KR102033796B1 - Resist composition, and method for producing resist pattern - Google Patents
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Abstract
신규의 광 반응형 켄처를 사용함으로써, 감도 및 리소그래피 특성을 개선할 수 있는 레지스트 조성물 및 이 레지스트 조성물을 사용한 레지스트 패턴 형성 방법의 제공한다. 노광에 의해 산을 발생시켜, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 레지스트 조성물로서, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A)와 광 반응성 켄처 (D0)를 함유해서 이루어지고, 상기 광 반응성 켄처 (D0)이 하기 일반식 (d0)으로 나타내는 화합물 (D0-1)을 함유하는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.
[식 중, R1, R2는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기, R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 알킬기, R3과 R4는 이것들이 결합하는 황 원자와 함께 고리를 형성하고 있어도 된다. X-는 짝 음이온이다.]By using a novel photoreactive quencher, there is provided a resist composition capable of improving sensitivity and lithography characteristics, and a method of forming a resist pattern using the resist composition. A resist composition in which an acid is generated by exposure and the solubility in a developer is changed by the action of an acid, the resin composition containing a resin component (A) and a photoreactive quencher (D0) in which the solubility in the developer is changed by the action of an acid. And the photoreactive quencher (D0) contains a compound (D0-1) represented by the following general formula (d0).
[In formula, R <1> , R <2> is a C1-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> , R <4> has a C2-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> and R <4> combine these, You may form the ring with a sulfur atom. X - is a counter anion.]
Description
본 발명은 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resist composition and a method of forming a resist pattern.
리소그래피 기술에 있어서는, 예를 들면 기판 위에 레지스트 재료로 이루어진 레지스트막을 형성하고, 이 레지스트막에 대해 소정의 패턴이 형성된 마스크를 통해 빛, 전자선 등의 방사선으로 선택적 노광을 실시하고, 현상 처리를 실시함으로써, 상기 레지스트막에 소정 형상의 레지스트 패턴을 형성하는 공정이 행해진다.In the lithography technique, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, and selectively exposed to radiation such as light and electron beam through a mask having a predetermined pattern formed on the resist film, and then subjected to development treatment. A step of forming a resist pattern having a predetermined shape in the resist film is performed.
노광된 부분이 현상액에 용해하는 특성으로 변화하는 레지스트 재료를 포지티브형, 노광된 부분이 현상액에 용해하지 않는 특성으로 변화하는 레지스트 재료를 네가티브형이라고 한다.The resist material which changes to the characteristic which the exposed part changes in the characteristic which melt | dissolves in a developing solution is positive type, and the resist material which changes in the characteristic which the exposed part does not melt | dissolve in a developing solution is called negative type.
최근 반도체 소자나 액정 표시 소자의 제조에 있어서는 리소그래피 기술의 진보에 의해 급속히 패턴의 미세화가 진행되고 있다.BACKGROUND ART In recent years, in the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices, pattern miniaturization is rapidly progressing due to advances in lithography technology.
미세화의 수법으로는 일반적으로 노광 광원의 단파장화(고에너지화)가 행해지고 있다. 구체적으로는 종래에는 g선, i선으로 대표되는 자외선이 사용되고 있었지만, 현재는 KrF 엑시머 레이저나, ArF 엑시머 레이저를 사용한 반도체 소자의 양산이 개시되고 있다. 또, 이들 엑시머 레이저보다 단파장(고에너지)의 전자선, EUV(극자외선)나 X선 등에 대해서도 검토가 행해지고 있다.As a method of miniaturization, shortening of wavelength (high energy) of an exposure light source is generally performed. Specifically, ultraviolet rays typified by g line and i line have conventionally been used, but mass production of semiconductor devices using KrF excimer lasers and ArF excimer lasers is now disclosed. In addition, studies have been conducted on electron beams, EUV (extreme ultraviolet rays), X-rays, and the like having shorter wavelengths (high energy) than these excimer lasers.
레지스트 재료에는 이들 노광 광원에 대한 감도, 미세한 치수의 패턴을 재현할 수 있는 해상성 등의 리소그래피 특성이 요구된다.The resist material requires lithographic characteristics such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing a pattern of fine dimensions.
이와 같은 요구를 만족시키는 레지스트 재료로서, 종래 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분과 노광에 의해 산을 발생시키는 산 발생제 성분을 함유하는 화학 증폭형 레지스트 조성물이 사용되고 있다. 예를 들어 상기 현상액이 알칼리 현상액(알칼리 현상 프로세스)인 경우, 포지티브형의 화학 증폭형 레지스트 조성물로는 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 수지 성분(베이스 수지)과 산 발생제 성분을 함유하는 것이 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 레지스트 조성물을 사용해 형성되는 레지스트막은 레지스트 패턴 형성시에 선택적 노광을 실시하면, 노광부에서 산 발생제 성분으로부터 산이 발생해, 이 산의 작용에 의해 베이스 수지의 극성이 증대하여 노광부가 알칼리 현상액에 대해서 가용이 된다. 이 때문에 알칼리 현상함으로써, 미노광부가 패턴으로서 남는 포지티브형 패턴이 형성된다. 한편, 유기용제를 포함하는 현상액(유기계 현상액)을 사용한 용제 현상 프로세스를 적용했을 경우, 베이스 수지의 극성이 증대하면 상대적으로 유기계 현상액에 대한 용해성이 저하되기 때문에 레지스트막의 미노광부가 유기계 현상액에 의해 용해, 제거되고, 노광부가 패턴으로서 남는 네가티브형의 레지스트 패턴이 형성된다. 이와 같이 네가티브형의 레지스트 패턴을 형성하는 용제 현상 프로세스를 네가티브형 현상 프로세스라고 하는 경우가 있다(특허문헌 1).As a resist material that satisfies such a requirement, a chemically amplified resist composition containing a base component which changes in solubility in a developing solution under the action of an acid and an acid generator component which generates an acid by exposure is conventionally used. For example, when the developing solution is an alkaline developing solution (alkali developing process), the positive chemically amplified resist composition includes a resin component (base resin) and an acid generator component which increase solubility in an alkaline developing solution due to the action of an acid. It is generally used to contain. When a resist film formed using such a resist composition is subjected to selective exposure at the time of forming a resist pattern, acid is generated from an acid generator component in an exposed portion, and the polarity of the base resin is increased by the action of the acid, and the exposed portion is exposed to an alkaline developer. Is available for. For this reason, by alkali development, the positive pattern in which an unexposed part remains as a pattern is formed. On the other hand, when the solvent development process using the developer (organic developer) containing the organic solvent is applied, when the polarity of the base resin increases, solubility in the organic developer is relatively decreased, so that the unexposed portion of the resist film is dissolved by the organic developer. The negative resist pattern in which the exposed portion remains as a pattern is removed. Thus, the solvent developing process which forms a negative resist pattern may be called a negative developing process (patent document 1).
또, 근래 화학 증폭형 레지스트 조성물에 광 반응형 켄처를 배합하는 것이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 2~3 참조). 광 반응형 켄처는 음이온과 양이온의 염이며, 노광되기 전은 산 발생제 등으로부터 발생하는 산을 이온 교환 반응에 의해 트랩하는 켄칭 작용을 갖고, 노광에 의해 분해되어 이 켄칭 작용을 잃는다. 이 때문에, 광 반응형 켄처를 함유하는 화학 증폭형 레지스트 조성물을 사용해 형성된 레지스트막에 대해서 노광을 실시하면, 노광부에서는 광 반응형 켄처가 산 발생제 등부터 발생하는 산에 대해서의 염기성을 잃는 한편, 미노광부에서는 광 반응형 켄처가 산을 트랩해, 노광부에서 미노광부로의 산의 확산이 억제되는 등에 의해 리소그래피 특성의 향상이 도모된다고 되어 있다.Moreover, in recent years, mix | blending a photoreaction quencher with the chemically amplified resist composition is proposed (for example, refer patent documents 2-3). The photoreactive quencher is a salt of an anion and a cation, and has a quenching action to trap an acid generated from an acid generator or the like by an ion exchange reaction before exposure, and decomposes by exposure to lose this quenching action. For this reason, when exposing the resist film formed using the chemically amplified resist composition containing a photoreactive quencher, the exposure part loses basicity with respect to the acid generated from an acid generator or the like in the exposed portion. In an unexposed part, a photoreaction quencher traps an acid, and the diffusion of the acid from an exposed part to an unexposed part is suppressed, and the lithographic characteristic is improved.
리소그래피 기술의 추가적인 진보, 응용 분야의 확대 등이 진행되는 가운데, 여러 가지 리소그래피 특성의 개선이 보다 한층 요구된다.As further advances in lithography technology and application areas expand, further improvements in various lithography characteristics are required.
본 발명은 신규의 광 반응성 켄처를 사용함으로써, 감도 및 리소그래피 특성을 개선할 수 있는 레지스트 조성물 및 이 레지스트 조성물을 사용한 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.An object of this invention is to provide the resist composition which can improve a sensitivity and a lithography characteristic by using a novel photoreactive quencher, and the resist pattern formation method using this resist composition.
본 발명의 제 1 태양은 노광에 의해 산을 발생시켜, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 레지스트 조성물로서, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A)와 광 반응성 켄처 (D0)를 함유해서 이루어지고, 상기 광 반응성 켄처 (D0)이 하기 일반식 (d0)으로 나타내는 화합물 (D0-1)을 함유하는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물이다.A first aspect of the present invention is a resist composition in which an acid is generated by exposure and the solubility in a developer is changed by the action of an acid, the resin component (A) and the light in which the solubility in the developer is changed by the action of an acid. It comprises a reactive quencher (D0), and the said photoreactive quencher (D0) contains the compound (D0-1) represented by the following general formula (d0), It is a resist composition characterized by the above-mentioned.
