene group of 2 to 12 carbon atoms or a cyclic, branched or cyclic alkenylene group, or a 6 to 10 carbon atoms, arylene. Z 2 is a single -OR 32 -, or -C (= O) -Z 3 -R 32 -, Z 3 represents -O- or -NH-, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, , R 32 represents a linear, branched or cyclic, alkylene or alkenylene group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group, an ether group or a hydroxyl group, or a phenylene group, M - represents an unsubstituted D1 to d3 represent positive numbers satisfying 0? D1? 0.5, 0? D2? 0.5, 0? D3? 0.5, and 0 <d1 + d2 + d3?

9. 산 발생제 및 유기 용제를 추가로 포함하는 1∼8 중 어느 하나의 레지스트 재료. 9. Resist material according to any one of 1 to 8, further comprising an acid generator and an organic solvent.

10. 염기성 화합물 및/또는 계면활성제를 추가로 포함하는 1∼9 중 어느 하나의 레지스트 재료. 10. A resist composition according to any one of claims 1 to 9, further comprising a basic compound and / or a surfactant.

11. 1∼10 중 어느 하나의 레지스트 재료를 기판 상에 도포하는 공정과, 가열 처리 후, 고에너지선으로 노광하는 공정과, 현상액을 이용하여 현상하는 공정을 포함하는 패턴 형성 방법. 11. A pattern forming method comprising a step of applying a resist material of any one of 1 to 10 onto a substrate, a step of exposing the substrate to a high energy beam after the heat treatment, and a step of developing using a developer.

12. 상기 고에너지선이, i선, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, EB, 또는 파장 3∼15 nm 범위의 EUV인 11의 패턴 형성 방법. 12. The pattern formation method according to 11, wherein the high energy ray is an i-line, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, EB, or an EUV in a wavelength range of 3 to 15 nm.

본 발명의 레지스트 재료는, 산의 확산을 억제하는 효과가 높고, 고해상성을 가지며, 노광 후의 패턴 형상 및 엣지 러프니스가 양호하다. 따라서, 특히 초LSI 제조용 또는 EB 묘화에 의한 포토마스크의 미세 패턴 형성용 재료나, i선, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, EB 또는 EUV 노광용의 패턴 형성 재료로서 적합하다. The resist material of the present invention has high effect of suppressing the diffusion of acid, has high resolution, and has good pattern shape and edge roughness after exposure. Therefore, it is particularly suitable as a material for forming a fine pattern of a photomask for ultra-LSI fabrication or EB imaging, or as a pattern forming material for i-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV exposure.

또한, 본 발명의 레지스트 재료, 특히 화학 증폭 레지스트 재료는, 예컨대, 반도체 회로 형성에 있어서의 리소그래피뿐만 아니라, 마스크 회로 패턴의 형성, 또는 마이크로머신, 박막 자기 헤드 회로 형성에도 사용할 수 있다. Further, the resist material of the present invention, particularly the chemically amplified resist material, can be used not only for lithography in the formation of a semiconductor circuit, but also for formation of a mask circuit pattern, or formation of a micromachine and a thin film magnetic head circuit.

[레지스트 재료][Resist material]

[베이스 수지][Base resin]

본 발명의 레지스트 재료는, 하기 식 (a)로 표시되는 반복 단위(이하, 반복 단위 a라고도 한다)와, 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위를 포함하는 폴리머(이하, 폴리머 A라고도 한다)를 베이스 수지로서 포함한다:The resist composition of the present invention is a resist composition comprising a polymer comprising a repeating unit represented by the following formula (a) (hereinafter also referred to as a repeating unit a) and a repeating unit including a group whose polarity is changed by an acid ) As a base resin:

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식에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R2는 수소 원자, 탄소수 1∼8의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기, 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 아실기, 또는 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알콕시카르보닐기를 나타낸다. X1은 단결합, 페닐렌기, 나프틸렌기, 또는 에스테르기, 에테르기 또는 락톤환을 포함하는 탄소수 1∼12의 연결기를 나타낸다. a는 0<a<1.0을 만족하는 양수를 나타낸다. In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear, branched or cyclic acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms Lt; / RTI &gt; alkoxycarbonyl group. X 1 represents a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms including an ester group, an ether group or a lactone ring. a represents a positive integer satisfying 0 < a &lt; 1.0.

반복 단위 a를 부여하는 모노머 Ma로서는, 하기 식 (Ma)으로 표시되는 것을 들 수 있다.The monomer (Ma) that gives the repeating unit (a) includes those represented by the following formula (Ma).

Figure 112017028864448-pat00006
Figure 112017028864448-pat00006

(식에서, R1, R2 및 X1은 상기와 동일하다.)(Wherein R 1 , R 2 and X 1 are as defined above).

모노머 Ma는, 예컨대, 하기 식 (a1)으로 표시되는 화합물과 하기 식 (a2)으로 표시되는 화합물과의 반응에 의해서 합성할 수 있다. The monomer Ma can be synthesized, for example, by a reaction between a compound represented by the following formula (a1) and a compound represented by the following formula (a2).

Figure 112017028864448-pat00007
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[식에서, R1, R2 및 X1은 상기와 동일하다.X2는 수소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자, 또는 하기 식 (a3)으로 표시되는 기를 나타낸다.X 2 represents a halogen atom such as a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom or the like, or a group represented by the following formula (a3): wherein R 1 , R 2 and X 1 are as defined above.

Figure 112017028864448-pat00008
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(식에서, R1 및 X1은 상기와 동일하다. 파선은, 결합수를 나타낸다.)](In the formula, R 1 and X 1 are as defined above, and the broken line represents the number of bonds.)]

모노머 Ma로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 하기 식에서, R1은 상기와 동일하다.Examples of the monomer Ma include, but are not limited to, those shown below. In the following formula, R 1 is the same as the above.

Figure 112017028864448-pat00009
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Figure 112017028864448-pat00010
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Figure 112017028864448-pat00011
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반복 단위 a는 숙신이미드 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다. 질소 원자 및 산소 원자의 양쪽을 포함하는 아미드기나 카바메이트기는, 산 확산을 억제하는 효과가 너무 높아 탈보호 반응을 억제하는 결점이 있지만, 숙신이미드 구조는, 질소 원자의 주위에 2개의 카르보닐기가 존재하기 때문에 질소 원자의 염기성은 낮아, 산촉매에 의한 탈보호 반응을 저해하는 일은 없다. 그래서, 질소 원자의 비대칭 전자에 의해서 산 확산을 억제하는 효과가 높다. 3개의 카르보닐기에 의해서 밀착성을 확보하고, 질소 원자의 비대칭 전자에 의해서 산 확산을 억제할 수 있고, 이것에 의해서 패턴 붕괴와 엣지 러프니스(LWR)를 저감할 수 있다. The repeating unit a is characterized in that it contains a succinimide structure. The amide group or the carbamate group containing both a nitrogen atom and an oxygen atom has a drawback that the effect of suppressing the acid diffusion is too high to inhibit the deprotection reaction but the succinimide structure has two carbonyl groups around the nitrogen atom The basicity of the nitrogen atom is low, so that the deprotection reaction by the acid catalyst is not inhibited. Thus, the effect of suppressing acid diffusion by asymmetric electrons of nitrogen atoms is high. Adhesion can be ensured by three carbonyl groups, and acid diffusion can be suppressed by asymmetric electrons of nitrogen atoms, whereby pattern collapse and edge roughness (LWR) can be reduced.

상기 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위(이하, 반복 단위 b라고도 한다)로서는, 산 불안정기로 치환된 카르복실기 또는 페놀성 히드록시기를 포함하는 반복 단위를 들 수 있다. 이러한 반복 단위로서는, 하기 식 (b1)으로 표시되는 반복 단위(이하, 반복 단위 b1이라고도 한다), 또는 하기 식 (b2)으로 표시되는 반복 단위(이하, 반복 단위 b2라고도 한다)가 바람직하다. 반복 단위 b1 및/또는 b2를 이용하는 경우, 본 발명의 레지스트 재료는, 알칼리 현상에 의해서 포지티브형 패턴을 얻는 포지티브형 레지스트 재료, 또는 유기 용제 현상에 의해서 네거티브형 패턴을 얻는 네거티브형 레지스트 재료로서 이용할 수 있다. Examples of the repeating unit including a group in which the polarity is changed by the acid (hereinafter also referred to as repeating unit b) include a repeating unit containing a carboxyl group or phenolic hydroxy group substituted with an acid labile group. As such a repeating unit, a repeating unit represented by the following formula (b1) (hereinafter also referred to as a repeating unit b1) or a repeating unit represented by the following formula (b2) (hereinafter also referred to as a repeating unit b2) is preferable. When the repeating units b1 and / or b2 are used, the resist material of the present invention can be used as a positive resist material for obtaining a positive pattern by alkali development, or as a negative resist material for obtaining a negative pattern by organic solvent development have.

Figure 112017028864448-pat00012
Figure 112017028864448-pat00012

식에서, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R4 및 R8은 각각 독립적으로 산 불안정기를 나타낸다. R6은 단결합, 또는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기를 나타낸다. R7은 수소 원자, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 시아노기, 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의, 알킬기 또는 알콕시기, 또는 탄소수 2∼7의 직쇄상, 분기상 또는 환상의, 아실기, 아실옥시기 또는 알콕시카르보닐기를 나타낸다. p는 1 또는 2를 나타낸다. q는 0∼4의 정수를 나타낸다. Y1은 단결합, 페닐렌, 나프틸렌, 또는 에스테르기, 에테르기 또는 락톤환을 포함하는 탄소수 1∼12의 연결기를 나타낸다. Y2는 단결합, -C(=O)-O-, 또는 -C(=O)-NH-를 나타낸다. b1 및 b2는 0≤b1<1.0, 0≤b2<1.0, 및 0<b1+b2<1.0을 만족하는 양수를 나타낸다. In the formula, R 3 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R 4 and R 8 each independently represent an acid labile group. R 6 represents a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. R 7 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group, a linear, branched or cyclic, alkyl group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic , An acyl group, an acyloxy group or an alkoxycarbonyl group. p represents 1 or 2; q represents an integer of 0 to 4; Y 1 represents a single bond, phenylene, naphthylene, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms including an ester group, an ether group or a lactone ring. Y 2 represents a single bond, -C (= O) -O-, or -C (= O) -NH-. b1 and b2 represent positive numbers satisfying 0? b1 <1.0, 0? b2 <1.0, and 0 <b1 + b2 <1.0.

반복 단위 b1을 부여하는 모노머 Mb1로서는, 하기 식 (Mb1)으로 표시되는 것을 들 수 있다. 반복 단위 b2를 부여하는 모노머 Mb2로서는, 하기 식 (Mb2)으로 표시되는 것을 들 수 있다.As the monomer Mb1 which gives the repeating unit b1, those represented by the following formula (Mb1) may be mentioned. As the monomer Mb2 for giving the repeating unit b2, those represented by the following formula (Mb2) may be mentioned.

Figure 112017028864448-pat00013
Figure 112017028864448-pat00013

(식에서, R3∼R8, Y1, Y2, p 및 q는 상기와 동일하다.)(In the formula, R 3 to R 8 , Y 1 , Y 2 , p and q are as defined above.)

Y1로 표시되는 락톤환을 포함하는 탄소수 1∼12의 연결기로서는, 이하에 나타내는 것 등을 들 수 있다.Examples of the linking group having 1 to 12 carbon atoms including a lactone ring represented by Y 1 include the following ones.

Figure 112017028864448-pat00014
Figure 112017028864448-pat00014

모노머 Mb1로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 하기 식에서, R3 및 R4는 상기와 동일하다. Examples of the monomer Mb1 include, but are not limited to, those shown below. In the following formulas, R 3 and R 4 are as defined above.

Figure 112017028864448-pat00015
Figure 112017028864448-pat00015

Figure 112017028864448-pat00016
Figure 112017028864448-pat00016

모노머 Mb2로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 하기 식에서, R5 및 R8은 상기와 동일하다. Examples of the monomer Mb2 include, but are not limited to, those shown below. In the following formulas, R 5 and R 8 are the same as above.

Figure 112017028864448-pat00017
Figure 112017028864448-pat00017

Figure 112017028864448-pat00018
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식 (Mb1)에서의 R4 및 식 (Mb2)에서의 R8로 표시되는 산 불안정기는 여러 가지 선정되지만, 동일하여도 좋고 달라도 좋으며, 일본 특허공개 2013-80033호 공보, 일본 특허공개 2013-83821호 공보에 기재한 산 불안정기를 이용할 수 있다. The acid labile groups represented by R 4 in the formula (Mb 1) and R 8 in the formula (Mb 2) are selected in various ways, but they may be the same or different, and JP-A Nos. 2013-80033 and 2013-83821 An acid labile group described in the publication may be used.

전형적으로는, 하기 식으로 표시되는 것을 들 수 있다.Typically, those represented by the following formulas can be mentioned.

Figure 112017028864448-pat00019
Figure 112017028864448-pat00019

식에서, R51 및 R54는 각각 독립적으로 탄소수 1∼40, 특히 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기 등의 1가 탄화수소기를 나타내고, 산소, 유황, 질소, 불소 등의 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋다. R52 및 R53은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기 등의 1가 탄화수소기를 유황, 질소, 불소 등의 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋다. a5는 0∼10, 특히 1∼5의 정수를 나타낸다. R52와 R53과, R52와 R54와, 또는 R53과 R54는, 상호 결합하여 이들이 결합하는 탄소 원자 또는 탄소 원자와 산소 원자와 같이 탄소수 3∼20, 바람직하게는 4∼16의 고리, 특히 지환을 형성하여도 좋다. In the formula, R 51 and R 54 each independently represent a monovalent hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms, particularly 1 to 20 carbon atoms, such as a linear, branched or cyclic alkyl group, and a hetero atom such as oxygen, sulfur, May be included. R 52 and R 53 each independently represent a hydrogen atom, or a monovalent hydrocarbon group such as a straight, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and may contain a hetero atom such as sulfur, nitrogen or fluorine. a5 represents an integer of 0 to 10, particularly 1 to 5; R 52 and R 53 , R 52 and R 54 , or R 53 and R 54 may bond to each other to form a carbon atom or a carbon atom and an oxygen atom having 3 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 16 carbon atoms A ring, especially an alicyclic ring, may be formed.

R55, R56 및 R57은 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기 등의 1가 탄화수소기를 나타내어, 산소, 유황, 질소, 불소 등의 헤테로 원자를 포함하여도 좋다. R55와 R56과, R55와 R57과, 또는 R56과 R57은, 상호 결합하여 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 탄소수 3∼20, 바람직하게는 4∼16의 고리, 특히 지환을 형성하여도 좋다. R 55 , R 56 and R 57 each independently represent a monovalent hydrocarbon group such as a straight, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and may contain a hetero atom such as oxygen, sulfur, nitrogen, fluorine or the like . R 55 and R 56 , R 55 and R 57 , or R 56 and R 57 are bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 16 carbon atoms, in particular an alicyclic ring, .

반복 단위 b로서, 산에 의한 탈수 반응에 의해 친수성으로부터 소수성으로 변화되는 반복 단위(이하, 반복 단위 b3이라고도 한다)를 이용하여도 좋다. 반복 단위 b3을 이용하는 경우, 본 발명의 레지스트 재료는, 알칼리 현상에 의해서 네거티브형 패턴을 얻는 네거티브형 레지스트 재료로서 이용할 수 있다. As the repeating unit b, a repeating unit (hereinafter also referred to as a repeating unit b3) which is changed from hydrophilic to hydrophobic by a dehydration reaction with an acid may be used. When the recurring unit b3 is used, the resist material of the present invention can be used as a negative resist material for obtaining a negative pattern by alkali development.