[식 중, R1, R2는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기, R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 알킬기, R3과 R4는 이것들이 결합하는 황 원자와 함께 고리를 형성하고 있어도 된다. X-는 짝 음이온이다.][In formula, R <1> , R <2> is a C1-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> , R <4> has a C2-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> and R <4> combine these, You may form the ring with a sulfur atom. X - is a counter anion.]
본 발명의 제 2 태양은 상기 제 1 태양의 레지스트 조성물을 사용해 레지스트막을 형성하는 공정, 상기 레지스트막을 노광하는 공정 및 상기 레지스트막을 현상해 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 레지스트 패턴 형성 방법이다.A second aspect of the present invention is a resist pattern forming method comprising a step of forming a resist film using the resist composition of the first aspect, a step of exposing the resist film, and a step of developing the resist film to form a resist pattern.
본 발명에 의하면, 신규의 광 반응성 켄처를 사용함으로써, 감도 및 리소그래피 특성을 개선할 수 있는 레지스트 조성물 및 이 레지스트 조성물을 사용한 레지스트 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resist composition which can improve a sensitivity and a lithography characteristic by using a novel photoreactive quencher, and the resist pattern formation method using this resist composition can be provided.
본 명세서 및 본 특허청구범위에 있어서, 「지방족」이란, 방향족에 대한 상대적 개념으로서 방향족성을 가지지 않는 기, 화합물 등을 의미하는 것이라고 정의한다.In the present specification and the claims, “aliphatic” is defined as meaning a group, a compound, or the like having no aromaticity as a relative concept with respect to aromatics.
「알킬기」는 특별한 언급이 없는 한, 직쇄상, 분기쇄상 및 환상의 1가의 포화 탄화 수소기를 포함하는 것으로 한다."Alkyl group" shall contain a linear, branched, and cyclic monovalent saturated hydrocarbon group unless there is particular notice.
「알킬렌기」는 특별한 언급이 없는 한, 직쇄상, 분기쇄상 및 환상의 2가의 포화 탄화 수소기를 포함하는 것으로 한다. 알콕시기 중의 알킬기도 마찬가지이다."Alkylene group" shall contain a straight, branched, and cyclic divalent saturated hydrocarbon group unless there is particular notice. The alkyl group in an alkoxy group is the same.
「할로겐화 알킬기」는 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이며, 이 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.The "halogenated alkyl group" is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with halogen atoms, and examples of the halogen atoms include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom.
「불소화 알킬기」 또는 「불소화 알킬렌기」는 알킬기 또는 알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 기를 말한다.The "fluorinated alkyl group" or the "fluorinated alkylene group" refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or the alkylene group are substituted with fluorine atoms.
「구성 단위」란, 고분자 화합물 (수지, 중합체, 공중합체)을 구성하는 모노머 단위 (단량체 단위)를 의미한다.A "structural unit" means the monomeric unit (monomer unit) which comprises a high molecular compound (resin, a polymer, a copolymer).
「아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위」란, 아크릴산 에스테르의 에틸렌성 이중 결합이 개열해 구성되는 구성 단위를 의미한다.The "structural unit derived from an acrylic acid ester" means the structural unit which the ethylenic double bond of an acrylic acid ester cleaves and is comprised.
「아크릴산 에스테르」는 아크릴산(CH2=CH-COOH)의 카르복시기 말단의 수소 원자가 유기기로 치환된 화합물이다."Acrylate ester" is a compound of hydrogen atoms of the organic carboxy-terminal-substituted acrylic acid (CH 2 = CH-COOH) .
아크릴산 에스테르는 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 이 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자를 치환하는 치환기(Rα)는 수소 원자 이외의 원자 또는 기이며, 예를 들어 탄소수 1~5의 알킬기, 탄소수 1~5의 할로겐화 알킬기, 히드록시알킬기 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴산 에스테르의 α 위치의 탄소 원자란, 특별한 언급이 없는 한, 카르보닐기가 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다.As for the acrylic ester, the hydrogen atom couple | bonded with the carbon atom of the (alpha) position may be substituted by the substituent. Substituents (R α ) for substituting a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position are atoms or groups other than a hydrogen atom, for example, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, or the like. Can be mentioned. In addition, the carbon atom of the (alpha) position of an acrylic ester refers to the carbon atom which the carbonyl group couple | bonds unless there is particular notice.
이하, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환된 아크릴산 에스테르를 α치환 아크릴산 에스테르라고 하는 경우가 있다. 또, 아크릴산 에스테르와 α치환 아크릴산 에스테르를 포괄해 「(α치환) 아크릴산 에스테르」라고 하는 경우가 있다.Hereinafter, the acrylic ester in which the hydrogen atom couple | bonded with the carbon atom of the (alpha) position substituted by the substituent may be called (alpha) substituted acrylic ester. Moreover, acrylic ester and alpha substituted acrylic ester may be included and may be called "(alpha substituted) acrylic acid ester."
「히드록시스티렌 혹은 히드록시스티렌 유도체로부터 유도되는 구성 단위」란, 히드록시스티렌 혹은 히드록시스티렌 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열해 구성되는 구성 단위를 의미한다.The "structural unit derived from a hydroxy styrene or a hydroxy styrene derivative" means the structural unit which the ethylenic double bond of a hydroxy styrene or a hydroxy styrene derivative cleaves and is comprised.
「히드록시스티렌 유도체」란, 히드록시스티렌의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화 알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것 및 이들의 유도체를 포함하는 개념으로 한다. 이들의 유도체로는 α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 히드록시스티렌의 수산기의 수소 원자를 유기기로 치환한 것, α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 히드록시스티렌의 벤젠환에 수산기 이외의 치환기가 결합한 것 등을 들 수 있다. 또한, α 위치(α 위치의 탄소 원자)란, 특별한 언급이 없는 한, 벤젠환이 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다."Hydroxystyrene derivative" is taken as the concept containing the thing substituted by other substituents, such as an alkyl group and a halogenated alkyl group, in the hydrogen position of the (alpha) position of hydroxystyrene, and these derivatives. As these derivatives, the hydrogen atom of the hydroxyl group of the hydroxystyrene which the hydrogen atom of the (alpha) position may be substituted by the organic group, and the hydroxyl group in the benzene ring of the hydroxystyrene which the hydrogen atom of the (alpha) position may be substituted by the substituent The thing which other substituents couple | bonded, etc. are mentioned. In addition, an alpha position (carbon atom of an alpha position) means the carbon atom to which the benzene ring couple | bonds unless there is particular notice.
히드록시스티렌의 α 위치의 수소 원자를 치환하는 치환기로는 상기 α치환 아크릴산 에스테르에 있어서, α 위치의 치환기로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.As a substituent which substitutes the hydrogen atom of the (alpha) position of hydroxy styrene, the thing similar to what was mentioned as a substituent of the (alpha) position in the said (substituted) acrylic acid ester is mentioned.
「비닐 벤조산 혹은 비닐 벤조산 유도체로부터 유도되는 구성 단위」란, 비닐 벤조산 혹은 비닐 벤조산 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열해 구성되는 구성 단위를 의미한다.The "structural unit derived from vinyl benzoic acid or vinyl benzoic acid derivative" means a structural unit which is formed by cleaving the ethylenic double bond of vinyl benzoic acid or vinyl benzoic acid derivative.
「비닐 벤조산 유도체」란, 비닐 벤조산의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화 알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것 및 이들의 유도체를 포함하는 개념으로 한다. 이들의 유도체로는 α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 비닐 벤조산의 카르복시기의 수소 원자를 유기기로 치환한 것, α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 비닐 벤조산의 벤젠환에 수산기 및 카르복시기 이외의 치환기가 결합한 것 등을 들 수 있다. 또한, α 위치(α 위치의 탄소 원자)란, 특별한 언급이 없는 한, 벤젠환이 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다."Vinyl benzoic acid derivative" is taken as the concept containing the thing substituted by the other substituents, such as an alkyl group and a halogenated alkyl group, in the hydrogen position of the (alpha) position of vinyl benzoic acid, and these derivatives. As these derivatives, a hydroxyl group and a carboxyl group are substituted by the hydrogen atom of the carboxy group of vinyl benzoic acid in which the hydrogen atom in the α position may be substituted with a substituent, and the benzene ring in the vinyl benzoic acid in which the hydrogen atom in the α position may be substituted by a substituent. The thing which other substituents couple | bonded, etc. are mentioned. In addition, an alpha position (carbon atom of an alpha position) means the carbon atom to which the benzene ring couple | bonds unless there is particular notice.
「스티렌」이란, 스티렌 및 스티렌의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화 알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것도 포함하는 개념으로 한다.The term "styrene" includes a concept in which styrene and a hydrogen atom at the α position of styrene are substituted with other substituents such as an alkyl group and a halogenated alkyl group.
「스티렌으로부터 유도되는 구성 단위」, 「스티렌 유도체로부터 유도되는 구성 단위」란, 스티렌 또는 스티렌 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열해 구성되는 구성 단위를 의미한다."Structural unit derived from styrene" and "structural unit derived from styrene derivative" mean a structural unit which is formed by cleaving ethylenic double bonds of styrene or styrene derivatives.
상기 α 위치의 치환기로서의 알킬기는 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 탄소수 1~5의 알킬기(메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기) 등을 들 수 있다.The alkyl group as the substituent at the α position is preferably a linear or branched alkyl group, and specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert). -Butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group), etc. are mentioned.
또, α 위치의 치환기로서의 할로겐화 알킬기는 구체적으로는 상기 「α 위치의 치환기로서의 알킬기」의 수소 원자의 일부 또는 전부를 할로겐 원자로 치환한 기를 들 수 있다. 이 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있으며, 특히 불소 원자가 바람직하다.Moreover, the halogenated alkyl group as a substituent of the (alpha) position specifically, mention | raise | lifted the group which substituted one or all the hydrogen atoms of the said "alkyl group as a substituent of the (alpha) position" with a halogen atom. As this halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is especially preferable.
또, α 위치의 치환기로서의 히드록시알킬기는 구체적으로는 상기 「α 위치의 치환기로서의 알킬기」의 수소 원자의 일부 또는 전부를 수산기로 치환한 기를 들 수 있다. 이 히드록시알킬기에서의 수산기의 수는 1~5가 바람직하고, 1이 가장 바람직하다.Moreover, the hydroxyalkyl group as a substituent of the (alpha) position specifically, mentions the group which substituted one or all the hydrogen atoms of the "alkyl group as a substituent of the (alpha) position" with the hydroxyl group. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.
「치환기를 가지고 있어도 된다」라고 기재하는 경우, 수소 원자(-H)를 1가의 기로 치환하는 경우와 메틸렌기(-CH2-)를 2가의 기로 치환하는 경우 양쪽 모두를 포함한다.When indicated as "or may have a substituent", a methylene group (-CH 2 -) in the case of replacing a hydrogen atom (-H) groups substituted monovalent When the divalent group includes both.
「노광」은 방사선의 조사 전반을 포함하는 개념으로 한다."Exposure" is taken as the concept containing the irradiation of the whole radiation.
본 발명의 레지스트 조성물은 노광에 의해 산을 발생시켜, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 레지스트 조성물로서, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A)와 광 반응성 켄처 (D0)를 함유해서 이루어지고, 상기 광 반응성 켄처 (D0)이 하기 일반식 (d0)으로 나타내는 화합물 (D0-1)을 함유하는 것을 특징으로 한다.The resist composition of the present invention is a resist composition in which an acid is generated by exposure and the solubility in a developer is changed by the action of an acid, and the resin component (A) and the light reactivity in which the solubility in the developer is changed by the action of an acid are changed. It consists of containing quencher (D0), and the said photoreactive quencher (D0) contains compound (D0-1) represented by the following general formula (d0), It is characterized by the above-mentioned.
[식 중, R1, R2는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기, R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 알킬기, R3과 R4는 이것들이 결합하는 황 원자와 함께 고리를 형성하고 있어도 된다. X-는 짝 음이온이다.][In formula, R <1> , R <2> is a C1-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> , R <4> has a C2-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> and R <4> combine these, You may form the ring with a sulfur atom. X - is a counter anion.]
본 발명의 레지스트 조성물은 노광에 의해 산을 발생시키고, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 레지스트 조성물로서, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A)(이하, 「(A) 성분」이라고도 함)를 함유한다.The resist composition of the present invention is a resist composition in which an acid is generated by exposure and the solubility in a developer is changed by the action of an acid, and the resin component (A) in which the solubility in the developer is changed by the action of an acid (hereinafter, "Also called (A) component").
이러한 레지스트 조성물을 사용해 레지스트막을 형성하고, 이 레지스트막에 대해서 선택적 노광을 실시하면, 노광부에서는 산이 발생하고, 이 산의 작용에 의해 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화하는 한편, 미노광부에서는 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화하지 않기 때문에, 노광부와 미노광부 사이에서 현상액에 대한 용해성의 차이가 발생한다. 이 때문에, 이 레지스트막을 현상하면, 상기 레지스트 조성물이 포지티브형인 경우에는 노광부가 용해 제거되어 포지티브형의 레지스트 패턴이 형성되고, 상기 레지스트 조성물이 네가티브형인 경우에는 미노광부가 용해 제거되어 네가티브형의 레지스트 패턴이 형성된다.When a resist film is formed using such a resist composition, and selective exposure is performed to the resist film, an acid is generated in the exposed portion, and the solubility of the component (A) in the developer is changed by the action of the acid. Since the solubility of the component (A) in the developing solution does not change, a difference in solubility in the developing solution occurs between the exposed portion and the unexposed portion. Therefore, when the resist film is developed, the exposed portion is dissolved and removed when the resist composition is positive, and a positive resist pattern is formed. When the resist composition is negative, the unexposed portion is dissolved and removed to form a negative resist pattern. Is formed.
본 명세서에서는 노광부가 용해 제거되어 포지티브형 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 조성물을 포지티브형 레지스트 조성물이라고 하고, 미노광부가 용해 제거되어 네가티브형 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 조성물을 네가티브형 레지스트 조성물이라고 한다.In the present specification, the resist composition in which the exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern is called a positive resist composition, and the resist composition in which the unexposed portion is dissolved and removed to form a negative resist pattern is referred to as a negative resist composition.
본 발명의 레지스트 조성물은 포지티브형 레지스트 조성물이어도 되고, 네가티브형 레지스트 조성물이어도 된다.The resist composition of the present invention may be a positive resist composition or a negative resist composition.
또, 본 발명의 레지스트 조성물은 레지스트 패턴 형성시의 현상 처리에 알칼리 현상액을 사용하는 알칼리 현상 프로세스용이어도 되고, 이 현상 처리에 유기용제를 포함하는 현상액(유기계 현상액)을 사용하는 용제 현상 프로세스용이어도 된다.Moreover, the resist composition of this invention may be for the alkali developing process which uses an alkaline developing solution for the developing process at the time of resist pattern formation, or for the solvent developing process which uses the developing solution (organic developing solution) containing an organic solvent for this developing process. do.
본 발명의 레지스트 조성물은 노광에 의해 산을 발생시키는 산 발생능을 가지는 것으로, (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생시켜도 되고, (A) 성분과는 별도로 배합된 첨가제 성분이 노광에 의해 산을 발생시켜도 된다.The resist composition of the present invention has an acid generating ability to generate an acid by exposure, and the component (A) may generate an acid by exposure, and the additive component blended separately from the component (A) may be acid by exposure. May be generated.
구체적으로는 본 발명의 레지스트 조성물은Specifically, the resist composition of the present invention
(1) 노광에 의해 산을 발생시키는 산 발생제 성분 (B)(이하, 「(B) 성분」이라고 함)를 함유하는 것이어도 되고;(1) may contain an acid generator component (B) (hereinafter referred to as "(B) component") which generates an acid by exposure;
(2) (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생시키는 성분이어도 되며;(2) The component (A) may be a component which generates an acid by exposure;
(3) (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생시키는 성분이며, 또한, 추가로 (B) 성분을 함유하는 것이어도 된다.(3) (A) A component is a component which generate | occur | produces an acid by exposure, and may contain the (B) component further.
즉, 상기 (2) 및 (3)의 경우, (A) 성분은 「노광에 의해 산을 발생시키고, 또한 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분」이 된다. (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생시키고, 또한 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분인 경우, 후술하는 (A1) 성분이 노광에 의해 산을 발생시키고, 또한 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 고분자 화합물인 것이 바람직하다. 이와 같은 고분자 화합물로는 노광에 의해 산을 발생시키는 구성 단위를 가지는 수지를 사용할 수 있다. 노광에 의해 산을 발생시키는 구성 단위로는 공지의 것을 사용할 수 있다.That is, in the case of said (2) and (3), (A) component becomes "the base component which produces | generates an acid by exposure and changes solubility to a developing solution by the action of an acid." When the component (A) is a base component that generates an acid upon exposure and changes in solubility in a developing solution due to the action of an acid, the component (A1) described later generates an acid upon exposure and further acts as an acid. It is preferable that it is a high molecular compound in which the solubility with respect to a developing solution changes. As such a high molecular compound, resin which has a structural unit which generate | occur | produces an acid by exposure can be used. A well-known thing can be used as a structural unit which generate | occur | produces an acid by exposure.
본 발명의 레지스트 조성물은 상기 (1)의 경우인 것이 특히 바람직하다.It is especially preferable that the resist composition of this invention is a case of said (1).
<수지 성분 (A)><Resin component (A)>
산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A)로는 특별히 한정되지 않고, 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 변화하는 임의의 수지를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 노볼락 수지 (Anv1), 폴리히드록시스티렌 수지 (Aphs1) 및 아크릴 수지 (Aac1)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는 것이 바람직하다.It does not specifically limit as a resin component (A) which changes the solubility with respect to alkali by the action of an acid, The arbitrary resin which changes solubility with respect to alkali by the action of an acid can be used. Especially, it is preferable to contain at least 1 sort (s) of resin chosen from the group which consists of novolak resin (Anv1), polyhydroxy styrene resin (Aphs1), and acrylic resin (Aac1).
수지 성분 (A)는 산의 작용에 의해 극성이 변화하는 산 분해성 기를 포함한다.The resin component (A) contains an acid decomposable group whose polarity is changed by the action of an acid.
「산 분해성 기」는 산의 작용에 의해, 상기 산 분해성 기의 구조 중의 적어도 일부의 결합이 개열할 수 있는 산 분해성을 가지는 기이다.An "acid-decomposable group" is a group having an acid-decomposable property that at least a part of bonds in the structure of the acid-decomposable group can cleave by the action of an acid.