반복 단위 b3을 부여하는 모노머로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또, 하기 식에서, R9는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. Examples of the monomer giving the repeating unit b3 include, but are not limited to, the following. In the following formula, R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 112017028864448-pat00020
Figure 112017028864448-pat00020

폴리머 A는, 추가로, 히드록시기, 카르복실기, 락톤환, 카르보네이트기, 티오카르보네이트기, 카르보닐기, 환상 아세탈기, 에테르기, 에스테르기, 술폰산 에스테르기, 시아노기, 아미드기, 및 -O-C(=O)-G-(G는 -S- 또는 -NH-이다)에서 선택되는 밀착성기를 포함하는 반복 단위(이하, 반복 단위 c라고도 한다)를 포함하여도 좋다. 반복 단위 c를 부여하는 모노머로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. The polymer A may further contain at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, a lactone ring, a carbonate group, a thiocarbonate group, a carbonyl group, a cyclic acetal group, an ether group, an ester group, a sulfonate group, (Hereinafter, also referred to as a repeating unit c) comprising a bonding group selected from the group consisting of -O- (= O) -G- (G is -S- or -NH-). Examples of the monomer giving the repeating unit c include, but are not limited to, the following.

Figure 112017028864448-pat00021
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Figure 112017028864448-pat00022
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Figure 112017028864448-pat00023
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Figure 112017028864448-pat00024
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Figure 112017028864448-pat00025
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Figure 112017028864448-pat00026
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Figure 112017028864448-pat00027
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Figure 112017028864448-pat00028
Figure 112017028864448-pat00028

히드록시기를 포함하는 모노머의 경우, 중합시에 히드록시기를 에톡시에톡시기 등의 산에 의해서 탈보호하기 쉬운 아세탈기로 치환해 두고 중합 후에 약산과 물에 의해서 탈보호를 행하여도 좋고, 아세틸기, 포르밀기, 피발로일기 등으로 치환해 두고 중합 후에 알칼리 가수분해를 행하여도 좋다. In the case of a monomer containing a hydroxy group, the hydroxy group may be replaced with an acetal group which is easily deprotected by an acid such as an ethoxyethoxy group during the polymerization, deprotected by a weak acid and water after polymerization, And the alkali hydrolysis may be carried out after the polymerization by replacing the alkali by hydrolysis.

폴리머 A는, 추가로, 하기 식 (d1)∼(d3)으로 표시되는, 술포늄염에서 유래하는 반복 단위(이하, 각각 반복 단위 d1∼d3이라고도 한다)를 포함하여도 좋다.The polymer A may further contain a repeating unit derived from a sulfonium salt represented by the following formulas (d1) to (d3) (hereinafter referred to as repeating units d1 to d3, respectively).

Figure 112017028864448-pat00029
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식에서, R20, R24 및 R28은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R21은 단결합, 페닐렌기, -O-RA-, 또는 -C(=O)-Y0-RA-를 나타내고, Y0은 -O- 또는 -NH-를 나타내고, RA는 카르보닐기, 에스테르기, 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기 또는 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알케닐렌기, 또는 페닐렌기를 나타낸다. R22, R23, R25, R26, R27, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 카르보닐기, 에스테르기 또는 에테르기, 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기, 또는 탄소수 6∼12의 아릴기, 탄소수 7∼20의 아랄킬기 또는 메르캅토페닐기를 나타낸다. Z1은 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 또는 락톤환을 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기, 또는 탄소수 2∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알케닐렌기, 또는 탄소수 6∼10의 아릴렌기를 나타낸다. Z2는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, 페닐렌기, 불소화된 페닐렌기, -O-R32-, 또는 -C(=O)-Z3-R32-를 나타내고, Z3은 -O- 또는 -NH-를 나타내고, R32는 카르보닐기, 에스테르기, 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상, 분기상 또는 환상의, 알킬렌기 또는 알케닐렌기, 또는 페닐렌기를 나타낸다. M-는 비구핵성 대향 이온을 나타낸다. d1∼d3은 0≤d1≤0.5, 0≤d2≤0.5, 0≤d3≤0.5, 및 0<d1+d2+d3≤0.5를 만족하는 양수를 나타낸다. In the formulas, R 20 , R 24 and R 28 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R 21 represents a single bond, a phenylene group, -OR A -, or -C (= O) -Y 0 -R A -, Y 0 represents -O- or -NH-, R A represents a carbonyl group, an ester Branched or cyclic alkylene group of 1 to 6 carbon atoms which may contain one or more groups selected from the group consisting of a hydrogen atom, an ether group or a hydroxy group, or a linear, branched or cyclic alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms or a phenylene group. R 22 , R 23 , R 25 , R 26 , R 27 , R 29 , R 30 and R 31 each independently represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group or an ether group, A gaseous or cyclic alkyl group, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a mercaptophenyl group. Z 1 represents a straight-chain, branched or cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a single bond or an ether group, an ester group or a lactone ring, or a straight, branched or cyclic An alkenylene group, or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. Z 2 is a single bond, methylene group, an ethylene group, a phenylene group, a fluorinated phenyl group, a -OR 32 -, or -C (= O) -Z 3 -R 32 - represents the, Z 3 is -O- or - NH-, R 32 represents a linear, branched or cyclic alkylene or alkenylene group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group, an ether group or a hydroxy group, or a phenylene group. M - represents an unconjugated counter ion. d1 to d3 represent positive numbers satisfying 0? d1? 0.5, 0? d2? 0.5, 0? d3? 0.5, and 0 <d1 + d2 + d3?

폴리머 주쇄에 산 발생제를 결합시킴으로써 산 확산을 작게 하고, 산 확산의 흐려짐에 의한 해상성의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 산 발생제가 균일하게 분산됨으로써 엣지 러프니스(LER, LWR)가 개선된다. By bonding an acid generator to the polymer main chain, it is possible to reduce the acid diffusion and prevent degradation of resolution due to clouding of acid diffusion. In addition, the edge roughness (LER, LWR) is improved by uniformly dispersing the acid generator.

M-로 표시되는 비구핵성 대향 이온으로서는, 염화물 이온, 브롬화물 이온 등의 할라이드 이온; 트리플레이트, 1,1,1-트리플루오로에탄술포네이트, 노나플루오로부탄술포네이트 등의 플루오로알킬술포네이트; 토실레이트, 벤젠술포네이트, 4-플루오로벤젠술포네이트, 1,2,3,4,5-펜타플루오로벤젠술포네이트 등의 아릴술포네이트; 메실레이트, 부탄술포네이트 등의 알킬술포네이트; 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 비스(퍼플루오로에틸술포닐)이미드, 비스(퍼플루오로부틸술포닐)이미드 등의 이미드산; 트리스(트리플루오로메틸술포닐)메티드, 트리스(퍼플루오로에틸술포닐)메티드 등의 메티드산을 들 수 있다. Examples of the non-nucleophilic counter ion represented by M - include halide ions such as chloride ion and bromide ion; Fluoroalkylsulfonates such as triflate, 1,1,1-trifluoroethanesulfonate and nonafluorobutanesulfonate; Arylsulfonates such as tosylate, benzenesulfonate, 4-fluorobenzenesulfonate, and 1,2,3,4,5-pentafluorobenzenesulfonate; Alkyl sulphonates such as mesylate and butane sulphonate; Imidic acid such as bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, bis (perfluoroethylsulfonyl) imide and bis (perfluorobutylsulfonyl) imide; Tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, and tris (perfluoroethylsulfonyl) methide.

추가로, M-로 표시되는 비구핵성 대향 이온으로서, 하기 식 (K-1)으로 표시되는 α 위치가 플루오로 치환된 술포네이트, 하기 식 (K-2)으로 표시되는 α 및 β 위치가 플루오로 치환된 술포네이트를 들 수 있다. Further, as the non-nucleophilic counter ion represented by M &lt; - & gt ;, a sulfonate in which the alpha -position is fluorine-substituted and represented by the following formula (K-1), the alpha and beta positions represented by the following formula (K- Substituted sulfonate.

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식 (K-1)에서, R41은 수소 원자, 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기, 탄소수 2∼20의 알케닐기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴기를 나타내고, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 락톤환, 또는 불소 원자를 포함하고 있어도 좋다. In formula (K-1), R 41 represents a hydrogen atom, a straight chain, branched or cyclic alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, or an aryl group of 6 to 20 carbon atoms, An ester group, a carbonyl group, a lactone ring, or a fluorine atom.

식 (K-2)에서, R42는 수소 원자, 탄소수 1∼30의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기, 탄소수 2∼30의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 아실기, 탄소수 2∼20의 알케닐기, 탄소수 6∼20의 아릴기, 또는 탄소수 6∼20의 아릴옥시기를 나타내고, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 또는 락톤환을 포함하고 있어도 좋다. In the formula (K-2), R 42 represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a linear, branched or cyclic acyl group having 2 to 30 carbon atoms, An aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and may contain an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a lactone ring.

또한, 반복 단위 d1∼d3에서 선택되는 1 이상의 반복 단위를 포함하는 폴리머를 이용하는 경우, 후술하는 광산 발생제의 배합을 생략할 수 있다. When a polymer containing at least one repeating unit selected from the repeating units d1 to d3 is used, the mixing of the photoacid generator to be described later can be omitted.

폴리머 A는, 추가로, 하기 식 (e1)∼(e5)으로 표시되는 반복 단위(이하, 각각 반복 단위 e1∼e5라고도 한다)를 포함하여도 좋다. The polymer A may further contain repeating units represented by the following formulas (e1) to (e5) (hereinafter also referred to as repeating units e1 to e5).

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식에서, R110∼R114는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼30의 알킬기, 탄소 원자에 결합하는 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 히드록시기, 탄소수 1∼30의 알콕시기, 탄소수 2∼30의 아실기, 탄소수 2∼30의 알콕시카르보닐기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 할로겐 원자, 또는 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올기를 나타낸다. X0은 메틸렌기, 에테르기, 또는 술피드기를 나타낸다. R 110 to R 114 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms in which a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom are substituted with a halogen atom, a hydroxy group, An acyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a halogen atom, or a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- Propanol group. X 0 represents a methylene group, an ether group, or a sulfide group.

폴리머 A는, 추가로, 스티렌, 비닐나프탈렌, 비닐안트라센, 비닐피렌, 메틸렌인단 등에서 유래하는 반복 단위 f를 포함하여도 좋다. The polymer A may further contain a repeating unit f derived from styrene, vinyl naphthalene, vinyl anthracene, vinyl pyrene, methylene indane or the like.

폴리머 A를 합성하는 방법으로서는, 예컨대, 반복 단위 a∼f를 부여하는 모노머 중 원하는 모노머를, 유기 용제 중, 라디칼 중합개시제를 가하여 가열 중합을 행하는 방법을 들 수 있다. As a method for synthesizing the polymer A, for example, there can be mentioned a method of adding a desired monomer among the monomers imparting the repeating units a to f to a radical polymerization initiator in an organic solvent and carrying out thermal polymerization.

중합시에 사용하는 유기 용제로서는, 톨루엔, 벤젠, 테트라히드로푸란, 디에틸에테르, 디옥산, 시클로헥산, 시클로펜탄, 메틸에틸케톤, γ-부티로락톤 등을 들 수 있다. 중합개시제로서는, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 디메틸-2,2-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 벤조일퍼옥시드, 라우로일퍼옥시드 등을 들 수 있다. 반응 온도는, 바람직하게는 50∼80℃이며, 반응 시간은, 바람직하게는 2∼100 시간, 보다 바람직하게는 5∼20 시간이다. Examples of the organic solvent used in the polymerization include toluene, benzene, tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, cyclohexane, cyclopentane, methyl ethyl ketone, and γ-butyrolactone. Examples of the polymerization initiator include azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2- azobis Benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and the like. The reaction temperature is preferably 50 to 80 캜, and the reaction time is preferably 2 to 100 hours, more preferably 5 to 20 hours.

히드록시스티렌이나 히드록시비닐나프탈렌에서 유래하는 반복 단위를 포함하는 폴리머를 합성하는 경우는, 히드록시스티렌이나 히드록시비닐나프탈렌 대신에, 아세톡시스티렌이나 아세톡시비닐나프탈렌을 이용하여, 중합 후, 알칼리 가수분해에 의해서 아세톡시기를 탈보호하여, 히드록시스티렌 단위나 히드록시비닐나프탈렌 단위로 하여도 좋다. 알칼리 가수분해시의 염기로서는, 암모니아수, 트리에틸아민 등을 사용할 수 있다. 또한, 반응 온도는, 바람직하게는 -20∼100℃, 보다 바람직하게는 0∼60℃이며, 반응 시간은, 바람직하게는 0.2∼100 시간, 보다 바람직하게는 0.5∼20 시간이다. In the case of synthesizing a polymer containing a repeating unit derived from hydroxystyrene or hydroxyvinylnaphthalene, acetoxystyrene or acetoxyvinylnaphthalene is used instead of hydroxystyrene or hydroxyvinylnaphthalene, and after the polymerization, an alkali The acetoxy group may be deprotected by hydrolysis to give a hydroxystyrene unit or a hydroxyvinyl naphthalene unit. As the base in the alkali hydrolysis, ammonia water, triethylamine and the like can be used. The reaction temperature is preferably -20 to 100 占 폚, more preferably 0 to 60 占 폚, and the reaction time is preferably 0.2 to 100 hours, more preferably 0.5 to 20 hours.

폴리머 A에 있어서, 반복 단위 a 및 b의 비율은, 0<a<1.0, 0<b<1.0, 0.1≤a+b≤1.0이다. 여기서, 반복 단위 b가 반복 단위 b1, b2인 경우는, 0<a<1.0, 0≤b1<1.0, 0≤b2<1.0, 0<b1+b2<1.0, 0.1≤a+b1+b2≤1.0이다. 반복 단위 b가, 반복 단위 b3인 경우는, 0<a<1.0, 0<b3<1.0, 0.1≤a+b3≤1.0이다. In the polymer A, the ratio of the repeating units a and b is 0 <a <1.0, 0 <b <1.0, 0.1≤a + b≤1.0. In the case where the repeating unit b is the repeating unit b1 or b2, 0 <a <1.0, 0 b1 <1.0, 0 b2 <1.0, 0 <b1 + b2 <1.0, 0.1≤a + b1 + b2≤1.0 to be. When the repeating unit b is the repeating unit b3, 0 < a < 1.0, 0 < b3 < 1.0 and 0.1 a + b3 &amp;

반복 단위 c의 비율은, 0≤c≤0.9이지만, 반복 단위 c를 포함하는 경우, 바람직하게는 0<c≤0.9, 0.2≤a+b+c≤1.0이다. 여기서, 반복 단위 b가 반복 단위 b1, b2인 경우는, 보다 바람직하게는 0.02≤a≤0.8, 0≤b1≤0.8, 0≤b2≤0.8, 0.1≤b1+b2≤0.8, 0.1≤c≤0.88, 더욱 바람직하게는 0.05≤a≤0.75, 0≤b1≤0.7, 0≤b2≤0.7, 0.1≤b1+b2≤0.75, 0.15≤c≤0.85, 특히 바람직하게는 0.07≤a≤0.7, 0≤b1≤0.65, 0≤b2≤0.65, 0.1≤b1+b2≤0.7, 0.2≤c≤0.83이다. 이 경우, 0.2≤a+b1+b2+c≤1.0, 보다 바람직하게는 0.3≤a+b1+b2+c≤1.0, 더욱 바람직하게는 0.4≤a+b1+b2+c≤1.0이다. 반복 단위 b가 반복 단위 b3인 경우는, 보다 바람직하게는 0.02≤a≤0.8, 0.1≤b3≤0.8, 0.1≤c≤0.88, 더욱 바람직하게는 0.05≤a≤0.75, 0.1≤b3≤0.75, 0.15≤c≤0.85, 특히 바람직하게는 0.07≤a≤0.7, 0.1≤b3≤0.7, 0.2≤c≤0.83이다. 이 경우, 0.2≤a+b3+c≤1.0, 보다 바람직하게는 0.3≤a+b3+c≤1.0, 더욱 바람직하게는 0.4≤a+b3+c≤1.0이다.The ratio of the repeating unit c is 0? C? 0.9, but preferably 0? C? 0.9 and 0.2? A + b + c? 1.0 when the repeating unit c is contained. When the repeating unit b is the repeating unit b1 or b2, it is more preferably 0.02? A? 0.8, 0? B1? 0.8, 0? B2? 0.8, 0.1? B1 + b2? 0.8, 0.1? C? , More preferably 0.05? A? 0.75, 0 b1? 0.7, 0 b2? 0.7, 0.1 b1 + b2? 0.75, 0.15 c? 0.85, particularly preferably 0.07 a? 0.7, 0.65, 0? B2? 0.65, 0.1? B1 + b2? 0.7, and 0.2? C? In this case, 0.2? A + b1 + b2 + c? 1.0, more preferably 0.3? A + b1 + b2 + c? 1.0, further preferably 0.4? A + b1 + b2 + c? 1.0. More preferably 0.05? A? 0.75, 0.1? B3? 0.75, 0.15? B3? 0.88, ? C? 0.85, particularly preferably 0.07? A? 0.7, 0.1? B3? 0.7, and 0.2? C? In this case, 0.2? A + b3 + c? 1.0, more preferably 0.3? A + b3 + c? 1.0, further preferably 0.4? A + b3 + c? 1.0.