산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성 기로는 예를 들어, 산의 작용에 의해 분해해 극성기를 발생하는 기를 들 수 있다.As an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid, a group which decomposes by the action of an acid and generates a polar group is mentioned.
극성기로는 예를 들어 카르복시기, 수산기, 아미노기, 술포기(-SO3H) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 구조 중에 -OH를 함유하는 극성기(이하, 「OH 함유 극성기」라고 하는 경우가 있음)가 바람직하고, 카르복시기 또는 수산기가 바람직하며, 카르복시기가 특히 바람직하다.A polar group, may be mentioned, for example carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (-SO 3 H) or the like. Among these, a polar group (hereinafter sometimes referred to as "OH-containing polar group") in the structure is preferable, a carboxyl group or a hydroxyl group is preferable, and a carboxyl group is particularly preferable.
산 분해성 기로서 보다 구체적으로는 상기 극성기가 산 해리성 기로 보호된 기(예를 들어, OH 함유 극성기의 수소 원자를, 산 해리성 기로 보호한 기)를 들 수 있다.As an acid-decomposable group, the group by which the said polar group was protected by the acid dissociable group (for example, the group which protected the hydrogen atom of OH containing polar group by the acid dissociable group) is mentioned.
여기서 「산 해리성 기」란,Here, "acid dissociative group"
(i) 산의 작용에 의해, 상기 산 해리성 기와 이 산 해리성 기에 인접하는 원자 사이의 결합이 개열할 수 있는 산 해리성을 가지는 기, 또는(i) a group having an acid dissociation property in which a bond between the acid dissociable group and an atom adjacent to the acid dissociable group can be cleaved by the action of an acid, or
(ii) 산의 작용에 의해 일부의 결합이 개열한 후, 추가로 탈탄산 반응이 발생함에 따라 상기 산 해리성 기와 이 산 해리성 기에 인접하는 원자 사이의 결합이 개열할 수 있는 기 모두를 말한다.(ii) refers to both groups capable of cleaving a bond between an acid dissociable group and an atom adjacent to the acid dissociable group as a result of further decarbonation reaction after cleaving some bonds by the action of an acid. .
산 분해성 기를 구성하는 산 해리성 기는 상기 산 해리성 기의 해리에 의해 생성되는 극성기보다도 극성이 낮은 기인 것이 필요하고, 이것에 의해, 산의 작용에 의해 이 산 해리성 기가 해리했을 때에, 이 산 해리성 기보다도 극성이 높은 극성기가 생겨 극성이 증대한다. 그 결과, (A1) 성분 전체의 극성이 증대한다. 극성이 증대함으로써, 상대적으로 현상액에 대한 용해성이 변화해, 현상액이 알칼리 현상액인 경우에는 용해성이 증대하고, 현상액이 유기계 현상액인 경우에는 용해성이 감소한다.The acid dissociable group constituting the acid-decomposable group is required to be a group having a lower polarity than the polar group produced by dissociation of the acid dissociable group, whereby when the acid dissociable group dissociates due to the action of the acid, A polar group having a polarity higher than that of a dissociable group is generated, and the polarity is increased. As a result, the polarity of the whole (A1) component increases. As the polarity increases, solubility in the developer is relatively changed, solubility increases when the developer is an alkaline developer, and solubility decreases when the developer is an organic developer.
산 해리성 기로는 특별히 한정되지 않고, 지금까지 화학 증폭형 레지스트용의 베이스 수지의 산 해리성 기로서 제안되고 있는 것을 사용할 수 있다.It does not specifically limit as an acid dissociable group, The thing currently proposed as the acid dissociable group of the base resin for chemically amplified resist can be used.
상기 극성기 중 카르복시기 또는 수산기를 보호하는 산 해리성 기로는 예를 들어, 하기 일반식 (a1-r-1)로 나타내는 산 해리성 기(이하, 「아세탈형산 해리성 기」라고 하는 경우가 있음)를 들 수 있다.As an acid dissociable group which protects a carboxyl group or a hydroxyl group among the said polar groups, the acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-1) (Hereinafter, it may be called "acetal acid dissociable group.") Can be mentioned.
[식 중, Ra'1, Ra'2는 수소 원자 또는 알킬기이고, Ra'3은 탄화 수소기로서 Ra'3은 Ra'1, Ra'2 중 어느 하나와 결합해 고리를 형성해도 된다.][And wherein, Ra '1, Ra' 2 is or an alkyl hydrogen atom, Ra '3 is a group hydrocarbon Ra' 3 is also combined with any one of the Ra '1, Ra' 2 form a ring.]
식 (a1-r-1) 중, Ra'1 및 Ra'2 가운데, 적어도 한쪽이 수소 원자인 것이 바람직하고, 양쪽 모두가 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.In Formula (a1-r-1), at least one of Ra ' 1 and Ra' 2 is preferably a hydrogen atom, and more preferably both of them are hydrogen atoms.
Ra'1 또는 Ra'2가 알킬기인 경우, 이 알킬기로는 상기 α치환 아크릴산 에스테르에 대한 설명에서, α 위치의 탄소 원자에 결합해도 되는 치환기로서 든 알킬기와 동일한 것을 들 수 있고, 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기를 들 수 있고, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하며, 메틸기가 특히 바람직하다.In the case where Ra ' 1 or Ra' 2 is an alkyl group, examples of the alkyl group include the same alkyl groups as the substituents which may be bonded to a carbon atom at the α-position in the description of the α-substituted acrylic acid ester. The alkyl group of is preferable. Specific examples include linear or branched alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group and neopentyl group. Methyl group or ethyl group is preferable, and a methyl group is especially preferable.
식 (a1-r-1) 중, Ra'3의 탄화 수소기로는 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상의 알킬기를 들 수 있다. 이 직쇄상의 알킬기는 탄소수가 1~5인 것이 바람직하고, 1~4가 보다 바람직하며, 1 또는 2가 더욱 바람직하다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기 또는 n-부틸기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다.In the formula (a1-r-1), a hydrocarbon group of Ra ′ 3 includes a linear, branched or cyclic alkyl group. It is preferable that carbon number of this linear alkyl group is 1-5, 1-4 are more preferable, and 1 or 2 is still more preferable. Specifically, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, etc. are mentioned. Among these, a methyl group, an ethyl group, or n-butyl group is preferable, and a methyl group or ethyl group is more preferable.
이 분기쇄상의 알킬기는 탄소수가 3~10인 것이 바람직하고, 3~5가 보다 바람직하다. 구체적으로는 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있고, 이소프로필기인 것이 가장 바람직하다.It is preferable that carbon number is 3-10, and, as for this branched alkyl group, 3-5 are more preferable. Specifically, isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, etc. are mentioned, It is most preferable that it is an isopropyl group.
이 환상의 알킬기는 탄소수 3~20인 것이 바람직하고, 4~12가 보다 바람직하다. 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 모노시클로알칸이나, 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기 등을 들 수 있다. 환상의 알킬기의 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 에테르성 산소 원자(-O-)로 치환되어 있어도 된다.It is preferable that this cyclic alkyl group is C3-C20, and 4-12 are more preferable. Specifically, the group remove | excluding one or more hydrogen atoms from monocyclo alkanes, such as cyclopentane and a cyclohexane, and polycyclo alkanes, such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclo dodecane, etc. Can be mentioned. Some of the carbon atoms constituting the ring of the cyclic alkyl group may be substituted with an ethereal oxygen atom (-O-).
Ra'3이 Ra'1, Ra'2 중 어느 하나와 결합해 고리를 형성하는 경우, 이 환식기로는 4~7원환이 바람직하고, 4~6원환이 보다 바람직하다. 이 환식기의 구체적인 예로는 테트라히드로피라닐기, 테트라히드로푸라닐기 등을 들 수 있다.Ra in the case of forming a ring by combining with any one of 'the three Ra' 1, Ra '2, a cyclic group include 4-7 membered rings are preferred, and more preferred is 4-6 membered ring. Specific examples of the cyclic group include tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group and the like.
상기 극성기 가운데, 카르복시기를 보호하는 산 해리성 기로는 예를 들어, 하기 일반식 (a1-r-2)로 나타내는 산 해리성 기를 들 수 있다(하기 식 (a1-r-2)로 나타내는 산 해리성 기 가운데, 알킬기에 의해 구성되는 것을 이하, 편의상 「제3급 알킬에스테르형 산 해리성 기」라고 하는 경우가 있음).As an acid dissociable group which protects a carboxyl group among the said polar groups, the acid dissociable group represented by following General formula (a1-r-2) is mentioned, for example (acid dissociation represented by following formula (a1-r-2)). Among the groups, those constituted by alkyl groups may be referred to as " tertiary alkyl ester type acid dissociable groups "
[식 중, Ra'4~Ra'6은 각각 탄화 수소기로서, Ra'5, Ra'6은 서로 결합해 고리를 형성해도 된다.][Wherein, Ra ' 4 to Ra' 6 are each a hydrocarbon group, and Ra ' 5 and Ra' 6 may be bonded to each other to form a ring.]
Ra'4~Ra'6의 탄화 수소기로는 상기 Ra'3과 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 4 to Ra ′ 6 include the same groups as those for Ra ′ 3 .