반복 단위 d1∼d3의 비율은, 0≤d1≤0.5, 0≤d2≤0.5, 0≤d3≤0.5, 0≤d1+d2+d3≤0.5이지만, 반복 단위 d1∼d3을 포함하는 경우는, 0<d1+d2+d3≤0.5이다. 이 경우, 바람직하게는 0≤d1≤0.4, 0≤d2≤0.4, 0≤d3≤0.4, 0<d1+d2+d3≤0.4, 보다 바람직하게는 0≤d1≤0.3, 0≤d2≤0.3, 0≤d3≤0.3, 0<d1+d2+d3≤0.3, 더욱 바람직하게는 0≤d1≤0.2, 0≤d2≤0.2, 0≤d3≤0.2, 0<d1+d2+d3≤0.25이다. 또한, 0.2≤a+b1+b2+c+d1+d2+d3≤1.0이지만, 특히 바람직하게는 0.4≤a+b1+b2+c+d1+d2+d3≤1.0이다.D1 + d2 + d3? 0.5. When the repeating units d1 to d3 include the repeating units d1 to d3, the ratio of the repeating units d1 to d3 is 0 < d1 + d2 + d3? 0.5. In this case, preferably 0? D1? 0.4, 0? D2? 0.4, 0? D3? 0.4, 0 <d1 + d2 + d3? 0.4, more preferably 0? D1? 0.3, 0? D3? 0.3, 0 <d1 + d2 + d3? 0.3, more preferably 0? D1? 0.2, 0? D2? 0.2, 0? D3? 0.2, 0 <d1 + d2 + d3? D2 + d3? 1.0, and particularly preferably 0.4? A + b1 + b2 + c + d1 + d2 + d3? 1.0, where 0.2? A + b1 + b2 + c + d1 + d2 +

또한, 반복 단위 e1∼e5의 비율은, 0≤e1≤0.5, 0≤e2≤0.5, 0≤e3≤0.5, 0≤e4≤0.5, 0≤e5≤0.5, 0≤e1+e2+e3+e4+e5≤0.5이지만, 반복 단위 e1∼e5를 포함하는 경우는, 0<e1+e2+e3+e4+e5≤0.5이다. 이 경우, 바람직하게는 0≤e1≤0.4, 0≤e2≤0.4, 0≤e3≤0.4, 0≤e4≤0.4, 0≤e5≤0.4, 0<e1+e2+e3+e4+e5≤0.4, 보다 바람직하게는 0≤e1≤0.3, 0≤e2≤0.3, 0≤e3≤0.3, 0≤e4≤0.3, 0≤e5≤0.3, 0<e1+e2+e3+e4+e5≤0.3이다. Also, the ratio of the repeating units e1 to e5 is 0? E1? 0.5, 0? E2? 0.5, 0? E3? 0.5, 0? E4? 0.5, 0? E5? 0.5, 0? E1 + e2 + + e5? 0.5, and when the repeating units include the repeating units e1 to e5, 0 <e1 + e2 + e3 + e4 + e5? In this case, preferably 0? E1? 0.4, 0? E2? 0.4, 0? E3? 0.4, 0? E4? 0.4, 0? E5? 0.4, 0 <e1 + e2 + e3 + e4 + e5? 0.4, More preferably, 0? E1? 0.3, 0? E2? 0.3, 0? E3? 0.3, 0? E4? 0.3, 0? E5? 0.3, 0 <e1 + e2 + e3 + e4 + e5?

반복 단위 f의 비율은, 0≤f≤0.5, 바람직하게는 0≤f≤0.4, 보다 바람직하게는 0≤f≤0.3이다. The ratio of the repeating unit f is 0? F? 0.5, preferably 0? F? 0.4, and more preferably 0? F? 0.3.

또한, a+b+c+d1+d2+d3+e1+e2+e3+e4+e5+f = 1인 것이 바람직하다. It is also preferable that a + b + c + d1 + d2 + d3 + e1 + e2 + e3 + e4 + e5 + f =

폴리머 A는, 중량 평균 분자량(Mw)이 1,000∼500,000이며, 바람직하게는 2,000∼30,000이다. Mw가 1,000 이상이면 레지스트 재료가 내열성이 우수하고, 500,000 이하이면 알칼리 용해성이 양호하고, 패턴 형성 후에 풋팅 현상이 일어날 우려가 없다. 또한, Mw는, 용제로서 테트라히드로푸란(THF)을 이용한 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 측정치이다. The polymer A has a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 500,000, preferably 2,000 to 30,000. When the Mw is 1,000 or more, the resist material has excellent heat resistance. When the Mw is 500,000 or less, the alkaline solubility is good, and there is no possibility of the footing phenomenon occurring after pattern formation. Mw is a polystyrene reduced value measured by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran (THF) as a solvent.

폴리머 A에 있어서는, 다성분 공중합체의 분자량 분포(Mw/Mn)가 넓은 경우는 저분자량이나 고분자량의 폴리머가 존재하기 때문에, 노광 후, 패턴 상에 이물이 보이거나, 패턴의 형상이 악화하거나 한다. 그렇기 때문에, 패턴 룰이 미세화함에 따라서 분자량이나 분자량 분포의 영향이 커지기 쉽기 때문에, 미세한 패턴 치수에 적합하게 이용되는 레지스트 재료를 얻기 위해서는, 사용하는 폴리머 A의 분자량 분포는 1.0∼2.0, 특히 1.0∼1.5로 협분산인 것이 바람직하다. In the polymer A, when the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the multicomponent copolymer is large, since a polymer having a low molecular weight or a high molecular weight is present, foreign matter can be seen on the pattern, do. Therefore, in order to obtain a resist material suitably used for a fine pattern size, the molecular weight distribution of the polymer A used is 1.0 to 2.0, particularly 1.0 to 1.5 It is preferable to have narrow dispersion.

본 발명의 레지스트 재료에 있어서, 베이스 수지는, 폴리머 A를 1종 포함하는 것이나, 조성 비율, 분자량 분포, 분자량 등이 다른 2종 이상의 폴리머를 블렌드한 것, 폴리머 A와 반복 단위 a를 포함하지 않는 폴리머 B를 블렌드한 것이라도 좋다. In the resist composition of the present invention, the base resin may be a mixture of two or more kinds of polymers including one type of polymer A, a composition ratio, a molecular weight distribution, and a molecular weight, Polymer B may be blended.

[산 발생제][Acid generator]

본 발명의 레지스트 재료는, 화학 증폭 레지스트 재료로서 기능시키기 위해서 산 발생제를 포함하여도 좋다. 상기 산 발생제로서는, 예컨대, 활성 광선 또는 방사선에 감응하여 산을 발생하는 화합물(광산 발생제)을 들 수 있다. The resist material of the present invention may contain an acid generator to function as a chemically amplified resist material. Examples of the acid generator include a compound (photo-acid generator) that generates an acid in response to an actinic ray or radiation.

상기 광산 발생제로서는, 고에너지선 조사에 의해 산을 발생하는 화합물이라면 어떠한 것이라도 상관없다. 적합한 광산 발생제로서는, 술포늄염, 요오도늄염, 술포닐디아조메탄, N-술포닐옥시이미드, 옥심-O-술포네이트형 산 발생제 등을 들 수 있다. 이러한 광산 발생제의 구체예로서는, 일본 특허공개 2008-111103호 공보의 단락 [0122]∼[0142]에 기재된 것을 들 수 있다. The photoacid generator may be any compound that generates an acid upon irradiation with high energy radiation. Suitable photoacid generators include sulfonium salts, iodonium salts, sulfonyldiazomethane, N-sulfonyloxyimide, oxime-O-sulfonate acid generators, and the like. Specific examples of such photoacid generators include those described in paragraphs [0122] to [0142] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-111103.

광산 발생제로서는, 하기 식 (1)으로 표시되는 것도 적합하게 사용할 수 있다. As the photoacid generator, those represented by the following formula (1) can also be suitably used.

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식 (1)에서, R101, R102 및 R103은 각각 독립적으로 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R101, R102 및 R103 중 어느 2개 이상이, 상호 결합하여 이들이 결합하는 유황 원자와 함께 고리를 형성하여도 좋다. In the formula (1), R 101 , R 102 and R 103 each independently represent a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom. Two or more of R 101 , R 102 and R 103 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded.

식 (1)에서, X-는 하기 식 (1A)∼(1D)에서 선택되는 음이온을 나타낸다. In the formula (1), X - represents an anion selected from the following formulas (1A) to (1D).

Figure 112017028864448-pat00033
Figure 112017028864448-pat00033

식 (1A)에서, Rfa는 불소 원자, 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼40의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. In the formula (1A), R fa represents a straight, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms which may contain a fluorine atom or a hetero atom.

식 (1A)으로 표시되는 음이온으로서는, 하기 식 (1A')으로 표시되는 것이 바람직하다. The anion represented by the formula (1A) is preferably represented by the following formula (1A ').

Figure 112017028864448-pat00034
Figure 112017028864448-pat00034

식 (1A')에서, R104는 수소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, 바람직하게는 트리플루오로메틸기이다. R105는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼38의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 상기 헤테로 원자로서는, 산소 원자, 질소 원자, 유황 원자, 할로겐 원자 등이 바람직하고, 산소 원자가 보다 바람직하다. 상기 1가 탄화수소기로서는, 미세 패턴 형성에 있어서 고해상성을 얻는다는 점에서, 특히 탄소수 6∼30인 것이 바람직하다. 상기 1가 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 시클로펜틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 3-시클로헥세닐기, 헵틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 운데실기, 트리데실기, 펜타데실기, 헵타데실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-아다만틸메틸기, 노르보르닐기, 노르보르닐메틸기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 테트라시클로도데카닐메틸기, 디시클로헥실메틸기, 이코사닐기, 알릴기, 벤질기, 디페닐메틸기, 테트라히드로푸릴기, 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, 메틸티오메틸기, 아세트아미드메틸기, 트리플루오로에틸기, (2-메톡시에톡시)메틸기, 아세톡시메틸기, 2-카르복시-1-시클로헥실기, 2-옥소프로필기, 4-옥소-1-아다만틸기, 3-옥소시클로헥실기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기의 수소 원자의 일부가, 산소 원자, 유황 원자, 질소 원자, 할로겐 원자 등의 헤테로 원자 함유기로 치환되어 있어도 좋고, 또는 이들 기의 일부의 탄소 원자 사이에 산소 원자, 유황 원자, 질소 원자 등의 헤테로 원자 함유기가 개재하고 있어도 좋고, 그 결과, 히드록시기, 시아노기, 카르보닐기, 에테르기, 에스테르기, 술폰산 에스테르기, 카르보네이트기, 락톤환, 술톤환, 카르복실산무수물, 할로알킬기 등을 포함하고 있어도 좋다. In the formula (1A '), R 104 represents a hydrogen atom or a trifluoromethyl group, preferably a trifluoromethyl group. R 105 represents a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 38 carbon atoms which may contain a hetero atom. The hetero atom is preferably an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a halogen atom, and more preferably an oxygen atom. The monovalent hydrocarbon group preferably has 6 to 30 carbon atoms, in particular, from the viewpoint of obtaining a high resolution in forming a fine pattern. Examples of the monovalent hydrocarbon group include monovalent hydrocarbon groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a cyclopentyl group, An isoamyl group, a 1-adamantyl group, a 1-adamantyl group, a 1-adamantyl group, a 2-ethylhexyl group, An allyl group, a benzyl group, a diphenylsulfonyl group, a benzyl group, a benzyl group, a benzyl group, a benzyl group, a benzyl group, a benzyl group, (2-methoxyethoxy) methyl group, an acetoxymethyl group, a 2-carboxy-1-cyclohexyl group, a 2-methoxyethoxy group, a 2- A 2-oxopropyl group, a 4-oxo-1-adamantyl group, and a 3-oxocyclohexyl group. . A part of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a heteroatom-containing group such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom or a halogen atom, or an oxygen atom, sulfur atom, nitrogen An ether group, an ester group, a sulfonate group, a carbonate group, a lactone ring, a sultone ring, a carboxylic acid anhydride, a haloalkyl group, a hydroxyl group, And the like.

식 (1A')으로 표시되는 음이온을 포함하는 술포늄염의 합성에 관해서는, 일본 특허공개 2007-145797호 공보, 일본 특허공개 2008-106045호 공보, 일본 특허공개 2009-7327호 공보, 일본 특허공개 2009-258695호 공보 등에 자세히 기재되어 있다. 또한, 일본 특허공개 2010-215608호 공보, 일본 특허공개 2012-41320호 공보, 일본 특허공개 2012-106986호 공보, 일본 특허공개 2012-153644호 공보 등에 기재한 술포늄염도 적합하게 이용된다. With respect to the synthesis of a sulfonium salt containing an anion represented by the formula (1A '), JP-A 2007-145797, JP-A 2008-106045, JP-A 2009-7327, 2009-258695 and the like. Sulfonium salts described in JP-A-2010-215608, JP-A-2012-41320, JP-A-2012-106986 and JP-A-2012-153644 are also suitably used.

식 (1A)으로 표시되는 음이온을 포함하는 술포늄염으로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 하기 식에서, Ac는 아세틸기, Ph는 페닐기를 나타낸다. Examples of the sulfonium salt containing an anion represented by the formula (1A) include, but are not limited to, the following sulfonium salts. In the following formulas, Ac represents an acetyl group and Ph represents a phenyl group.

Figure 112017028864448-pat00035
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Figure 112017028864448-pat00036
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Figure 112017028864448-pat00037
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식 (1B)에서, Rfb1 및 Rfb2는 각각 독립적으로 불소 원자, 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼40의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 상기 1가 탄화수소기로서는, 상기 R105의 설명에 있어서 예를 든 것과 동일한 것을 들 수 있다. Rfb1 및 Rfb2로서 바람직하게는, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 직쇄상 불소화 알킬기이다. 또한, Rfb1과 Rfb2는, 상호 결합하여 이들이 결합하는 기(-CF2-SO2-N--SO2-CF2-)와 함께 고리를 형성하여도 좋고, 이 경우, Rfb1과 Rfb2가 상호 결합하여 얻어지는 기는, 불소화 에틸렌기 또는 불소화 프로필렌기인 것이 바람직하다. In formula (1B), R fb1 and R fb2 each independently represent a straight, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms which may contain a fluorine atom or a hetero atom. Examples of the monovalent hydrocarbon group include the same monovalent hydrocarbon groups as those described above in the description of R 105 . R fb1 and R fb2 are preferably a fluorine atom or a straight-chain fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In addition, R fb1 and fb2 R are coupled together by group to which they are bonded (-CF 2 -SO 2 -N - -SO 2 -CF 2 -) may be formed with a ring, in which case, R and R fb1 The group obtained by mutual bonding of fb2 is preferably a fluorinated ethylene group or a fluorinated propylene group.