Ra'4는 탄소수 1~5의 알킬기인 것이 바람직하다. Ra'5와 Ra'6이 서로 결합해 고리를 형성하는 경우, 하기 일반식 (a1-r2-1)로 나타내는 기를 들 수 있다. 한편, Ra'4~Ra'6이 서로 결합하지 않고, 독립한 탄화 수소기인 경우, 하기 일반식 (a1-r2-2)로 나타내는 기를 들 수 있다.Ra ' 4 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. When the Ra 6 '5 and Ra' form a ring by combining to each other, can be given to a group represented by formula (a1-r2-1). On the other hand, when Ra ' 4 to Ra' 6 do not bond with each other and are independent hydrocarbon groups, groups represented by the following general formula (a1-r2-2) are mentioned.
[식 중, Ra'10은 탄소수 1~10의 알킬기, Ra'11은 Ra'10이 결합한 탄소 원자와 함께 지방족 환식기를 형성하는 기, Ra'12~Ra'14는 각각 독립적으로 탄화 수소기를 나타낸다.][Wherein, Ra '10 is C 1 -C 10 alkyl group, Ra of the' 11 'group to form an aliphatic cyclic group together with the carbon atom 10 bonded, Ra, Ra 12 ~ Ra' 14 are each independently hydrocarbon groups Is displayed.]
식 (a1-r2-1) 중, Ra'10의 탄소수 1~10의 알킬기의 알킬기는 식 (a1-r-1)에서의 Ra'3의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기로서 든 기가 바람직하다. 식 (a1-r2-1) 중, Ra'11이 구성하는 지방족 환식기는 식 (a1-r-1)에서의 Ra'3의 환상의 알킬기로서 든 기가 바람직하다.In the formula (a1-r2-1), Ra is preferably an either a straight or branched chain alkyl group, the alkyl group of the alkyl group of 10 1 to 10 carbon atoms of the of the Ra in the formula (a1-r-1) 'of the three. Equation (a1-r2-1) of, Ra is preferably an alkyl group as either a cyclic, an aliphatic cyclic group which has 11 configured Ra in the formula (a1-r-1) ' 3.
식 (a1-r2-2) 중, Ra'12 및 Ra'14는 각각 독립적으로 탄소수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 이 알킬기는 식 (a1-r-1)에서의 Ra'3의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기로서 든 기가 보다 바람직하며, 탄소수 1~5의 직쇄상 알킬기인 것이 더욱 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 특히 바람직하다.In the formula (a1-r2-2), Ra ' 12 And and Ra '14 are each independently preferably an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group is formulas (a1-r-1) Ra of the "more preferred group is either a straight chain or branched alkyl group chain of 3, It is more preferable that it is a C1-C5 linear alkyl group, and it is especially preferable that it is a methyl group or an ethyl group.
식 (a1-r2-2) 중, Ra'13은 식 (a1-r-1)에서의 Ra'3의 탄화 수소기로서 예시된 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상의 알킬기인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, Ra'3의 환상의 알킬기로서 들었던 기인 것이 보다 바람직하다.Is formula (a1-r2-2) of, Ra is "13 expression (a1-r-1) Ra of the" alkyl group having a straight chain, branched chain or cyclic, exemplified as the hydrocarbon group which are preferable. Among these, the group mentioned as Ra <3> cyclic alkyl group is more preferable.
상기 식 (a1-r2-1)의 구체적인 예를 이하에 든다. 이하, 「*」는 결합손을 나타낸다.The specific example of said formula (a1-r2-1) is given to the following. Hereinafter, "*" represents a bond.
상기 식 (a1-r2-2)의 구체적인 예를 이하에 든다.The specific example of said formula (a1-r2-2) is given to the following.
또, 상기 극성기 중 수산기를 보호하는 산 해리성 기로는 예를 들어, 하기 일반식 (a1-r-3)으로 나타내는 산 해리성 기(이하, 편의상 「제3급 알킬옥시카르보닐산 해리성 기」라고 하는 경우가 있음)를 들 수 있다.Moreover, as an acid dissociable group which protects a hydroxyl group among the said polar groups, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-3) (hereinafter, for convenience, a "tertiary alkyloxycarbonyl acid dissociable group) May be referred to.
[식 중, Ra'7~Ra'9는 각각 알킬기이다.][Wherein, Ra ' 7 to Ra' 9 are each an alkyl group.]
식 (a1-r-3) 중, Ra'7~Ra'9기는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 1~3이 보다 바람직하다.Formula (a1-r-3) of, Ra '7 ~ Ra' 9 group is an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms are preferred, more preferably 1-3.
또, 각 알킬기의 합계의 탄소수는 3~7인 것이 바람직하고, 3~5인 것이 보다 바람직하며, 3~4인 것이 가장 바람직하다.Moreover, it is preferable that carbon number of the sum total of each alkyl group is 3-7, It is more preferable that it is 3-5, It is most preferable that it is 3-4.
[아크릴 수지 (Aac1)][Acrylic Resin (Aac1)]
아크릴 수지 (Aac1)로는 하기 일반식 (a1-1)~(a1-2)로 나타내는 구성 단위를 포함하는 수지를 사용할 수 있다.As acrylic resin (Aac1), resin containing the structural unit represented by the following general formula (a1-1)-(a1-2) can be used.
[식 중, R은 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기 또는 탄소수 1~5의 할로겐화 알킬기이다. Va1은 에테르 결합, 우레탄 결합 또는 아미드 결합을 가지고 있어도 되는 2가의 탄화 수소기이며, na1은 각각 독립적으로 0~2이며, Ra1은 상기 식 (a1-r-1)~(a1-r-2)로 나타내는 산 해리성 기이다. Wa1은 na2+1가의 탄화 수소기이며, na2는 1~3이며, Ra2는 상기 식 (a1-r-1) 또는 (a1-r-3)으로 나타내는 산 해리성 기이다.][In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 1 is a divalent hydrocarbon group which may have an ether bond, a urethane bond, or an amide bond, n a1 is each independently 0 to 2, and Ra 1 is the formulas (a1-r-1) to (a1-r). It is an acid dissociable group represented by -2). Wa 1 is an n a2 + monovalent hydrocarbon group, n a2 is 1-3, and Ra 2 is an acid dissociable group represented by the formula (a1-r-1) or (a1-r-3).]
상기 식 (a1-1) 중, 탄소수 1~5의 알킬기는 직쇄상 또는 분기쇄상이 바람직하고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 탄소수 1~5의 할로겐화 알킬기는 상기 탄소수 1~5의 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이다. 이 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다.In the formula (a1-1), the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferably linear or branched, and specifically, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert- Butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. As this halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is especially preferable.
R로는 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기 또는 탄소수 1~5의 불소화 알킬기가 바람직하고, 공업상의 입수의 용이함으로부터, 수소 원자 또는 메틸기가 가장 바람직하다.R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a hydrogen atom or a methyl group because of industrial availability.
Va1의 2가의 탄화 수소기는 지방족 탄화 수소기여도 되고, 방향족 탄화 수소기여도 된다. 지방족 탄화 수소기는 방향족성을 가지지 않는 탄화 수소기를 의미한다. Va1에서의 2가의 탄화 수소기로서의 지방족 탄화 수소기는 포화여도 되고, 불포화여도 되며, 통상은 포화인 것이 바람직하다.The divalent hydrocarbon group for Va 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Va 1 may be saturated or unsaturated, and is preferably saturated.
상기 지방족 탄화 수소기로서 보다 구체적으로는 직쇄상 혹은 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기 또는 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화 수소기 등을 들 수 있다. Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.
또, Va1로는 상기 2가의 탄화 수소기가 에테르 결합, 우레탄 결합 또는 아미드 결합을 통하여 결합한 것을 들 수 있다.The roneun Va 1 include those wherein the divalent hydrocarbon group bonded via an ether bond, a urethane bond or an amide bond.
상기 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기는 탄소수가 1~10인 것이 바람직하고, 1~6이 보다 바람직하며, 1~4가 더욱 바람직하고, 1~3이 가장 바람직하다. The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3 carbon atoms.
직쇄상의 지방족 탄화 수소기로는 직쇄상의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는 메틸렌기[-CH2-], 에틸렌기[-(CH2)2-], 트리메틸렌기[-(CH2)3-], 테트라메틸렌기[-(CH2)4-], 펜타메틸렌기[-(CH2)5-] 등을 들 수 있다.As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable, and specifically, a methylene group [-CH 2- ], an ethylene group [-(CH 2 ) 2- ], and a trimethylene group [-(CH 2 ) 3- ], tetramethylene group [-(CH 2 ) 4- ], pentamethylene group [-(CH 2 ) 5- ], and the like.
분기쇄상의 지방족 탄화 수소기로는 분기쇄상의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는 -CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(CH2CH3)-, -C(CH3)(CH2CH2CH3)-, -C(CH2CH3)2- 등의 알킬 메틸렌기;-CH(CH3)CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH2CH3)2-CH2- 등의 알킬 에틸렌기;-CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- 등의 알킬 트리메틸렌기;-CH(CH3)CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2CH2- 등의 알킬 테트라메틸렌기 등의 알킬 알킬렌기 등을 들 수 있다. 알킬 알킬렌기에서의 알킬기로는 탄소수 1~5의 직쇄상의 알킬기가 바람직하다.As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferable, and specifically, -CH (CH 3 )-, -CH (CH 2 CH 3 )-, -C (CH 3 ) 2- , -C ( Alkyl methylene groups such as CH 3 ) (CH 2 CH 3 )-, -C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 3 )-, and -C (CH 2 CH 3 ) 2 -;-CH (CH 3 ) CH 2- , -CH (CH 3 ) CH (CH 3 )-, -C (CH 3 ) 2 CH 2- , -CH (CH 2 CH 3 ) CH 2- , -C (CH 2 CH 3 ) 2 -CH Alkyl ethylene groups such as 2- ; alkyl trimethylene groups such as -CH (CH 3 ) CH 2 CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 ) CH 2- ; -CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 CH 2 - and the like can be mentioned alkyl groups, such as alkyl, such as a tetramethylene group -, -CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 CH 2. As an alkyl group in an alkyl alkylene group, a C1-C5 linear alkyl group is preferable.