식 (1C)에서, Rfc1, Rfc2 및 Rfc3은 각각 독립적으로 불소 원자, 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼40의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 상기 1가 탄화수소기로서는, 상기 R105의 설명에 있어서 예를 든 것과 같은 것을 들 수 있다. Rfc1, Rfc2 및 Rfc3으로서 바람직하게는, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 직쇄상 불소화 알킬기이다. 또한, Rfc1과 Rfc2는, 상호 결합하여 이들이 결합하는 기(-CF2-SO2-C--SO2-CF2-)와 함께 고리를 형성하여도 좋고, 이 경우, Rfc1과 Rfc2가 상호 결합하여 얻어지는 기는, 불소화 에틸렌기 또는 불소화 프로필렌기인 것이 바람직하다. In formula (1C), R fc1 , R fc2 and R fc3 each independently represent a straight, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms which may contain a fluorine atom or a hetero atom. Examples of the monovalent hydrocarbon group include those exemplified in the description of R 105 above. R fc1 , R fc2 and R fc3 are preferably a fluorine atom or a straight-chain fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R fc1 and R fc2 may form a ring together with the group (-CF 2 -SO 2 -C - -SO 2 -CF 2 -) to which they are bonded to form a ring. In this case, R fc1 and R The group obtained by mutual bonding of fc2 is preferably a fluorinated ethylene group or a fluorinated propylene group.

식 (1D)에서, Rfd는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼40의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 상기 1가 탄화수소기로서는, 상기 R105의 설명에 있어서 예를 든 것과 동일한 것을 들 수 있다. In the formula (1D), R fd represents a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms which may contain a hetero atom. Examples of the monovalent hydrocarbon group include the same monovalent hydrocarbon groups as those described above in the description of R 105 .

식 (1D)으로 표시되는 음이온을 포함하는 술포늄염의 합성에 관해서는, 일본 특허공개 2010-215608호 공보 및 일본 특허공개 2014-133723호 공보에 자세히 기재되어 있다. The synthesis of a sulfonium salt containing an anion represented by the formula (1D) is described in detail in JP-A-2010-215608 and JP-A-2014-133723.

식 (1D)으로 표시되는 음이온을 포함하는 술포늄염으로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 하기 식에서, Ph는 페닐기를 나타낸다.Examples of the sulfonium salt containing an anion represented by the formula (1D) include, but are not limited to, the following sulfonium salts. In the following formula, Ph represents a phenyl group.

Figure 112017028864448-pat00038
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Figure 112017028864448-pat00039
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또, 식 (1D)으로 표시되는 음이온을 포함하는 광산 발생제는, 술포기의 α 위치에 불소는 갖고 있지 않지만, β 위치에 2개의 트리플루오로메틸기를 갖고 있는 것에 기인하여, 레지스트 폴리머 중의 산 불안정기를 절단하기 위해서는 충분한 산성도를 갖고 있다. 그 때문에, 광산 발생제로서 사용할 수 있다. The photoacid generator containing an anion represented by the formula (1D) does not have fluorine at the? -Position of the sulfo group but has two trifluoromethyl groups at the? -Position, It has sufficient acidity to cleave the labile group. Therefore, it can be used as a photoacid generator.

또한, 광산 발생제로서는, 하기 식 (2)으로 표시되는 것도 적합하게 사용할 수 있다.As the photoacid generator, those represented by the following formula (2) can also be suitably used.

Figure 112017028864448-pat00040
Figure 112017028864448-pat00040

식 (2)에서, R201 및 R202는 각각 독립적으로 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼30의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. R203은 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼30의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 2가 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R201, R202 및 R203 중 어느 2개 이상이, 상호 결합하여 이들이 결합하는 유황 원자와 함께 고리를 형성하여도 좋다. LA는 단결합, 에테르기, 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 2가 탄화수소기를 나타낸다. XA, XB, XC 및 XD는 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다. 단, XA, XB, XC 및 XD 중 1 이상은, 수소 원자 이외의 치환기를 나타낸다. k는 0∼3의 정수를 나타낸다. In formula (2), R 201 and R 202 each independently represents a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom. R 203 represents a linear, branched or cyclic divalent hydrocarbon group of 1 to 30 carbon atoms which may contain a hetero atom. Two or more of R 201 , R 202 and R 203 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded. L A represents a straight-chain, branched or cyclic divalent hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms which may contain a single bond, an ether group or a hetero atom. X A , X B , X C and X D each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a trifluoromethyl group. Provided that at least one of X A , X B , X C and X D represents a substituent other than a hydrogen atom. k represents an integer of 0 to 3;

상기 1가 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, t-펜틸기, n-헥실기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 2-에틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로펜틸에틸기, 시클로펜틸부틸기, 시클로헥실메틸기, 시클로헥실에틸기, 시클로헥실부틸기, 노르보르닐기, 옥사노르보르닐기, 트리시클로[5.2.1.02,6]데카닐기, 아다만틸기, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기의 수소 원자의 일부가, 산소 원자, 유황 원자, 질소 원자, 할로겐 원자 등의 헤테로 원자로 치환되어 있어도 좋고, 또는 탄소 원자의 일부가, 산소 원자, 유황 원자, 질소 원자 등의 헤테로 원자로 치환되어 있어도 좋고, 그 결과 히드록시기, 시아노기, 카르보닐기, 에테르 결합, 에스테르 결합, 술폰산 에스테르 결합, 카르보네이트 결합, 락톤환, 술톤환, 카르복실산무수물, 할로알킬기 등을 포함하고 있어도 좋다. Examples of the monovalent hydrocarbon group include monovalent hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, A cyclohexyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylethyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexyl group, Butyl group, norbornyl group, oxanorbornyl group, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl group, adamantyl group, phenyl group, naphthyl group and anthracenyl group. Some of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom or a halogen atom, or a part of carbon atoms may be replaced with a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, And may contain a hydroxyl group, a cyano group, a carbonyl group, an ether bond, an ester bond, a sulfonic acid ester bond, a carbonate bond, a lactone ring, a lactone ring, a carboxylic acid anhydride, a haloalkyl group and the like.

상기 2가 탄화수소기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 노난-1,9-디일기, 데칸-1,10-디일기, 운데칸-1,11-디일기, 도데칸-1,12-디일기, 트리데칸-1,13-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기, 펜타데칸-1,15-디일기, 헥사데칸-1,16-디일기, 헵타데칸-1,17-디일기 등의 직쇄상 알칸디일기; 시클로펜탄디일기, 시클로헥산디일기, 노르보르난디일기, 아다만탄디일기 등의 포화 환상 2가 탄화수소기; 페닐렌기, 나프틸렌기 등의 불포화 환상 2가 탄화수소기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기의 수소 원자의 일부가, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, t-부틸기 등의 알킬기로 치환되어 있어도 좋다. 또한, 이들 기의 수소 원자의 일부가, 산소 원자, 유황 원자, 질소 원자, 할로겐 원자 등의 헤테로 원자 함유기로 치환되어 있어도 좋고, 또는 이들 기의 일부의 탄소 원자 사이에 산소 원자, 유황 원자, 질소 원자 등의 헤테로 원자 함유기가 개재하고 있어도 좋고, 그 결과, 히드록시기, 시아노기, 카르보닐기, 에테르기, 에스테르기, 술폰산 에스테르기, 카르보네이트기, 락톤환, 술톤환, 카르복실산무수물, 할로알킬기 등을 포함하고 있어도 좋다. 상기 헤테로 원자는, 산소 원자가 바람직하다.Examples of the divalent hydrocarbon group include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, -1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane- Diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane- A straight chain alkanediyl group such as a 17-diyl group; A saturated cyclic divalent hydrocarbon group such as a cyclopentanediyl group, a cyclopentanediyl group, a cyclohexanediyl group, a norbornanediyl group, and an adamantanediyl group; And unsaturated cyclic divalent hydrocarbon groups such as a phenylene group and a naphthylene group. A part of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group or a t-butyl group. A part of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a heteroatom-containing group such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom or a halogen atom, or an oxygen atom, sulfur atom, nitrogen An ether group, an ester group, a sulfonate group, a carbonate group, a lactone ring, a sultone ring, a carboxylic acid anhydride, a haloalkyl group, a hydroxyl group, And the like. The hetero atom is preferably an oxygen atom.

식 (2)으로 표시되는 광산 발생제로서는, 하기 식 (2')으로 표시되는 것이 바람직하다. The photoacid generator represented by the formula (2) is preferably represented by the following formula (2 ').

Figure 112017028864448-pat00041
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식 (2')에서, LA는 상기와 동일하다. LB는 수소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타내고, 바람직하게는 트리플루오로메틸기이다. R301, R302 및 R303은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 상기 1가 탄화수소기로서는, 상기 R105의 설명에 있어서 예를 든 것과 동일한 것을 들 수 있다. x 및 y는 각각 독립적으로 0∼5의 정수를 나타내고, z는 0∼4의 정수를 나타낸다. In formula (2 '), L A is the same as above. L B represents a hydrogen atom or a trifluoromethyl group, preferably a trifluoromethyl group. R 301 , R 302 and R 303 each independently represents a hydrogen atom or a straight, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom. Examples of the monovalent hydrocarbon group include the same monovalent hydrocarbon groups as those described above in the description of R 105 . x and y each independently represent an integer of 0 to 5, and z represents an integer of 0 to 4.

식 (2)으로 표시되는 광산 발생제로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 하기 식에서, LB는 상기와 동일하고, Me는 메틸기를 나타낸다. Examples of the photoacid generator represented by the formula (2) include, but are not limited to, the following compounds. In the following formula, L B is as defined above, and Me represents a methyl group.

Figure 112017028864448-pat00042
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Figure 112017028864448-pat00043
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Figure 112017028864448-pat00044
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상기 광산 발생제 중, 식 (1A') 또는 식 (1D)으로 표시되는 음이온을 포함하는 것은, 산 확산이 작고, 또한 레지스트 용제에의 용해성도 우수하여, 특히 바람직하다. 또한, 식 (2')으로 표시되는 음이온을 포함하는 것은, 산 확산이 매우 작아, 특히 바람직하다. Among the above-mentioned photoacid generators, those containing anions represented by the formula (1A ') or (1D) are particularly preferable because of their small acid diffusion and excellent solubility in a resist solvent. Including the anion represented by the formula (2 ') is particularly preferable because the acid diffusion is very small.

산 발생제의 배합량은, 베이스 수지 100 질량부에 대하여 0.01∼100 질량부가 바람직하고, 0.1∼80 질량부가 보다 바람직하다. 산 발생제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다. The blending amount of the acid generator is preferably 0.01 to 100 parts by mass, more preferably 0.1 to 80 parts by mass, per 100 parts by mass of the base resin. The acid generators may be used singly or in combination of two or more.

[유기 용제][Organic solvents]

본 발명의 레지스트 재료는, 유기 용제를 포함하여도 좋다. 상기 유기 용제로서는, 일본 특허공개 2008-111103호 공보의 단락 [0144]∼[0145]에 기재한, 시클로헥사논, 메틸 n-펜틸케톤 등의 케톤류; 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올 등의 알코올류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 젖산에틸, 피루빈산에틸, 아세트산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세트산 t-부틸, 프로피온산 t-부틸, 프로필렌글리콜모노 t-부틸에테르아세테이트 등의 에스테르류; γ-부티로락톤 등의 락톤류 등을 들 수 있다. 이들의 용제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. The resist material of the present invention may contain an organic solvent. Examples of the organic solvent include ketones such as cyclohexanone and methyl n-pentyl ketone described in paragraphs [0144] to [0145] of JP-A No. 2008-111103; Alcohols such as 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol and 1-ethoxy-2-propanol; Ethers such as propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether; Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, t-butyl acetate, Esters such as glycol mono-t-butyl ether acetate; and lactones such as? -butyrolactone. These solvents may be used singly or in combination of two or more.

유기 용제의 배합량은, 베이스 수지 100 질량부에 대하여 50∼10,000 질량부가 바람직하고, 100∼5,000 질량부가 보다 바람직하다. The blending amount of the organic solvent is preferably 50 to 10,000 parts by mass, more preferably 100 to 5,000 parts by mass per 100 parts by mass of the base resin.

[그 밖의 성분][Other components]

본 발명의 레지스트 재료는, 추가로, 염기성 화합물, 용해제어제, 계면활성제, 아세틸렌알코올류 등을 포함하여도 좋다. The resist composition of the present invention may further contain a basic compound, a solubilizer, a surfactant, acetylenic alcohols, and the like.

레지스트 재료에 염기성 화합물을 배합함으로써, 예컨대, 레지스트막 중에서의 산의 확산 속도를 억제하여, 해상도를 한층 더 향상시킬 수 있다. 염기성 화합물로서는, 일본 특허공개 2008-111103호 공보의 단락 [0146]∼[0164]에 기재된 것을 들 수 있다. 이들 중, 1급, 2급, 3급의 아민 화합물, 특히는 히드록시기, 에테르기, 에스테르기, 락톤환, 시아노기, 술폰산 에스테르기 등을 포함하는 아민 화합물이 바람직하다. 염기성 화합물의 배합량은, 베이스 수지 100 질량부에 대하여 0∼100 질량부가 바람직하고, 0.001∼50 질량부가 보다 바람직하다. By mixing a basic compound with a resist material, for example, the diffusion rate of acid in the resist film can be suppressed, and the resolution can be further improved. Examples of the basic compound include those described in paragraphs [0146] to [0164] of JP-A No. 2008-111103. Of these, amine compounds including primary, secondary, and tertiary amine compounds, particularly, hydroxyl groups, ether groups, ester groups, lactone rings, cyano groups, sulfonate ester groups and the like are preferable. The blending amount of the basic compound is preferably 0 to 100 parts by mass, more preferably 0.001 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the base resin.

레지스트 재료에 계면활성제를 배합함으로써, 레지스트 재료의 도포성을 한층 더 향상 또는 제어할 수 있다. 계면활성제로서는, 일본 특허공개 2008-111103호 공보의 단락 [0165]∼[0166]에 기재된 것을 들 수 있다. 계면활성제의 배합량은, 베이스 수지 100 질량부에 대하여 0∼10 질량부가 바람직하고, 0.0001∼5 질량부가 보다 바람직하다. By adding a surfactant to the resist material, the applicability of the resist material can be further improved or controlled. Examples of the surfactant include those described in paragraphs [0165] to [0166] of JP-A No. 2008-111103. The blending amount of the surfactant is preferably 0 to 10 parts by mass, more preferably 0.0001 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the base resin.

레지스트 재료에 용해제어제를 배합함으로써, 노광부와 미노광부와의 용해 속도의 차를 한층 더 크게 할 수 있고, 해상도를 한층 더 향상시킬 수 있다. 용해제어제로서는, 일본 특허공개 2008-122932호 공보의 단락 [0155]∼[0178]에 기재된 것을 들 수 있다. 용해제어제의 배합량은, 베이스 수지 100 질량부에 대하여 0∼50 질량부가 바람직하고, 0∼40 질량부가 보다 바람직하다. By mixing a dissolution agent in a resist material, the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion can be further increased, and the resolution can be further improved. Examples of the dissolver agent include those described in paragraphs [0155] to [0178] of JP-A-2008-122932. The blending amount of the dissolving agent y is preferably 0 to 50 parts by mass, more preferably 0 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin.

아세틸렌알코올류로서는, 단락 [0179]∼[0182]에 기재된 것을 들 수 있다. 아세틸렌알코올류의 배합량은, 레지스트 재료 중 0∼2 질량%가 바람직하고, 0.02∼1 질량%가 보다 바람직하다. Examples of the acetylene alcohols include those described in paragraphs [0179] to [0182]. The blending amount of acetylene alcohols is preferably 0 to 2% by mass, more preferably 0.02 to 1% by mass in the resist material.

본 발명의 레지스트 재료에는, 일본 특허공개 2008-239918호 공보에 기재된 폴리머형 켄처(quencher)를 배합하여도 좋다. 이것은, 코트 후의 레지스트 표면에 배향함으로써 패턴 후의 레지스트의 구형성을 높일 수 있다. 폴리머형 켄처는, 레지스트 상에 보호막을 적용했을 때의 패턴의 막감소나 패턴톱의 라운딩을 방지하는 효과도 있다. 상기 폴리머형 켄처를 포함하는 경우, 그 배합량은, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 임의로 할 수 있다.  A polymer type quencher described in JP-A-2008-239918 may be incorporated in the resist material of the present invention. This can increase the sphere formation of the resist after the pattern by orienting it on the surface of the resist after coating. The polymer-type retainer also has an effect of preventing film reduction of the pattern and rounding of the pattern top when a protective film is applied on the resist. When the above-mentioned polymer type quencher is included, the amount thereof may be arbitrarily set within a range that does not impair the effect of the present invention.

또한, 본 발명의 레지스트 재료에는, 하기 식 (3)으로 표시되는 α 위치가 불소화되어 있지 않은 술폰산, 또는 하기 식 (4)으로 표시되는 카르복실산의 오늄염을 켄처로서 배합하여도 좋다. In the resist material of the present invention, a sulfonic acid in which the? -Position is not fluorinated, represented by the following formula (3), or an onium salt of a carboxylic acid represented by the following formula (4) may be blended as a quencher.

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(식에서, R151, R152 및 R153은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자를 제외한 할로겐 원자, 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼40의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R151, R152 및 R153 중 어느 2개 이상이, 상호 결합하여 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 고리를 형성하여도 좋다. R154는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼40의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. M+는 오늄 양이온을 나타낸다.)(Wherein R 151 , R 152 and R 153 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom other than a fluorine atom, or a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms which may contain a heteroatom represents Further, R 151, R 152 and R 153 are any two or more of, and may be mutually bonded to form a ring with the carbon atoms to which they are attached. R 154 which may contain a hetero atom having a carbon number of 1 to 40 Branched or cyclic monovalent hydrocarbon group represented by the formula: M + represents an onium cation.)

α 위치가 불소화되어 있지 않은 술폰산의 오늄염에 관해서는, 일본 특허공개 2008-158339호 공보에 자세히 기재되어 있다. α 위치가 불소화되어 있지 않은 술폰산을 발생하는 광산 발생제는, 예컨대 일본 특허공개 2010-155824호 공보의 단락 [0019]∼[0036]에 기재된 화합물이나, 일본 특허공개 제2010-215608호 공보의 단락 [0047]∼[0082]에 기재된 화합물을 들 수 있다. 카르복실산의 오늄염에 관해서는, 일본 특허 제3991462호 공보에 자세히 기재되어 있다. The onium salt of a sulfonic acid in which the? position is not fluorinated is described in detail in JP-A-2008-158339. Examples of the photoacid generator that generates a sulfonic acid in which the? position is not fluorinated include compounds described in paragraphs [0019] to [0036] of JP-A No. 2010-155824, The compounds described in [0047] to [0082] can be mentioned. The onium salt of a carboxylic acid is described in detail in Japanese Patent No. 3991462.

식 (3) 또는 식 (4)에서의 음이온은, 약산의 공역 염기이다. 여기서 말하는 약산이란, 베이스 수지에 사용하는 산 불안정기 함유 단위의 산 불안정기를 탈보호시킬 수 없는 산성도를 말한다. 식 (3) 또는 식 (4)으로 표시되는 오늄염은, α 위치가 불소화되어 있는 술폰산과 같은 강산의 공역 염기를 카운터 음이온으로서 갖는 오늄염형 광산 발생제와 병용시켰을 때에 켄처로서 기능한다. The anion in the formula (3) or (4) is a conjugate base of a weak acid. The weak acid as used herein refers to an acidity which can not deprotect an acid labile group of an acid labile group-containing unit used in a base resin. The onium salt represented by the formula (3) or the formula (4) functions as a quencher when it is used in combination with an onium salt photoacid generator having a strong acid conjugate base such as a sulfonic acid fluorinated at the? Position as a counter anion.

즉, α 위치가 불소화되어 있는 술폰산과 같은 강산을 발생하는 오늄염과, 불소 치환되어 있지 않은 술폰산이나 카르복실산과 같은 약산을 발생하는 오늄염을 혼합하여 이용한 경우, 고에너지선 조사에 의해 광산 발생제로부터 발생한 강산이 미반응의 약산 음이온을 갖는 오늄염과 충돌하면, 염교환에 의해 약산을 방출하고, 강산 음이온을 갖는 오늄염을 발생시킨다. 이 과정에서 강산이 보다 촉매능이 낮은 약산으로 교환되기 때문에, 외관상, 산이 실활하여 산 확산의 제어를 행할 수 있다. That is, when an onium salt generating a strong acid such as a sulfonic acid fluorinated at the? Position is mixed with an onium salt generating a weak acid such as a sulfonic acid or a carboxylic acid which is not fluorine-substituted, When a strong acid generated from a zeolite collides with an onium salt having an unreacted weak acid anion, it releases a weak acid by salt exchange and generates an onium salt having a strong acid anion. In this process, since the strong acid is exchanged with a weak acid having a lower catalytic activity, it is apparent that the acid can be inactivated and the acid diffusion can be controlled.

특히, α 위치가 불소화되어 있지 않은 술폰산 및 카르복실산의, 술포늄염 및 요오도늄염은, 광분해성이 있기 때문에, 광강도가 강한 부분의 퀀치능이 저하함과 더불어, α 위치가 불소화된 술폰산, 이미드산 또는 메티드산의 농도가 증가한다. 이것에 의해서, 노광 부분의 콘트라스트가 향상되고, 초점 심도(DOF)가 더욱 개선된, 치수 제어가 좋은 패턴을 형성하는 것이 가능해진다. Particularly, the sulfonium salt and the iodonium salt of the sulfonic acid and the carboxylic acid in which the? -Position is not fluorinated are photodegradable, so that the quenching ability of the portion having a high light intensity is lowered and the sulfonic acid, The concentration of imidic acid or methidic acid increases. This makes it possible to form a pattern with good dimensional control, in which the contrast of the exposed portion is improved and the depth of focus (DOF) is further improved.

여기서, 강산을 발생하는 광산 발생제가 오늄염인 경우에는, 상술한 바와 같이 고에너지선 조사에 의해 발생한 강산을 약산으로 교환할 수 있지만, 고에너지선 조사에 의해 발생한 약산은 미반응의 강산을 발생하는 오늄염과 충돌하여 염교환을 행할 수 없다고 생각된다. 이것은, 오늄 양이온이 보다 강산의 음이온과 이온쌍을 형성하기 쉽다고 하는 현상에 기인한다. In the case where the photoacid generator that generates strong acid is an onium salt, the strong acid generated by the high energy beam irradiation can be replaced with the weak acid as described above. However, the weak acid generated by the high energy beam irradiation generates unreacted strong acid It is considered that the salt exchange can not be performed by colliding with the onium salt. This is due to the phenomenon that the onium cation is liable to form an ion pair with an anion of stronger acid.

산 불안정기가 산에 대하여 특히 민감한 아세탈인 경우는, 보호기를 이탈시키기 위한 산은 반드시 α 위치가 불소화된 술폰산, 이미드산, 메티드산이 아니어도 좋고, α 위치가 불소화되어 있지 않은 술폰산이라도 탈보호 반응이 진행되는 경우가 있다. 이 때의 켄처로서는, 술폰산의 오늄염을 이용할 수 없기 때문에, 이러한 경우는 카르복실산의 오늄염을 단독으로 이용하는 것이 바람직하다. When the acid labile group is a particularly sensitive acetal to the acid, the acid for releasing the protecting group may not necessarily be a sulfonic acid, imidic acid or methidic acid fluorinated at the? Position, or a sulfonic acid in which the? There is a case where progress is made. In this case, since the onium salt of the sulfonic acid can not be used as the quencher in this case, it is preferable to use the onium salt of the carboxylic acid alone.

α 위치가 불소화되어 있지 않은 술폰산의 오늄염, 및 카르복실산의 오늄염으로서는, 각각, 하기 식 (3')으로 표시되는 술폰산의 오늄염, 및 하기 식 (4')으로 표시되는 카르복실산의 술포늄염이 바람직하다. As the onium salt of the sulfonic acid in which the α-position is not fluorinated and the onium salt of the carboxylic acid, an onium salt of the sulfonic acid represented by the following formula (3 ') and a carboxylic acid represented by the following formula (4' Is preferred.

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식에서, R251, R252 및 R253은 각각 독립적으로 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R251, R252 및 R253 중 어느 2개 이상이, 상호 결합하여 이들이 결합하는 원자 및 그 사이의 원자와 함께 고리를 형성하여도 좋다. R254는, 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼40의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기를 나타낸다. R255 및 R256은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다. R257 및 R258은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다. R259는 수소 원자, 히드록시기, 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼35의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 1가 탄화수소기, 또는 탄소수 6∼30의 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타낸다. r은 1∼3의 정수를 나타낸다. z1, z2 및 z3은 각각 독립적으로 0∼5의 정수를 나타낸다. In the formula, R 251 , R 252 and R 253 each independently represent a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom. Two or more of R 251 , R 252 and R 253 may bond together to form a ring together with the atoms to which they are bonded and the atoms therebetween. R 254 represents a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 40 carbon atoms which may contain a hetero atom. R 255 and R 256 each independently represent a hydrogen atom or a trifluoromethyl group. R 257 and R 258 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a trifluoromethyl group. R 259 represents a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group of 1 to 35 carbon atoms which may contain a hydrogen atom, a hydroxyl group or a hetero atom, or a substituted or unsubstituted aryl group of 6 to 30 carbon atoms. r represents an integer of 1 to 3; z 1 , z 2 and z 3 each independently represent an integer of 0 to 5;

켄처로서 이러한 오늄염을 사용하는 경우는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다. 그 배합량은, 베이스 수지 100 질량부에 대하여 0∼50 질량부가 바람직하고, 0.001∼50 질량부가 보다 바람직하며, 0.01∼20 질량부가 더욱 바람직하다. 상기 범위에서 이러한 켄처를 배합함으로써, 레지스트 감도의 조정이 용이해지는 것에 더하여, 레지스트막 중에서의 산의 확산 속도가 억제되어 해상도가 향상되고, 노광 후의 감도 변화를 억제하거나, 기판이나 환경 의존성을 적게 하여, 노광 여유도나 패턴 프로파일 등을 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 켄처를 첨가함으로써 기판 밀착성을 향상시킬 수도 있다. When such an onium salt is used as a quencher, it may be used singly or in combination of two or more species. The blending amount is preferably 0 to 50 parts by mass, more preferably 0.001 to 50 parts by mass, and even more preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. By incorporating such a quencher in the above range, adjustment of the resist sensitivity can be facilitated. In addition, the diffusion rate of the acid in the resist film is suppressed to improve the resolution, suppress the change in sensitivity after exposure, , The exposure margin, the pattern profile, and the like can be improved. In addition, the substrate adhesion can be improved by adding such a quencher.

본 발명의 레지스트 재료에는, 스핀코트 후의 레지스트 표면의 발수성(撥水性)을 향상시키기 위한 고분자 화합물(발수성 향상제)을 배합하여도 좋다. 발수성 향상제는, 탑코트를 이용하지 않는 액침 리소그래피에 이용할 수 있다. 발수성 향상제로서는, 불화알킬기를 포함하는 고분자 화합물, 특정 구조의 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올 잔기를 포함하는 고분자 화합물 등이 바람직하고, 일본 특허공개 2007-297590호 공보, 일본 특허공개 2008-111103호 공보 등에 예시되어 있다. 상기 발수성 향상제는, 유기 용제 현상액에 용해될 필요가 있다. 상술한 특정 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올 잔기를 갖는 발수성 향상제는, 현상액에의 용해성이 양호하다. 발수성 향상제로서, 아미노기나 아민염을 반복 단위로서 공중합한 고분자 화합물은, PEB 중의 산의 증발을 막아 현상 후의 홀 패턴의 개구 불량을 방지하는 효과가 높다. 발수성 향상제를 포함하는 경우, 그 배합량은, 레지스트 재료의 베이스 수지 100 질량부에 대하여 0.1∼20 질량부가 바람직하고, 0.5∼10 질량부가 보다 바람직하다. The resist material of the present invention may be blended with a polymer compound (water repellency improving agent) for improving the water repellency of the resist surface after spin coating. The water repellency improving agent can be used for immersion lithography without using a topcoat. As the water repellency improving agent, a polymer compound containing an alkyl fluoride group, a polymer compound containing a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol residue of a specific structure, and the like are preferable, 297590, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2008-111103. The water repellency improving agent needs to be dissolved in an organic solvent developer. The water repellency improving agent having the above-mentioned specific 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol residue has good solubility in a developing solution. As a water repellency improving agent, a polymer compound in which an amino group or an amine salt is copolymerized as a repeating unit has a high effect of preventing evaporation of an acid in PEB and preventing opening defect in a hole pattern after development. When the water repellency improving agent is contained, the amount thereof is preferably from 0.1 to 20 parts by mass, more preferably from 0.5 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the base resin of the resist material.

폴리머 A를 포함하는 베이스 수지에, 산 발생제, 유기 용제, 용해제어제, 염기성 화합물, 계면활성제 등을 목적에 따라서 적절하게 조합하여 배합하여 레지스트 재료를 구성함으로써, 노광부에서는 상기 폴리머 A가 촉매 반응에 의해 현상액에 대한 용해 속도가 가속되기 때문에, 매우 고감도의 레지스트 재료로 할 수 있다. 본 발명의 레지스트 재료는, 이제부터 얻어지는 레지스트막의 용해 콘트라스트 및 해상성이 높고, 노광 여유도가 있어, 프로세스 적응성이 우수하고, 노광 후의 패턴 형상이 양호하면서, 보다 우수한 에칭 내성을 보이고, 특히 산 확산을 억제할 수 있기 때문에 조밀 치수차가 작고, 이들의 것으로부터 실용성이 높고, 초LSI용 레지스트 재료로서 매우 유효하다. 특히, 산 발생제를 배합하고, 산촉매 반응을 이용한 화학 증폭 레지스트 재료라고 하면, 보다 고감도의 것으로 할 수 있음과 더불어, 여러 가지 특성이 한층 더 우수한 것이 되고, 매우 유용한 것이 된다. By forming a resist composition by appropriately combining and combining an acid generator, an organic solvent, a solubilizer, a basic compound, a surfactant, and the like with the base resin containing the polymer A in accordance with the object, in the exposure part, The dissolution rate for the developing solution is accelerated, so that a highly sensitive resist material can be obtained. The resist material of the present invention has high resolution contrast and resolution of the resulting resist film, has an exposure margin, is excellent in process adaptability, exhibits good pattern shape after exposure, exhibits excellent etching resistance, Can be suppressed, the compact size difference is small, practicality is high from those, and it is very effective as a resist material for a super LSI. Particularly, when a chemically amplified resist material is compounded with an acid generator and uses an acid catalyst reaction, the resist can be made to have a higher sensitivity, and furthermore various characteristics are further improved, which is very useful.

[패턴 형성 방법][Pattern formation method]

본 발명의 레지스트 재료, 예컨대, 베이스 수지, 산 발생제, 유기 용제 및 염기성 화합물을 포함하는 화학 증폭 레지스트 재료를 여러 가지의 집적 회로 제조에 이용하는 경우는, 공지된 리소그래피 기술을 적용할 수 있다. When a resist material of the present invention, for example, a chemically amplified resist material including a base resin, an acid generator, an organic solvent, and a basic compound is used in the manufacture of various integrated circuits, a known lithography technique can be applied.