상기 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화 수소기로는 지환식 탄화 수소기(지방족 탄화 수소환으로부터 수소 원자를 2개 제외한 기), 지환식 탄화 수소기가 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기의 말단에 결합한 기, 지환식 탄화 수소기가 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기의 도중에 개재하는 기 등을 들 수 있다. 상기 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기로는 상기와 동일한 것을 들 수 있다.As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the above structure, an alicyclic hydrocarbon group (group excluding two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), and an alicyclic hydrocarbon group at a terminal of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group The group which the couple | bonded group and the alicyclic hydrocarbon group interpose in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group etc. are mentioned. The same thing as the above is mentioned as said linear or branched aliphatic hydrocarbon group.
상기 지환식 탄화 수소기는 탄소수가 3~20인 것이 바람직하고, 3~12인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that carbon number is 3-20, and, as for the said alicyclic hydrocarbon group, it is more preferable that it is 3-12.
상기 지환식 탄화 수소기는 다환식이어도 되고, 단환식이어도 된다. 단환식의 지환식 탄화 수소기로는 모노시클로알칸으로부터 2개의 수소 원자를 제외한 기가 바람직하다. 이 모노시클로알칸으로는 탄소수 3~6의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다환식의 지환식 탄화 수소기로는 폴리시클로알칸으로부터 2개의 수소 원자를 제외한 기가 바람직하고, 이 폴리시클로알칸으로는 탄소수 7~12의 것이 바람직하며, 구체적으로는 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As a monocyclic alicyclic hydrocarbon group, the group remove | excluding two hydrogen atoms from monocycloalkane is preferable. As this monocycloalkane, a C3-C6 thing is preferable, A cyclopentane, a cyclohexane, etc. are mentioned specifically ,. As a polycyclic alicyclic hydrocarbon group, the group remove | excluding two hydrogen atoms from polycycloalkane is preferable, The thing of C7-12 is preferable as this polycycloalkane, Specifically, adamantane, norbornane, and isobor Egg, tricyclodecane, tetracyclo dodecane, etc. are mentioned.
방향족 탄화 수소기는 방향환을 가지는 탄화 수소기이다.An aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group which has an aromatic ring.
상기 Va1에서의 2가의 탄화 수소기로서의 방향족 탄화 수소기는 탄소수가 3~30인 것이 바람직하고, 5~30인 것이 보다 바람직하며, 5~20이 더욱 바람직하고, 6~15가 특히 바람직하며, 6~10이 가장 바람직하다. 단, 이 탄소수에는 치환기에서의 탄소수를 포함하지 않는 것으로 한다.The aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Va 1 preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30, still more preferably 5 to 20, and particularly preferably 6 to 15, 6-10 are the most preferable. However, this carbon number shall not contain carbon number in a substituent.
방향족 탄화 수소기가 가지는 방향환으로서 구체적으로는 벤젠, 비페닐, 플루오렌, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 등의 방향족 탄화 수소환;상기 방향족 탄화 수소환을 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소환; 등을 들 수 있다. 방향족 복소환에 있어서의 헤테로 원자로는 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다. As an aromatic ring which an aromatic hydrocarbon group has, Specifically, Aromatic hydrocarbon ring, such as benzene, a biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene; The aromatic part in which some carbon atoms which comprise the said aromatic hydrocarbon ring were substituted by the hetero atom. Heterocycles; and the like. As a hetero atom in an aromatic heterocycle, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned.
방향족 탄화 수소기로서 구체적으로는 상기 방향족 탄화 수소환으로부터 수소 원자를 2개 제외한 기(아릴렌기);상기 방향족 탄화 수소환으로부터 수소 원자를 1개 제외한 기(아릴기)의 수소 원자의 하나가 알킬렌기로 치환된 기(예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴 알킬기에서의 아릴기로부터 수소 원자를 추가로 1개 제외한 기);2 이상의 방향환을 포함하는 방향족 화합물 (예를 들어, 비페닐, 플루오렌 등)로부터 수소 원자를 2개 제외한 기; 등을 들 수 있다. 상기 알킬렌기(아릴 알킬기 중의 알킬쇄)의 탄소수는 1~4인 것이 바람직하고, 1~2인 것이 보다 바람직하며, 1인 것이 특히 바람직하다.Specifically as an aromatic hydrocarbon group, group which removed two hydrogen atoms from the said aromatic hydrocarbon ring (arylene group); One of the hydrogen atoms of the group (aryl group) which removed one hydrogen atom from the said aromatic hydrocarbon ring is alkyl A hydrogen atom from an aryl group in an aryl alkyl group such as a group substituted with a ethylene group (for example, a benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group) And group which excluded one more; The group which removed two hydrogen atoms from the aromatic compound (for example, biphenyl, fluorene etc.) containing two or more aromatic rings; etc. are mentioned. It is preferable that carbon number of the said alkylene group (alkyl chain in an aryl alkyl group) is 1-4, It is more preferable that it is 1-2, It is especially preferable that it is 1.
상기 식 (a1-2) 중, Wa1에서의 na2+1가의 탄화 수소기는 지방족 탄화 수소기여도 되고, 방향족 탄화 수소기여도 된다. 이 지방족 탄화 수소기는 방향족성을 가지지 않는 탄화 수소기를 의미하고, 포화여도 되고, 불포화여도 되며, 통상은 포화인 것이 바람직하다. 상기 지방족 탄화 수소기로는 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화 수소기, 혹은 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기와 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화 수소기를 조합한 기를 들 수 있으며, 구체적으로는 상술한 식 (a1-1)의 Va1과 동일한 기를 들 수 있다.In the formula (a1-2), the n a2 + monovalent hydrocarbon group in Wa 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. This aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity, may be saturated or unsaturated, and is preferably saturated. The aliphatic hydrocarbon group may be a combination of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in its structure, or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group and an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in its structure. One group is mentioned, Specifically, the same group as Va <1> of Formula (a1-1) mentioned above is mentioned.
상기 na2+1가는 2~4가가 바람직하고, 2 또는 3가가 보다 바람직하다.2-4 tetravalent is preferable and, as for said n a2 + 1 valency, 2 or trivalent is more preferable.
상기 식 (a1-2)로는 특히, 하기 일반식 (a1-2-01)로 나타내는 구성 단위가 바람직하다.Especially as said Formula (a1-2), the structural unit represented by the following general formula (a1-2-01) is preferable.
식 (a1-2-01) 중, Ra2는 상기 식 (a1-r-1) 또는 (a1-r-3)으로 나타내는 산 해리성 기이다. na2는 1~3의 정수이며, 1 또는 2인 것이 바람직하고, 1인 것이 보다 바람직하다. c는 0~3의 정수이며, 0 또는 1인 것이 바람직하고, 1인 것이 보다 바람직하다. R은 상기와 동일하다.In formula (a1-2-01), Ra 2 is an acid dissociable group represented by the formula (a1-r-1) or (a1-r-3). n a2 is an integer of 1-3, it is preferable that it is 1 or 2, and it is more preferable that it is 1. c is an integer of 0-3, It is preferable that it is 0 or 1, and it is more preferable that it is 1. R is the same as above.
이하에 상기 식 (a1-1)의 구체적인 예를 나타낸다. 다음과 같은 각 식 중, Rα는 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기이다.Specific examples of the formula (a1-1) are shown below. In each of the following formulae, R alpha is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
이하에 상기 식 (a1-2)의 구체적인 예를 나타낸다.Specific examples of the formula (a1-2) are shown below.
또한, 아크릴 수지 (Aac1)는 상기 일반식 (a1-1)~(a1-2)로 나타내는 구성 단위에 대해서, 추가로 에테르 결합을 가지는 중합성 화합물로부터 유도된 구성 단위를 포함하는 공중합체로 이루어진 수지인 것이 바람직하다.In addition, the acrylic resin (Aac1) consists of a copolymer containing the structural unit derived from the polymeric compound which has an ether bond further with respect to the structural unit represented by the said General Formula (a1-1)-(a1-2). It is preferable that it is resin.
상기 에테르 결합을 가지는 중합성 화합물로는 에테르 결합 및 에스테르 결합을 가지는(메타)아크릴산 유도체 등의 라디칼 중합성 화합물을 예시할 수 있으며, 구체적인 예로는 2-메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸 (메타)아크릴레이트, 에틸카르비톨 (메타)아크릴레이트, 페녹시 폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시 폴리프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또, 상기 에테르 결합을 가지는 중합성 화합물은 바람직하게는 2-메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트이다. 이들 중합성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다.Examples of the polymerizable compound having an ether bond may include a radical polymerizable compound such as an (meth) acrylic acid derivative having an ether bond and an ester bond, and specific examples thereof include 2-methoxyethyl (meth) acrylate and 2- Ethoxyethyl (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, ethylcarbitol (meth) acrylate, phenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, Methoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, and the like. The polymerizable compound having an ether bond is preferably 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, and methoxytriethylene glycol (meth) acrylate. These polymerizable compounds may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.
또한, 아크릴 수지 (Aac1)에는 물리적, 화학적 특성을 적당히 조절할 목적으로 다른 중합성 화합물을 구성 단위로서 포함할 수 있다. 이와 같은 중합성 화합물로는 공지의 라디칼 중합성 화합물이나, 음이온 중합성 화합물을 들 수 있다. 또, 이와 같은 중합성 화합물로는 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복시산류;말레산, 푸말산, 이타콘산 등의 디카르복시산류;2-메타크릴로일옥시에틸 숙신산, 2-메타크릴로일옥시에틸 말레산, 2-메타크릴로일옥시에틸 프탈산, 2-메타크릴로일옥시에틸 헥사히드로프탈산 등의 카르복실기 및 에스테르 결합을 가지는 메타크릴산 유도체류;메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르류;2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 히드록시알킬에스테르류;페닐 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 아릴에스테르류;말레산 디에틸, 푸말산 디부틸 등의 디카르복시산 디에스테르류;스티렌, α-메틸 스티렌, 클로로 스티렌, 클로로메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, 히드록시스티렌, α-메틸 히드록시스티렌, α-에틸 히드록시스티렌 등의 비닐기 함유 방향족 화합물류;아세트산 비닐 등의 비닐기 함유 지방족 화합물류;부타디엔, 이소프렌 등의 공역 디올레핀류;아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴기 함유 중합성 화합물류;염화 비닐, 염화 비닐리덴 등의 염소 함유 중합성 화합물;아크릴 아미드, 메타크릴 아미드 등의 아미드 결합 함유 중합성 화합물류;등을 들 수 있다.In addition, the acrylic resin (Aac1) may contain another polymerizable compound as a structural unit for the purpose of appropriately adjusting physical and chemical properties. As such a polymeric compound, a well-known radically polymerizable compound and an anionic polymerizable compound are mentioned. Moreover, as such a polymeric compound, For example, monocarboxylic acids, such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; Dicarboxylic acids, such as maleic acid, a fumaric acid, itaconic acid; 2-methacryloyloxyethyl succinic acid; Methacrylic acid derivatives having a carboxyl group and an ester bond such as 2-methacryloyloxyethyl maleic acid, 2-methacryloyloxyethyl phthalic acid and 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid; methyl (meta (Meth) acrylic acid alkyl esters such as) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and the like. (Meth) acrylic acid hydroxyalkyl esters; (meth) acrylic acid aryl esters such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate; dicarboxylic acid dies such as diethyl maleate and dibutyl fumarate Tere; vinyl group-containing aromatic compounds such as styrene, α-methyl styrene, chloro styrene, chloromethyl styrene, vinyl toluene, hydroxy styrene, α-methyl hydroxy styrene and α-ethyl hydroxy styrene; vinyl acetate Vinyl group-containing aliphatic compounds; conjugated diolefins such as butadiene and isoprene; nitrile group-containing polymerizable compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; chlorine-containing polymerizable compounds such as vinyl chloride and vinylidene chloride; acryl Amide bond containing polymeric compounds, such as an amide and a methacryl amide; These etc. are mentioned.
(구성 단위 (a4))(Constituent unit (a4))
아크릴 수지 (Aac1)는 추가로 필요에 따라서, 산 비해리성 환식기를 포함하는 구성 단위 (a4)를 가져도 된다. (Aac1) 성분이 구성 단위 (a4)를 가짐으로써, 형성되는 레지스트 패턴의 드라이 에칭 내성이 향상된다고 생각된다.Acrylic resin (Aac1) may further have a structural unit (a4) containing an acid non-cyclic cyclic group as needed. It is thought that the dry etching resistance of the resist pattern formed improves because (Aac1) component has a structural unit (a4).
구성 단위 (a4)에서의 「산 비해리성 환식기」는 노광에 의해 (B) 성분으로부터 산이 발생했을 때에, 이 산이 작용해도 해리하는 일 없이 그대로 해당 구성 단위 중에 남는 환식기이다.The "acid non-labile cyclic group" in a structural unit (a4) is a cyclic group which remains in the said structural unit as it is, without dissociating even if this acid acts when an acid generate | occur | produces from (B) component by exposure.
구성 단위 (a4)로는 예를 들면 산 비해리성의 지방족 환식기를 포함하는 아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위 등이 바람직하다. 이 환식기는 예를 들면, 상기의 아크릴 수지 (Aac1)의 경우에 예시한 것과 동일한 것을 예시할 수 있으며, 레지스트 조성물의 수지 성분에 사용되는 것으로서 종래부터 알려져 있는 다수의 것이 사용 가능하다.As the structural unit (a4), for example, a structural unit derived from an acrylate ester containing an acid non-aliphatic alicyclic group is preferable. This cyclic group can illustrate the same thing as what was illustrated in the case of said acrylic resin (Aac1), for example, and many things conventionally known as being used for the resin component of a resist composition can be used.
특히 트리시클로데실기, 아다만틸기, 테트라시클로도데실기, 이소보닐기, 노르보르닐기로부터 선택되는 적어도 1종이면, 공업상 입수하기 용이함 등의 점에서 바람직하다. 이들 다환식기는 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기를 치환기로서 가지고 있어도 된다.In particular, at least one selected from tricyclodecyl group, adamantyl group, tetracyclododecyl group, isobonyl group and norbornyl group is preferable in view of industrial availability. These polycyclic groups may have a C1-C5 linear or branched alkyl group as a substituent.
아크릴 수지 (Aac1)로서 구체적으로는 하기 일반식 (a4-1)~(a4-7)의 구조의 것을 예시할 수 있다.Specifically as an acrylic resin (Aac1), the thing of the structure of the following general formula (a4-1)-(a4-7) can be illustrated.
[식 중, Rα는 상기와 동일하다.][Wherein, R α is the same as above.]
수지 성분 (A1)이 함유하는 구성 단위 (a4)는 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.1 type may be sufficient as the structural unit (a4) which a resin component (A1) contains, and 2 or more types may be sufficient as it.
구성 단위 (a4)를 수지 성분 (A1)에 함유시킬 때, 구성 단위 (a4)의 비율은 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해, 1~30 몰%인 것이 바람직하고, 10~20 몰%인 것이 보다 바람직하다.When the structural unit (a4) is contained in the resin component (A1), the proportion of the structural unit (a4) is preferably 1 to 30 mol%, based on the total of all the structural units constituting the (A1) component, 10 It is more preferable that it is -20 mol%.
상기 수지 성분 (A) 중에서도, 아크릴 수지 (Aac1)를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 아크릴 수지 (Aac1) 중에서도, 상기 일반식 (a1-1)로 나타내는 구성 단위와, (메타)아크릴산으로부터 유도된 구성 단위와, (메타)아크릴산 알킬에스테르류로부터 유도된 구성 단위와, (메타)아크릴산 아릴에스테르류로부터 유도된 구성 단위를 가지는 공중합체인 것이 바람직하다.It is preferable to use acrylic resin (Aac1) among the said resin component (A). Among such acrylic resins (Aac1), structural units represented by the general formula (a1-1), structural units derived from (meth) acrylic acid, structural units derived from (meth) acrylic acid alkyl esters, and (meth It is preferable that it is a copolymer which has a structural unit derived from the acrylic acid aryl ester.
이와 같은 공중합체로는 하기 일반식 (a8)로 나타내는 공중합체인 것이 바람직하다.As such a copolymer, it is preferable that it is a copolymer represented with the following general formula (a8).
상기 일반식 (a8) 중, Ra30은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Ra31은 탄소수 2~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기를 나타내며, Xa는 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 5~20의 탄화 수소환을 형성하고, Ra32는 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬기 또는 탄소수 1~6의 알콕시 알킬기를 나타내며, Ra33은 탄소수 6~12의 아릴기를 나타낸다.In said general formula (a8), Ra <30> represents a hydrogen atom or a methyl group, Ra <31> represents a C2-C4 linear or branched alkyl group, and Xa is a C5-C20 compound with the carbon atom to which it is couple | bonded. A hydrocarbon ring is formed, Ra 32 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and Ra 33 represents an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
상기 Xa는 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 5~20의 지방족 환식기를 형성한다. 이와 같은 지방족 환식기의 구체적인 예로는 모노시클로알칸, 비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기를 들 수 있다. 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 모노시클로알칸이나, 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기를 들 수 있다. 특히, 시클로헥산, 아다만탄으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기 (추가로 치환기를 가지고 있어도 됨)가 바람직하다.Xa together with the carbon atom to which it is bonded form an aliphatic cyclic group having 5 to 20 carbon atoms. Specific examples of such aliphatic cyclic groups include groups excluding one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. Specifically, at least one hydrogen from monocycloalkanes such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane The group except an atom is mentioned. In particular, the group (you may further have a substituent) remove | excluding one or more hydrogen atoms from cyclohexane and adamantane is preferable.
또한, 상기 Xa의 지방족 환식기가 그 고리 골격 상에 치환기를 가지는 경우, 이 치환기의 예로는 수산기, 카르복시기, 시아노기, 산소 원자(=O) 등의 극성기나, 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 저급 알킬기를 들 수 있다. 극성기로는 특히 산소 원자(=O)가 바람직하다.When the aliphatic cyclic group of Xa has a substituent on its ring skeleton, examples of the substituent include a polar group such as a hydroxyl group, a carboxy group, a cyano group and an oxygen atom (= O), or a linear or branched carbon having 1 to 4 carbon atoms. And lower alkyl groups on the phases. Especially as a polar group, an oxygen atom (= O) is preferable.