예컨대, 본 발명의 레지스트 재료를, 집적 회로 제조용의 기판(Si, SiO2, SiN, SiON, TiN, WSi, BPSG, SOG, 유기 반사방지막 등) 또는 마스크 회로 제조용의 기판(Cr, CrO, CrON, MoSi2, SiO2 등) 상에 스핀코트, 롤코트, 플로우코트, 딥코트, 스프레이코트, 닥터코트 등의 적당한 도포 방법에 의해 도포막 두께가 0.1∼2.0 ㎛가 되도록 도포한다. 이것을 핫플레이트 상에서, 바람직하게는 60∼150℃, 10초∼30분간, 보다 바람직하게는 80∼120℃, 30초∼20분간 프리베이크한다. 레지스트막 상에, 보호막을 형성하여도 좋다. 보호막은, 알칼리 현상액에 가용인 것이 바람직하다. 현상시에, 레지스트 패턴의 형성과 함께 보호막의 박리를 행한다. 보호막은, 레지스트막으로부터의 아웃가스를 저감하는 기능, EUV 레이저로부터 발생하는 13.5 nm 이외의 파장 140∼300 nm의 아웃 오브 밴드(OOB)를 컷트하는 필터로서의 기능, 환경의 영향으로 레지스트의 형상이 T-톱이 되거나 막감소를 발생시키거나 하는 것을 막는 기능을 갖는다. 계속해서, 자외선, 원자외선, EUV, EB, X선, 연X선, 엑시머 레이저, 감마선, 싱크로트론 방사선 등의 고에너지선에서 선택되는 광원으로 목적으로 하는 패턴을 소정의 마스크를 통하여 또는 직접 노광을 행한다. 노광량은 1∼200 mJ/cm2 정도, 특히 10∼100 mJ/cm2, 또는 0.1∼100 μC/cm2 정도, 특히 0.5∼50 μC/cm2가 되도록 노광하는 것이 바람직하다. 다음에, 핫플레이트 상에서 바람직하게는 60∼150℃, 10초∼30분간, 보다 바람직하게는 80∼120℃, 30초∼20분간 PEB한다. For example, the resist material of the present invention can be used as a substrate for producing integrated circuits (Si, SiO 2 , SiN, SiON, TiN, WSi, BPSG, SOG, organic antireflection film, MoSi 2 , SiO 2 or the like) is applied by a suitable coating method such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating or doctor coating so as to have a coating film thickness of 0.1 to 2.0 μm. This is prebaked on a hot plate, preferably at 60 to 150 DEG C for 10 seconds to 30 minutes, more preferably at 80 to 120 DEG C for 30 seconds to 20 minutes. A protective film may be formed on the resist film. The protective film is preferably soluble in an alkali developing solution. At the time of development, the protective film is peeled together with the formation of the resist pattern. The protective film has a function of reducing outgas from the resist film, a function as a filter for cutting an out-of-band (OOB) having a wavelength of 140 to 300 nm other than 13.5 nm generated from an EUV laser, It has the function of preventing T-sawing or causing film reduction. Subsequently, a desired pattern is irradiated through a predetermined mask or directly exposed to a light source selected from high energy radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, EUV, EB, X-rays, soft x-rays, excimer lasers, gamma rays, synchrotron radiation, I do. The exposure dose is preferably about 1 to 200 mJ / cm 2 , particularly about 10 to 100 mJ / cm 2 , or about 0.1 to 100 μC / cm 2 , especially 0.5 to 50 μC / cm 2 . Then, PEB is preferably performed on a hot plate at 60 to 150 DEG C for 10 seconds to 30 minutes, more preferably at 80 to 120 DEG C for 30 seconds to 20 minutes.

추가로, 0.1∼10 질량%, 바람직하게는 2∼5 질량%의 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH), 테트라에틸암모늄히드록시드(TEAH), 테트라프로필암모늄히드록시드(TPAH), 테트라부틸암모늄히드록시드(TBAH) 등의 알칼리 수용액의 현상액을 이용하여, 3초∼3분간, 바람직하게는 5초∼2분간, 침지(dip)법, 퍼들(puddle)법, 스프레이(spray)법 등의 통상의 방법에 의해 현상함으로써, 폴리머 A가 반복 단위 b1 및/또는 b2를 포함하는 경우는, 빛을 조사한 부분은 현상액에 용해되고, 조사되지 않은 부분은 용해되지 않고, 기판 상에 포지티브형의 패턴이 형성되고, 폴리머 A가 반복 단위 b3을 포함하는 경우는, 기판 상에 네거티브형 패턴이 형성된다. 또, 본 발명의 레지스트 재료는, 특히 고에너지선 중에서도 EB, EUV, X선, 연X선, γ선, 싱크로트론 방사선에 의한 미세 패터닝에 최적이다. (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide (TPAH), tetrabutylammonium hydroxide (TMAH), tetrabutylammonium hydroxide A dip method, a puddle method, a spray method, or the like using a developer of an aqueous alkali solution such as ammonium hydroxide (TBAH) for 3 seconds to 3 minutes, preferably 5 seconds to 2 minutes , When the polymer A contains the repeating units b1 and / or b2, the portion irradiated with the light is dissolved in the developing solution, the portion not irradiated is not dissolved, and the portion of the positive type When the pattern is formed and the polymer A includes the repeating unit b3, a negative pattern is formed on the substrate. In addition, the resist material of the present invention is particularly suitable for fine patterning by EB, EUV, X-ray, soft X-ray,? -Ray and synchrotron radiation even in a high energy beam.

일반적으로 널리 이용되고 있는 TMAH보다도, 알킬쇄를 길게 한 TEAH, TPAH, TBAH 등은, 현상중의 팽윤을 저감시켜 패턴의 붕괴를 막는 효과가 있다. 일본 특허 제3429592호 공보에는, 아다만탄메타크릴레이트와 같은 지환 구조를 포함하는 반복 단위와 t-부틸메타크릴레이트와 같은 산 불안정기를 포함하는 반복 단위를 포함하고, 친수성기가 없고 발수성이 높은 폴리머의 현상을 위해, TBAH 수용액을 이용한 예가 제시되어 있다. Generally, TEAH, TPAH, TBAH and the like having longer alkyl chains than the widely used TMAH have the effect of reducing the swelling during development and preventing the collapse of the pattern. Japanese Patent No. 3429592 discloses a polymer comprising repeating units containing an alicyclic structure such as adamantane methacrylate and repeating units containing an acid labile group such as t-butyl methacrylate and having no hydrophilic group and having high water repellency An example using TBAH aqueous solution is presented.

TMAH 현상액으로서는, 2.38 질량% TMAH 수용액이 가장 널리 이용되고 있다. 이것은 0.26N에 상당하고, TEAH, TPAH, TBAH 등의 수용액도 동일한 규정도인 것이 바람직하다. 0.26N이 되는 TEAH, TPAH 및 TBAH의 질량은, 각각 3.84 질량%, 5.31 질량% 및 6.78 질량%이다. As the TMAH developing solution, 2.38% by mass aqueous solution of TMAH is most widely used. This corresponds to 0.26 N, and it is preferable that aqueous solutions such as TEAH, TPAH, and TBAH have the same definition. The masses of TEAH, TPAH and TBAH which are 0.26 N are 3.84 mass%, 5.31 mass% and 6.78 mass%, respectively.

EB 또는 EUV로 해상되는 32 nm 이하의 패턴에 있어서, 라인이 꼬이거나, 라인끼리가 달라붙거나, 달라붙은 라인이 쓰러지거나 하는 현상이 일어나고 있다. 이것은, 현상액 중에 팽윤하여 팽창된 라인끼리가 달라붙는 것이 원인이라고 생각된다. 팽윤한 라인은, 현상액을 포함하여 스폰지와 같이 부드럽기 때문에, 린스의 응력으로 쓰러지기 쉽게 되어 있다. 알킬쇄를 길게 한 현상액은, 팽윤을 막아 패턴 붕괴를 막는 효과가 있다. In a pattern of 32 nm or less resolved by EB or EUV, a phenomenon occurs in which lines are twisted, lines are stuck to each other, or a stuck line is collapsed. This is considered to be caused by the swelling of the developing solution and the swelling of the lines. The swelled line is soft as a sponge, including a developing solution, so that it becomes easy to fall down due to the stress of the rinse. A developing solution in which an alkyl chain is elongated has an effect of preventing swelling and preventing pattern collapse.

폴리머 A가 반복 단위 b1 및/또는 b2를 포함하는 경우는, 유기 용제 현상에 의해서 네거티브형의 패턴을 얻을 수도 있다. 현상액으로서는, 2-옥타논, 2-노나논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논, 아세토페논, 메틸아세토페논, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산펜틸, 아세트산부테닐, 아세트산이소펜틸, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산펜틸, 포름산이소펜틸, 발레르산메틸, 펜텐산메틸, 크로톤산메틸, 크로톤산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 젖산메틸, 젖산에틸, 젖산프로필, 젖산부틸, 젖산이소부틸, 젖산펜틸, 젖산이소펜틸, 2-히드록시이소부티르산메틸, 2-히드록시이소부티르산에틸, 안식향산메틸, 안식향산에틸, 아세트산페닐, 아세트산벤질, 페닐아세트산메틸, 포름산벤질, 포름산페닐에틸, 3-페닐프로피온산메틸, 프로피온산벤질, 페닐아세트산에틸, 아세트산2-페닐에틸 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. When the polymer A contains the repeating units b1 and / or b2, a negative pattern can be obtained by organic solvent development. As the developing solution, there can be mentioned 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, diisobutylketone, methylcyclohexanone, , Methyl acetophenone, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate , Ethyl crotonate, ethyl crotonate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, Benzyl benzoate, benzyl benzoate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, benzyl propionate, phenyl benzoate, phenylacetyl benzoate, benzyl benzoate, Ethyl acetate, 2-phenylethyl acetate and the like. These solvents may be used singly or in combination of two or more kinds.

현상의 종료시에는, 린스를 행한다. 린스액으로서는, 현상액과 혼용하고, 레지스트막을 용해시키지 않는 용제가 바람직하다. 이러한 용제로서는, 탄소수 3∼10의 알코올, 탄소수 8∼12의 에테르 화합물, 탄소수 6∼12의 알칸, 알켄, 알킨, 방향족계의 용제가 바람직하게 이용된다. At the end of development, rinsing is performed. As the rinse solution, a solvent which is mixed with a developing solution and does not dissolve the resist film is preferable. As such a solvent, an alcohol of 3 to 10 carbon atoms, an ether compound of 8 to 12 carbon atoms, an alkane of 6 to 12 carbon atoms, an alkene, an alkyne, and an aromatic solvent are preferably used.

구체적으로, 탄소수 3∼10의 알코올로서는, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, 1-부틸알코올, 2-부틸알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, t-펜틸알코올, 네오펜틸알코올, 2-메틸-1-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 시클로펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 3-헥산올, 2,3-디메틸-2-부탄올, 3,3-디메틸-1-부탄올, 3,3-디메틸-2-부탄올, 2-에틸-1-부탄올, 2-메틸-1-펜탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-메틸-3-펜탄올, 3-메틸-1-펜탄올, 3-메틸-2-펜탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 4-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 4-메틸-3-펜탄올, 시클로헥산올, 1-옥탄올 등을 들 수 있다.Specific examples of the alcohol having 3 to 10 carbon atoms include n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, 1-butyl alcohol, 2-butyl alcohol, isobutyl alcohol, t- 1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, Butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl- Pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl- Methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol and 1-octanol.

탄소수 8∼12의 에테르 화합물로서는, 디-n-부틸에테르, 디이소부틸에테르, 디-s-부틸에테르, 디-n-펜틸에테르, 디이소펜틸에테르, 디-s-펜틸에테르, 디-t-펜틸에테르, 디-n-헥실에테르 등을 들 수 있다. Examples of the ether compound having from 8 to 12 carbon atoms include di-n-butyl ether, diisobutyl ether, di-s-butyl ether, di-n-pentyl ether, diisopentyl ether, di- Pentyl ether, di-n-hexyl ether, and the like.

탄소수 6∼12의 알칸으로서는, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 메틸시클로펜탄, 디메틸시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 디메틸시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄, 시클로노난 등을 들 수 있다. 탄소수 6∼12의 알켄으로서는, 헥센, 헵텐, 옥텐, 시클로헥센, 메틸시클로헥센, 디메틸시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐 등을 들 수 있다. 탄소수 6∼12의 알킨으로서는, 헥신, 헵틴, 옥틴 등을 들 수 있다. Examples of the alkane having 6 to 12 carbon atoms include hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, methylcyclopentane, dimethylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, cycloheptane, Nonan, and the like. Examples of the alkene having 6 to 12 carbon atoms include hexene, heptene, octene, cyclohexene, methylcyclohexene, dimethylcyclohexene, cycloheptene, cyclooctene and the like. Examples of the alkyne having 6 to 12 carbon atoms include hexyne, heptyne, octyne and the like.

방향족계의 용제로서는, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 이소프로필벤젠, t-부틸벤젠, 메시틸렌 등을 들 수 있다. Examples of aromatic solvents include toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, t-butylbenzene, and mesitylene.

실시예Example

이하, 합성예, 비교 합성예, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Synthesis Examples, Comparative Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

[1] 모노머의 합성[1] Synthesis of monomers

[합성예 1] 모노머 1의 합성[Synthesis Example 1] Synthesis of monomer 1

2-히드록시-N-메틸숙신이미드 45 g 및 4-(디메틸아미노)피리딘 3.7 g을 THF 500 g에 용해하고, 빙냉 하, 메타크릴산클로라이드 92.4 g을 적하했다. 실온에서 5시간 교반 후, 물을 가하여 반응을 정지했다. 통상의 수계 후처리 후에, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제를 행하고, 모노머 1을 120 g 얻었다. 45 g of 2-hydroxy-N-methylsuccinimide and 3.7 g of 4- (dimethylamino) pyridine were dissolved in 500 g of THF, and 92.4 g of methacrylic acid chloride was added dropwise under ice cooling. After stirring at room temperature for 5 hours, water was added to stop the reaction. After the usual post-aqueous treatment, purification was carried out by silica gel column chromatography to obtain 120 g of monomer 1.

Figure 112017028864448-pat00047
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[합성예 2] 모노머 2의 합성[Synthesis Example 2] Synthesis of monomer 2

메타크릴산클로라이드를 메타크릴산2-카르복시메틸 128 g으로 바꾼 것 이외에는 합성예 1과 동일한 방법으로, 모노머 2를 128 g 얻었다. 128 g of monomer 2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that methacrylic acid chloride was replaced by 128 g of 2-carboxymethyl methacrylate.

Figure 112017028864448-pat00048
Figure 112017028864448-pat00048

[2] 폴리머의 합성[2] Synthesis of polymer

이하의 합성예에 있어서, Mw는, 용제로서 THF를 이용한 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 측정치이다. 또한, 이하의 합성예에서 이용한 모노머 3∼4 및 PAG 모노머 1∼2는 이하와 같다.In the following synthesis examples, Mw is measured by polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC) using THF as a solvent. The monomers 3 to 4 and PAG monomers 1 to 2 used in the following Synthesis Examples are as follows.

Figure 112017028864448-pat00049
Figure 112017028864448-pat00049

[합성예 3] 폴리머 1의 합성[Synthesis Example 3] Synthesis of polymer 1

2 L의 플라스크에, 메타크릴산1-이소프로필엑소테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카닐을 5.6 g, 메타크릴산1-이소프로필시클로펜틸을 3.9 g, 메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸을 2.2 g, 모노머 1을 5.9 g, 메타크릴산2-옥소-4,5-디메틸테트라히드로푸란-4-일을 5.9 g, 및 용제로서 THF를 40 g 첨가했다. 이 반응 용기를, 질소 분위기 하, -70℃까지 냉각하고, 감압 탈기, 질소 블로우를 3회 반복했다. 실온까지 승온 후, 중합개시제로서 AIBN을 1.2 g 가하여, 60℃까지 승온 후, 15시간 반응시켰다. 이 반응 용액을 이소프로필알코올 1 L에 가하여, 침전한 백색 고체를 여과 후, 60℃에서 감압 건조하고, 백색 중합체(폴리머 1)를 얻었다. A 2 L flask was charged with 5.6 g of dodecanyl methacrylate, 1-isopropyl exotetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] methacrylate, 3.9 g of 1-isopropylcyclopentyl methacrylate, 2.2 g of 3-hydroxy-1-adamantyl acid, 5.9 g of monomer 1, 5.9 g of 2-oxo-4,5-dimethyltetrahydrofuran-4-yl methacrylate, and 40 g of THF g. The reaction vessel was cooled to -70 占 폚 in a nitrogen atmosphere, and vacuum degassing and nitrogen blowing were repeated three times. After raising the temperature to room temperature, 1.2 g of AIBN as a polymerization initiator was added, the temperature was raised to 60 캜, and the reaction was carried out for 15 hours. The reaction solution was added to 1 L of isopropyl alcohol, and the precipitated white solid was filtered and dried under reduced pressure at 60 캜 to obtain a white polymer (polymer 1).

얻어진 중합체를 13C-NMR, 1H-NMR 및 GPC로 측정한 바, 이하의 분석 결과가 되었다. The obtained polymer was measured by 13 C-NMR, 1 H-NMR and GPC, and the following analysis results were obtained.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

메타크릴산1-이소프로필엑소테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카닐:메타크릴산1-이소프로필시클로펜틸:메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸:모노머 1:메타크릴산2-옥소-4,5-디메틸테트라히드로푸란-4-일 = 0.20:0.20:0.10:0.20:0.30 Methacrylic acid 1-isopropyl exotetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecanyl methacrylate: 1-isopropylcyclopentyl methacrylate: 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate: Monomer 1: 2-oxo-4,5-dimethyltetrahydrofuran-4-yl methacrylate = 0.20: 0.20: 0.10: 0.20: 0.30

Mw = 7,500 Mw = 7,500

Mw/Mn = 1.59 Mw / Mn = 1.59

Figure 112017028864448-pat00050
Figure 112017028864448-pat00050

[합성예 4] 폴리머 2의 합성 [Synthesis Example 4] Synthesis of polymer 2

2 L의 플라스크에, 모노머 3을 11.7 g, 메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸을 2.2 g, 모노머 1을 5.9 g, 모노머 4를 7.2 g, 및 용제로서 THF를 40 g 첨가했다. 이 반응 용기를, 질소 분위기 하, -70℃까지 냉각하고, 감압 탈기, 질소 블로우를 3회 반복했다. 실온까지 승온 후, 중합개시제로서 AIBN을 1.2 g 가하여, 60℃까지 승온 후, 15시간 반응시켰다. 이 반응 용액을 이소프로필알코올 1 L에 가하여, 침전한 백색 고체를 여과 후, 60℃에서 감압 건조하고, 백색 중합체(폴리머 2)를 얻었다. In a 2 L flask, 11.7 g of the monomer 3, 2.2 g of 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate, 5.9 g of the monomer 1, 7.2 g of the monomer 4 and 40 g of THF as a solvent were added . The reaction vessel was cooled to -70 占 폚 in a nitrogen atmosphere, and vacuum degassing and nitrogen blowing were repeated three times. After raising the temperature to room temperature, 1.2 g of AIBN as a polymerization initiator was added, the temperature was raised to 60 캜, and the reaction was carried out for 15 hours. The reaction solution was added to 1 L of isopropyl alcohol, and the precipitated white solid was filtered and dried under reduced pressure at 60 캜 to obtain a white polymer (polymer 2).

얻어진 중합체를 13C-NMR, 1H-NMR 및 GPC로 측정한 바, 이하의 분석 결과가 되었다. The obtained polymer was measured by 13 C-NMR, 1 H-NMR and GPC, and the following analysis results were obtained.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

모노머 3:메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸:모노머 1:모노머 4 = 0.35:0.10:0.30:0.25 Monomer 3: methacrylic acid 3-hydroxy-1-adamantyl: monomer 1: monomer 4 = 0.35: 0.10: 0.30: 0.25

Mw = 7,500 Mw = 7,500

Mw/Mn = 1.59 Mw / Mn = 1.59

Figure 112017028864448-pat00051
Figure 112017028864448-pat00051

[합성예 5] 폴리머 3의 합성[Synthesis Example 5] Synthesis of polymer 3

2 L의 플라스크에, 메타크릴산1-(아다만탄-1-일)-1-메틸에틸을 5.2 g, 4-(1-메틸시클로펜틸옥시)스티렌을 3.1 g, 모노머 1을 8.9 g, 메타크릴산4-히드록시페닐을 4.4 g, PAG 모노머 1을 11.0 g, 및 용제로서 THF를 40 g 첨가했다. 이 반응 용기를, 질소 분위기 하, -70℃까지 냉각하고, 감압 탈기, 질소 블로우를 3회 반복했다. 실온까지 승온 후, 중합개시제로서 AIBN을 1.2 g 가하여, 60℃까지 승온 후, 15시간 반응시켰다. 이 반응 용액을 이소프로필알코올 1 L에 가하여, 침전한 백색 고체를 여과 후, 60℃에서 감압 건조하고, 백색 중합체(폴리머 3)를 얻었다. 5.2 g of 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl methacrylate, 3.1 g of 4- (1-methylcyclopentyloxy) styrene, 8.9 g of Monomer 1, 4.4 g of 4-hydroxyphenyl methacrylate, 11.0 g of PAG monomer 1 and 40 g of THF as a solvent were added. The reaction vessel was cooled to -70 占 폚 in a nitrogen atmosphere, and vacuum degassing and nitrogen blowing were repeated three times. After raising the temperature to room temperature, 1.2 g of AIBN as a polymerization initiator was added, the temperature was raised to 60 캜, and the reaction was carried out for 15 hours. The reaction solution was added to 1 L of isopropyl alcohol, and the precipitated white solid was filtered and dried under reduced pressure at 60 캜 to obtain a white polymer (polymer 3).

얻어진 중합체를 13C-NMR, 1H-NMR 및 GPC로 측정한 바, 이하의 분석 결과가 되었다. The obtained polymer was measured by 13 C-NMR, 1 H-NMR and GPC, and the following analysis results were obtained.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

메타크릴산1-(아다만탄-1-일)-1-메틸에틸:4-(1-메틸시클로펜틸옥시)스티렌:모노머 1:메타크릴산4-히드록시페닐:PAG 모노머 1 = 0.20:0.15:0.30:0.20:0.15 Methacrylic acid 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl 4- (1-methylcyclopentyloxy) styrene monomer 1 methacrylic acid 4-hydroxyphenyl PAG monomer 1 0.20: 0.15: 0.30: 0.20: 0.15

Mw = 9,300 Mw = 9,300

Mw/Mn = 1.76 Mw / Mn = 1.76

Figure 112017028864448-pat00052
Figure 112017028864448-pat00052

[합성예 6] 폴리머 4의 합성[Synthesis Example 6] Synthesis of polymer 4

2 L의 플라스크에, 메타크릴산4-메틸시클로헥실옥시페닐을 13.7 g, 모노머 1을 8.9 g, PAG 모노머 2를 16.0 g, 및 용제로서 THF를 40 g 첨가했다. 이 반응 용기를, 질소 분위기 하, -70℃까지 냉각하고, 감압 탈기, 질소 블로우를 3회 반복했다. 실온까지 승온 후, 중합개시제로서 AIBN을 1.2 g 가하여, 60℃까지 승온 후, 15시간 반응시켰다. 이 반응 용액을 이소프로필알코올 1 L에 가하여, 침전한 백색 고체를 여과 후, 60℃에서 감압 건조하고, 백색 중합체(폴리머 4)를 얻었다. In a 2 L flask, 13.7 g of 4-methylcyclohexyloxyphenyl methacrylate, 8.9 g of Monomer 1, 16.0 g of PAG monomer 2 and 40 g of THF as a solvent were added. The reaction vessel was cooled to -70 占 폚 in a nitrogen atmosphere, and vacuum degassing and nitrogen blowing were repeated three times. After raising the temperature to room temperature, 1.2 g of AIBN as a polymerization initiator was added, the temperature was raised to 60 캜, and the reaction was carried out for 15 hours. This reaction solution was added to 1 L of isopropyl alcohol, and the precipitated white solid was filtered and dried under reduced pressure at 60 캜 to obtain a white polymer (polymer 4).

얻어진 중합체를 13C-NMR, 1H-NMR 및 GPC로 측정한 바, 이하의 분석 결과가 되었다. The obtained polymer was measured by 13 C-NMR, 1 H-NMR and GPC, and the following analysis results were obtained.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

메타크릴산4-메틸시클로헥실옥시페닐:모노머 1:PAG 모노머 2 = 0.50:0.30:0.20 Methacrylic acid 4-methylcyclohexyloxyphenyl: monomer 1: PAG monomer 2 = 0.50: 0.30: 0.20

Mw = 8,300 Mw = 8,300

Mw/Mn = 1.74 Mw / Mn = 1.74

Figure 112017028864448-pat00053
Figure 112017028864448-pat00053

[합성예 7] 폴리머 5의 합성[Synthesis Example 7] Synthesis of polymer 5

2 L의 플라스크에, 메타크릴산1-이소프로필엑소테트라시클로[4.4.0.12,5.17, 10]도데카닐을 5.6 g, 메타크릴산1-이소프로필시클로펜틸을 3.9 g, 메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸을 2.2 g, 모노머 2를 12.9 g, 및 용제로서 THF를 40 g 첨가했다. 이 반응 용기를, 질소 분위기 하, -70℃까지 냉각하고, 감압 탈기, 질소 블로우를 3회 반복했다. 실온까지 승온 후, 중합개시제로서 AIBN을 1.2 g 가하여, 60℃까지 승온 후, 15시간 반응시켰다. 이 반응 용액을 이소프로필알코올 1 L에 가하여, 침전한 백색 고체를 여과 후, 60℃에서 감압 건조하고, 백색 중합체(폴리머 5)를 얻었다. In a 2 L flask, 5.6 g of 1-isopropyl exotetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7! 10 ] dodecanyl methacrylate, 3.9 g of 1-isopropylcyclopentyl methacrylate, 2.2 g of acid 3-hydroxy-1-adamantyl, 12.9 g of monomer 2, and 40 g of THF as a solvent were added. The reaction vessel was cooled to -70 占 폚 in a nitrogen atmosphere, and vacuum degassing and nitrogen blowing were repeated three times. After raising the temperature to room temperature, 1.2 g of AIBN as a polymerization initiator was added, the temperature was raised to 60 캜, and the reaction was carried out for 15 hours. The reaction solution was added to 1 L of isopropyl alcohol, and the precipitated white solid was filtered and dried under reduced pressure at 60 캜 to obtain a white polymer (polymer 5).

얻어진 중합체를 13C-NMR, 1H-NMR 및 GPC로 측정한 바, 이하의 분석 결과가 되었다. The obtained polymer was measured by 13 C-NMR, 1 H-NMR and GPC, and the following analysis results were obtained.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

메타크릴산1-이소프로필엑소테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카닐:메타크릴산1-이소프로필시클로펜틸:메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸:모노머 2 = 0.20:0.20:0.10:0.50 Methacrylic acid 1-isopropyl exotetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecanyl methacrylate: 1-isopropylcyclopentyl methacrylate: 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate: Monomer 2 = 0.20: 0.20: 0.10: 0.50

Mw = 8,500 Mw = 8,500

Mw/Mn = 1.95 Mw / Mn = 1.95

Figure 112017028864448-pat00054
Figure 112017028864448-pat00054

[비교 합성예 1][Comparative Synthesis Example 1]

모노머 1을 이용하지 않은 것 이외에는 합성예 3과 동일한 방법으로 비교 폴리머 1을 합성했다. Comparative polymer 1 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 3 except that monomer 1 was not used.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

메타크릴산1-이소프로필엑소테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카닐:메타크릴산1-이소프로필시클로펜틸:메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸:메타크릴산2-옥소-4,5-디메틸테트라히드로푸란-4-일 = 0.20:0.20:0.10:0.50 Methacrylic acid 1-isopropyl exotetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecanyl methacrylate: 1-isopropylcyclopentyl methacrylate: 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate: 2-oxo-4,5-dimethyltetrahydrofuran-4-yl methacrylate 0.20: 0.20: 0.10: 0.50

Mw = 8,900 Mw = 8,900

Mw/Mn = 1.71 Mw / Mn = 1.71

Figure 112017028864448-pat00055
Figure 112017028864448-pat00055

[비교 합성예 2] 비교 폴리머 2의 합성[Comparative Synthesis Example 2] Synthesis of Comparative Polymer 2

모노머 1 대신에 메타크릴산2-옥소-4,5-디메틸테트라히드로푸란을 이용한 것 이외에는 합성예 4와 동일한 방법으로 비교 폴리머 2를 합성했다. Comparative polymer 2 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 4 except that 2-oxo-4,5-dimethyltetrahydrofuran methacrylate was used instead of the monomer 1.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

모노머 3:메타크릴산3-히드록시-1-아다만틸:메타크릴산2-옥소-4,5-디메틸테트라히드로푸란:모노머 4 = 0.35:0.10:0.30:0.25 Monomer 3: methacrylic acid 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylic acid 2-oxo-4,5-dimethyltetrahydrofuran: monomer 4 = 0.35: 0.10: 0.30: 0.25

Mw = 7,700 Mw = 7,700

Mw/Mn = 1.51Mw / Mn = 1.51

Figure 112017028864448-pat00056
Figure 112017028864448-pat00056

[비교 합성예 3] [Comparative Synthesis Example 3]

모노머 1 대신에 메타크릴산2-옥소테트라히드로푸란-3-일을 이용한 것 이외에는 합성예 5와 동일한 방법으로 비교 폴리머 3을 합성했다. Comparative polymer 3 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 5 except that 2-oxotetrahydrofuran-3-yl methacrylate was used instead of the monomer 1.

·공중합 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio)

메타크릴산1-(아다만탄-1-일)-1-메틸에틸:4-(1-메틸시클로펜틸옥시)스티렌:메타크릴산2-옥소테트라히드로푸란-3-일:메타크릴산4-히드록시페닐:PAG 모노머 1 = 0.20:0.15:0.30:0.20:0.15 Methacrylic acid 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl 4- (1-methylcyclopentyloxy) styrene methacrylate 2-oxotetrahydrofuran- - hydroxyphenyl: PAG monomer 1 = 0.20: 0.15: 0.30: 0.20: 0.15

Mw = 9,100 Mw = 9,100

Mw/Mn = 1.78 Mw / Mn = 1.78

Figure 112017028864448-pat00057
Figure 112017028864448-pat00057

[3] ArF 노광 패터닝 평가[3] ArF exposure patterning evaluation

[실시예 1-1∼1-3, 비교예 1-1∼1-2][Examples 1-1 to 1-3, Comparative Examples 1-1 to 1-2]

스미토모쓰리엠(주) 제조 계면활성제 FC-4430을 100 ppm 용해시킨 용제에, 표 1에 나타내는 조성으로 각 성분을 용해시킨 용액을, 0.2 ㎛ 사이즈의 필터로 여과하여 포지티브형 레지스트 재료(R-1∼R-5)를 조제했다. A solution obtained by dissolving each component in the composition shown in Table 1 was filtered through a filter having a size of 0.2 mu m into a solvent in which 100 ppm of a surfactant FC-4430 manufactured by Sumitomo 3M Ltd. was dissolved to obtain a positive resist material (R- R-5) was prepared.

표 1에서의 각 조성은 이하와 같다. The respective compositions in Table 1 are as follows.

유기 용제: PGMEA(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트) Organic solvent: PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)

GBL(γ-부티로락톤)           GBL (gamma -butyrolactone)

산 발생제: PAG1Acid generator: PAG1

켄처: 켄처 1Kenter: The Keeper 1

발수성 폴리머 1: Mw = 12,800, Mw/Mn = 1.71 Water repellent polymer 1: Mw = 12,800, Mw / Mn = 1.71

Figure 112017028864448-pat00058
Figure 112017028864448-pat00058

Figure 112017028864448-pat00059
Figure 112017028864448-pat00059

조제한 레지스트 재료(R-1∼R-5)를, 실리콘 웨이퍼에 신에츠카가쿠고교(주) 제조 스핀온 카본막 ODL-101(카본의 함유량이 80 질량%)을 160 nm, 그 위에 규소 함유 스핀온 하드마스크 SHB-A940(규소의 함유량이 43 질량%)을 35 nm의 막 두께로 성막한 트라이레이어 프로세스용의 기판 상에 스핀코팅하고, 핫플레이트를 이용하여 80℃에서 60초간 베이크하고, 두께 80 nm의 레지스트막을 제작했다. The prepared resist materials (R-1 to R-5) were spin-coated on a silicon wafer with a spin-on-carbon film ODL-101 (content of carbon is 80 mass%) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Coated on a substrate for a tri-layer process in which an on-hard mask SHB-A940 (content of silicon of 43 mass%) was formed to a film thickness of 35 nm and baked at 80 DEG C for 60 seconds using a hot plate, A resist film of 80 nm was formed.

이것을 ArF 엑시머 레이저 액침 스캐너((주)니콘 제조, NSR-610C, NA 1.30, σ 0.98/0.78, 크로스 폴 개구 20도, 아지무탈리(Azimuthally) 편광 조명, 6% 하프톤 위상 시프트 마스크, 웨이퍼상 치수가 피치 90 nm, 라인폭 30 nm의 격자형 마스크)를 이용하여 노광량을 변화시키면서 노광을 행하고, 노광 후, 표 2에 나타낸 온도에서 60초간 PEB를 하고, 현상 노즐로부터 표 2에 기재한 현상액을 3초간 30 rpm으로 회전시키면서 토출시키고, 그 후 정지 퍼들 현상을 27초간 행하고, 스핀드라이하여 네거티브형의 패턴을 얻었다. This was immersed in an ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by Nikon Corporation, NSR-610C, NA 1.30, sigma 0.98 / 0.78, cross pores opening 20 degrees, azimuthally polarized illumination, 6% halftone phase shift mask, And a line width of 30 nm) was used to perform exposure while changing the exposure amount. After the exposure, the film was subjected to PEB for 60 seconds at the temperature shown in Table 2, and the developing solution described in Table 2 Was discharged for 3 seconds while rotating at 30 rpm, and then a stop puddle development was performed for 27 seconds and spin-dried to obtain a negative pattern.

용제 현상의 이미지 반전된 홀 패턴 50개소의 치수를 (주)히타치하이테크놀로지 제조 TDSEM(CG-4000)으로 측정하고, 3σ의 치수 편차를 구했다. 홀 패턴의 단면 형상을 (주)히타치하이테크놀로지 제조 전자 현미경 S-4300으로 관찰했다. 결과를 표 2에 나타낸다. Image of solvent phenomenon Dimensions of 50 reversed hole patterns were measured with TDSEM (CG-4000 manufactured by Hitachi High-Technologies Co., Ltd.), and the dimensional deviation of 3σ was obtained. The cross-sectional shape of the hole pattern was observed with an electron microscope S-4300 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. The results are shown in Table 2.

Figure 112017028864448-pat00060
Figure 112017028864448-pat00060

표 2에 나타낸 결과로부터, 본 발명의 레지스트 재료는 패턴의 치수 균일성이 우수했다. From the results shown in Table 2, the resist material of the present invention was excellent in dimensional uniformity of the pattern.

[4] EB 묘화 평가[4] EB imaging evaluation

[실시예 2-1∼2-2, 비교예 2-1][Examples 2-1 to 2-2, Comparative Example 2-1]

스미토모쓰리엠(주) 제조 계면활성제 FC-4430을 100 ppm 용해시킨 용제에, 표 3에 나타내는 조성으로 각 성분을 용해시킨 용액을, 0.2 ㎛ 사이즈의 필터로 여과하여 포지티브형 레지스트 재료(R-6∼R-8)를 조제했다. A solution obtained by dissolving each component in the composition shown in Table 3 was filtered with a filter having a size of 0.2 mu m into a solvent in which 100 ppm of a surfactant FC-4430 manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. was dissolved to obtain a positive resist material (R- R-8) was prepared.

표 3에서의 각 조성은 이하와 같다. The respective compositions in Table 3 are as follows.

유기 용제: PGMEA(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트) Organic solvent: PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)

PGME(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르)            PGME (propylene glycol monomethyl ether)

CyH(시클로헥사논)           CyH (cyclohexanone)

염기성 화합물: 아민 1Basic compound: amine 1

Figure 112017028864448-pat00061
Figure 112017028864448-pat00061

Figure 112017028864448-pat00062
Figure 112017028864448-pat00062

조제한 레지스트 재료(R-6∼R-8)를 직경 6인치 φ의 헥사메틸디실라잔(HMDS) 베이퍼 프라임 처리한 Si 기판 상에, 클린트랙 마크 5(Mark 5: 도쿄일렉트론(주) 제조)를 이용하여 스핀코트하고, 핫플레이트 상에서 110℃에서 60초간 프리베이크하여, 두께 100 nm의 레지스트막을 제작했다. 이것에, (주)히타치세이사쿠쇼 제조 HL-800D를 이용하여 HV 전압 50 kV로 진공 챔버내 묘화를 행했다. A clean track mark 5 (Mark 5, manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.) was applied onto a silicon substrate obtained by subjecting the prepared resist materials (R-6 to R-8) to hexamethyldisilazane (HMDS) And prebaked on a hot plate at 110 DEG C for 60 seconds to prepare a resist film having a thickness of 100 nm. In this, HL-800D (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used to draw in a vacuum chamber at an HV voltage of 50 kV.

묘화 후, 즉시 클린트랙 마크 5를 이용하여 핫플레이트 상에서 표 4에 기재된 온도에서 60초간 PEB를 행하고, 2.38 질량%의 TMAH 수용액으로 30초간 퍼들 현상을 행하여, 포지티브형의 패턴을 얻었다. Immediately after the drawing, PEB was carried out on the hot plate at a temperature shown in Table 4 for 60 seconds using Clean Track Mark 5 immediately, and a puddle development was performed for 30 seconds with a 2.38% by mass aqueous solution of TMAH to obtain a positive pattern.

얻어진 레지스트 패턴을 다음과 같이 평가했다. The obtained resist pattern was evaluated as follows.

100 nm의 라인앤드스페이스를 1:1로 해상하는 노광량에 있어서의, 최소의 치수를 해상력으로 하고, 100 nmLS의 엣지 러프니스(LWR)를 SEM으로 측정했다. 결과를 표 4에 나타낸다. The edge roughness (LWR) of 100 nm LS was measured by SEM with the minimum dimension as the resolution at the exposure amount for resolving 100 nm line and space at 1: 1. The results are shown in Table 4.

Figure 112017028864448-pat00063
Figure 112017028864448-pat00063

Claims (12)

하기 식 (a)로 표시되는 반복 단위와, 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위를 포함하고, 중량 평균 분자량이 1,000∼500,000인 폴리머를 포함하는 베이스 수지를 포함하고,
산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위가, 산에 의한 탈수 반응에 의해서 친수성에서 소수성으로 변화되는 반복 단위인 레지스트 재료:
Figure 112018086819296-pat00064

(식에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R2는 수소 원자, 탄소수 1∼8의 직쇄상의 알킬기, 탄소수 3∼8의 분기상 또는 환상의 알킬기, 탄소수 2∼6의 직쇄상의 아실기, 탄소수 4∼6의 분기상 또는 환상의 아실기, 또는 탄소수 2∼6의 직쇄상의 알콕시카르보닐기, 탄소수 4∼6의 분기상 또는 환상의 알콕시카르보닐기를 나타낸다. X1은 단결합, 페닐렌기, 나프틸렌기, 또는 에스테르기, 에테르기 또는 락톤환을 포함하는 탄소수 1∼12의 연결기를 나타낸다. a는 0<a<1.0을 만족하는 양수를 나타낸다.)
A base resin comprising a polymer having a repeating unit represented by the following formula (a) and a repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid, and having a weight average molecular weight of 1,000 to 500,000,
Resist material in which the repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid is a repeating unit which is changed from hydrophilic to hydrophobic by a dehydration reaction with an acid:
Figure 112018086819296-pat00064

(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents an alkyl group of a straight chain of the hydrogen atoms, having 1 to 8 carbon atoms, branched or cyclic alkyl group having a carbon number of 3 to 8, 2 to 6 carbon atoms in a straight chain O A branched or cyclic acyl group having 4 to 6 carbon atoms, a straight-chain alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, a branched or cyclic alkoxycarbonyl group having 4 to 6 carbon atoms, X 1 is a single bond, , A naphthylene group, or a linking group having 1 to 12 carbon atoms including an ester group, an ether group or a lactone ring, and a represents a positive integer satisfying 0 <a <1.0.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 산에 의해서 극성이 변화되는 기를 포함하는 반복 단위가, 하기 식으로 표시되는 모노머에서 유래하는 것인 레지스트 재료:
Figure 112018086819296-pat00066

(식에서, R9는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)
The resist composition according to claim 1, wherein the repeating unit containing a group whose polarity is changed by an acid is derived from a monomer represented by the following formula:
Figure 112018086819296-pat00066

(In the formula, R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
제1항에 있어서, 상기 폴리머가, 히드록시기, 카르복실기, 락톤환, 카르보네이트기, 티오카르보네이트기, 카르보닐기, 환상 아세탈기, 에테르기, 에스테르기, 술폰산 에스테르기, 시아노기, 아미드기, 및 -O-C(=O)-G-(G는 -S- 또는 -NH-이다)에서 선택되는 밀착성기를 포함하는 반복 단위를 추가로 포함하는 것인 레지스트 재료. The polymer according to claim 1, wherein the polymer is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, a lactone ring, a carbonate group, a thiocarbonate group, a carbonyl group, a cyclic acetal group, an ether group, an ester group, a sulfonate group, And -OC (= O) -G- (wherein G is -S- or -NH-). 제1항에 있어서, 상기 폴리머가, 하기 식 (d1)∼(d3)에서 선택되는 반복 단위를 1 이상 추가로 포함하는 것인 레지스트 재료:
Figure 112018086819296-pat00067

(식에서, R20, R24 및 R28은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R21은 단결합, 페닐렌기, -O-RA-, 또는 -C(=O)-Y0-RA-를 나타내고, Y0은 -O- 또는 -NH-를 나타내며, RA는 카르보닐기, 에스테르기, 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은, 탄소수 1∼6의 직쇄상의 알킬렌기, 탄소수 2∼6의 분기상의 알킬렌기 또는 탄소수 3∼6의 환상의 알킬렌기 또는 탄소수 2∼6의 직쇄상, 분기상의 알케닐렌기 또는 탄소수 3∼6의 환상의 알케닐렌기, 또는 페닐렌기를 나타낸다. R22, R23, R25, R26, R27, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 카르보닐기, 에스테르기 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상의 알킬기, 탄소수 3∼12의 분기상 또는 환상의 알킬기, 또는 탄소수 6∼12의 아릴기, 탄소수 7∼20의 아랄킬기 또는 메르캅토페닐기를 나타낸다. Z1은 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기 또는 락톤환을 포함하고 있어도 좋은, 탄소수 1∼12의 직쇄상의 알킬렌기, 탄소수 2∼12의 분기상의 알킬렌기, 탄소수 3∼12의 환상의 알킬렌기, 탄소수 2∼12의 직쇄상, 분기상의 알케닐렌기 또는 탄소수 3∼12의 환상의 알케닐렌기, 또는 탄소수 6∼10의 아릴렌기를 나타낸다. Z2는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, 페닐렌기, 불소화된 페닐렌기, -O-R32-, 또는 -C(=O)-Z3-R32-를 나타내고, Z3은 -O- 또는 -NH-를 나타내며, R32는 카르보닐기, 에스테르기, 에테르기 또는 히드록시기를 포함하고 있어도 좋은 탄소수 1∼12의 직쇄상의 알킬렌기 또는 알케닐렌기, 탄소수 2∼12의 분기상의 알킬렌기 또는 알케닐렌기 또는 탄소수 3∼12의 환상의 알킬렌기 또는 알케닐렌기, 또는 페닐렌기를 나타낸다. M-는 비구핵성 대향 이온을 나타낸다. d1∼d3은 0≤d1≤0.5, 0≤d2≤0.5, 0≤d3≤0.5, 및 0<d1+d2+d3≤0.5를 만족하는 양수를 나타낸다.)
The resist composition according to claim 1, wherein the polymer further comprises at least one repeating unit selected from the following formulas (d1) to (d3):
Figure 112018086819296-pat00067

(Wherein, R 20, R 24 and R 28 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 21 represents a single bond, phenylene group, -OR A -., Or -C (= O) -Y 0 -R A - , Y 0 represents -O- or -NH-, R A represents a straight chain alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group, an ether group or a hydroxy group, a straight chain alkylene group having 2 to 6 carbon atoms of the branch or an alkenylene group having a carbon number of 3 to 6 straight-chain, branched alkylene group of 2 to 6 carbon atoms or a cyclic alkylene group or a carbon number of 3 to 6 on the cyclic alkenyl group represents a group, or a phenylene group. R 22, R R 23 , R 25 , R 26 , R 27 , R 29 , R 30 and R 31 each independently represents a straight chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group ether group or a hydroxyl group, A branched or cyclic alkyl group of 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group of 7 to 20 carbon atoms Z 1 represents a single bond or a linear alkylene group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an ether group, an ester group or a lactone ring, a branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, a carbon number of 3 to 12 cyclic alkyl group, a cyclic, straight, or an alkenylene group having a carbon number of 3 to 12 on the branches of a carbon number of 2 to 12 represents a alkenyl group, or arylene group having a carbon number of 6~10. Z 2 is a single bond -OR 32 -, or -C (= O) -Z 3 -R 32 -, Z 3 represents -O- or -NH-, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 32 is a straight chain alkylene or alkenylene group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a carbonyl group, an ester group, an ether group or a hydroxyl group, a branched alkylene group or alkenylene group having 2 to 12 carbon atoms, A cyclic alkylene group or an alkenylene group, or a phenylene group C. M -. Represents a non-nucleophilic counter ion is d1~d3 represents a positive number satisfying 0≤d1≤0.5, 0≤d2≤0.5, 0≤d3≤0.5, and 0 <d1 + d2 + d3≤0.5 .)
제1항에 있어서, 산 발생제 및 유기 용제를 추가로 포함하는 레지스트 재료. The resist material according to claim 1, further comprising an acid generator and an organic solvent. 제1항에 있어서, 염기성 화합물 또는 계면활성제 또는 둘 다를 추가로 포함하는 레지스트 재료. The resist material according to claim 1, further comprising a basic compound or a surfactant, or both. 제1항에 기재한 레지스트 재료를 기판 상에 도포하는 공정과, 가열 처리 후, 고에너지선으로 노광하는 공정과, 현상액을 이용하여 현상하는 공정을 포함하는 패턴 형성 방법. A pattern forming method comprising a step of applying the resist material of claim 1 on a substrate, a step of exposing the substrate to a high energy beam after the heat treatment, and a step of developing using a developer. 제11항에 있어서, 상기 고에너지선이, i선, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, 전자선, 또는 파장 3∼15 nm 범위의 극단 자외선인 패턴 형성 방법. The pattern forming method according to claim 11, wherein the high energy ray is i-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser, electron beam, or extreme ultraviolet ray having a wavelength in the range of 3 to 15 nm.
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