또한, 상기 일반식 (a8)로 나타내는 공중합체에 있어서, s, t, u, v는 각각의 구성 단위의 몰비를 나타내고, s는 8~45 몰%가며, t는 10~65 몰%가고, u는 3~25 몰%가며, v는 6~25 몰%가다.In addition, in the copolymer represented by the said general formula (a8), s, t, u, v represent the molar ratio of each structural unit, s is 8-45 mol%, t is 10-65 mol%, u is 3-25 mol% and v is 6-25 mol%.
[노볼락 수지 (Anv1)][Novolak Resin (Anv1)]
노볼락 수지 (Anv1)로는 하기 일반식 (anv1)로 나타내는 구성 단위를 포함하는 수지를 사용할 수 있다.As a novolak resin (Anv1), resin containing the structural unit represented with the following general formula (anv1) can be used.
[식 중, Ra11은 산 해리성 기이고, Ra12, Ra13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기이다.][Wherein, Ra 11 is an acid dissociable group, and Ra 12 and Ra 13 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.]
상기 일반식 (anv1) 중, Ra11은 산 해리성 기를 나타내고, Ra12, Ra13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다. Ra11로는 상기 일반식 (a1-r-1) 또는 (a1-r-3)으로 나타내는 기, 탄소수 1~6의 직쇄상, 분기상 혹은 환상의 알킬기, 테트라히드로피라닐기, 테트라푸라닐기 또는 트리알킬실릴기인 것이 바람직하다.In said general formula (anv1), Ra <11> represents an acid dissociable group, and Ra <12> , Ra <13> respectively independently represents a hydrogen atom or a C1-C6 alkyl group. Ra 11 is a group represented by general formula (a1-r-1) or (a1-r-3), a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, tetrahydropyranyl group, tetrafuranyl group or tree It is preferable that it is an alkylsilyl group.
상기 탄소수 1~6의 알킬기는 예를 들면 탄소수 1~6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기이다. 직쇄상 또는 분기상의 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있고, 환상의 알킬기로는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.The said C1-C6 alkyl group is a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group, for example. Examples of the linear or branched alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group and neopentyl group, and the like. Examples of the alkyl group include cyclopentyl group, cyclohexyl group, and the like.
[폴리히드록시스티렌 수지 (Aphs1)][Polyhydroxystyrene Resin (Aphs1)]
폴리히드록시스티렌 수지 (Aphs1)로는 하기 일반식 (aphs1)로 나타내는 구성 단위를 포함하는 수지를 사용할 수 있다.As polyhydroxy styrene resin (Aphs1), resin containing the structural unit represented by the following general formula (aphs1) can be used.
[식 중, Ra18은 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내고, Ra19는 산 해리성 기이다.][Wherein, Ra 18 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and Ra 19 is an acid dissociable group.]
상기 일반식 (aphs1) 중, Ra18은 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내, Ra19는 산 해리성 용해 억제기를 나타낸다.In the above general formula (aphs1), Ra 18 is shown a hydrogen atom or an alkyl group having a carbon number of 1 ~ 6, Ra 19 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
상기 일반식 (aphs1) 중, Ra19는 상기 일반식 (anv1) 중의 Ra11과 동일한 기를 들 수 있다.In the above general formula (aphs1), Ra 19 and Ra may be the same groups 11 in the formula (anv1).
상기 탄소수 1~6의 알킬기는 예를 들면 탄소수 1~6의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기이다. 직쇄상 또는 분기상의 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있고, 환상의 알킬기로는 시클로펜틸기, 시클로헥실 기 등을 들 수 있다.The said C1-C6 alkyl group is a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group, for example. Examples of the linear or branched alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group and neopentyl group, and the like. Examples of the alkyl group include cyclopentyl group, cyclohexyl group, and the like.
또한, 폴리히드록시스티렌 수지 (Aphs1)는 물리적, 화학적 특성을 적절히 조절할 목적으로 다른 중합성 화합물을 구성 단위로서 포함할 수 있다. 이와 같은 중합성 화합물로는 공지의 라디칼 중합성 화합물이나, 음이온 중합성 화합물을 들 수 있다. 또, 이와 같은 중합성 화합물로는 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복시산류;말레산, 푸말산, 이타콘산 등의 디카르복시산류;2-메타크릴로일옥시에틸 숙신산, 2-메타크릴로일옥시에틸 말레산, 2-메타크릴로일옥시에틸 프탈산, 2-메타크릴로일옥시에틸 헥사히드로프탈산 등의 카르복실기 및 에스테르 결합을 가지는 메타크릴산 유도체류;메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르류;2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 히드록시알킬에스테르류;페닐 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 아릴에스테르류;말레산 디에틸, 푸말산 디부틸 등의 디카르복시산 디에스테르류;스티렌, α-메틸 스티렌, 클로로스티렌, 클로로메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, 히드록시스티렌, α-메틸 히드록시스티렌, α-에틸 히드록시스티렌 등의 비닐기 함유 방향족 화합물류;아세트산 비닐 등의 비닐기 함유 지방족 화합물류;부타디엔, 이소프렌 등의 공역 디올레핀류;아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴기 함유 중합성 화합물류;염화 비닐, 염화 비닐리덴 등의 염소 함유 중합성 화합물;아크릴아미드, 메타크릴아미드 등의 아미드 결합 함유 중합성 화합물류;등을 들 수 있다.In addition, the polyhydroxystyrene resin (Aphs1) may contain other polymerizable compounds as structural units for the purpose of appropriately adjusting physical and chemical properties. As such a polymeric compound, a well-known radically polymerizable compound and an anionic polymerizable compound are mentioned. Moreover, as such a polymeric compound, For example, monocarboxylic acids, such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; Dicarboxylic acids, such as maleic acid, a fumaric acid, itaconic acid; 2-methacryloyloxyethyl succinic acid; Methacrylic acid derivatives having a carboxyl group and an ester bond such as 2-methacryloyloxyethyl maleic acid, 2-methacryloyloxyethyl phthalic acid and 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid; methyl (meta (Meth) acrylic acid alkyl esters such as) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and the like. (Meth) acrylic acid hydroxyalkyl esters; (meth) acrylic acid aryl esters such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate; dicarboxylic acid dies such as diethyl maleate and dibutyl fumarate Tere; vinyl group-containing aromatic compounds such as styrene, α-methyl styrene, chlorostyrene, chloromethyl styrene, vinyl toluene, hydroxy styrene, α-methyl hydroxy styrene and α-ethyl hydroxy styrene; vinyl acetate Vinyl group-containing aliphatic compounds; conjugated diolefins such as butadiene and isoprene; nitrile group-containing polymerizable compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; chlorine-containing polymerizable compounds such as vinyl chloride and vinylidene chloride; acryl Amide bond containing polymeric compounds, such as an amide and methacrylamide; These etc. are mentioned.
수지 성분 (A)로서 노볼락 수지 (Anv1) 및 폴리히드록시스티렌 수지 (Aphs1)를 아크릴 수지 (Aac1)와 조합해 사용할 수도 있으며, 이 경우 이들 수지의 합계에서 차지하는 아크릴 수지의 비율은 5~100 질량%인 것이 바람직하고, 50~100 질량%인 것이 보다 바람직하며, 100 질량%인 것이 더욱 바람직하다.As the resin component (A), a novolak resin (Anv1) and a polyhydroxystyrene resin (Aphs1) may be used in combination with an acrylic resin (Aac1), in which case the proportion of acrylic resin in the total of these resins is 5 to 100. It is preferable that it is mass%, It is more preferable that it is 50-100 mass%, It is still more preferable that it is 100 mass%.
수지 성분 (A)의 폴리스티렌 환산 질량 평균 분자량은 바람직하게는 5000~300000이고, 보다 바람직하게는 7000~200000이며, 더욱 바람직하게는 10000~200000이다. 이와 같은 질량 평균 분자량으로 함으로써, 지지체와의 박리성이 저하하는 일 없이 후막 레지스트층의 충분한 강도를 유지할 수 있고, 또 도금시의 프로파일이 팽창이나 크랙의 발생을 막을 수 있다.The polystyrene reduced mass average molecular weight of the resin component (A) is preferably 5000 to 300000, more preferably 7000 to 200000, still more preferably 10000 to 200000. By setting it as such a mass average molecular weight, sufficient intensity | strength of a thick-film resist layer can be maintained without the peelability with a support body falling, and a profile at the time of plating can prevent expansion and a generation | occurrence | production of a crack.
또, 수지 성분 (A)는 분산도가 1.05 이상의 수지인 것이 바람직하다. 여기서, 분산도란 질량 평균 분자량을 수 평균 분자량으로 나눈 값이다. 이와 같은 분산도로 함으로써, 원하는 도금에 대한 응력 내성이나, 도금 처리에 의해 얻어지는 금속층이 팽창하기 쉬워진다는 문제를 회피할 수 있다.Moreover, it is preferable that resin component (A) is resin whose dispersion degree is 1.05 or more. Here, a dispersion degree is the value which divided | diluted the mass mean molecular weight by the number average molecular weight. By such a dispersion degree, the problem that the stress tolerance to desired plating and the metal layer obtained by a plating process become easy to expand can be avoided.
수지 성분 (A)의 함유량은 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 후막용으로 사용될 때는 본 발명에 관한 레지스트 조성물의 전체 질량에 대해서 5~60 질량%, 보다 바람직하게는 20~60 질량%, 더욱 바람직하게는 30~50 질량%로 하는 것이 바람직하다.Although content of a resin component (A) is not limited, For example, when used for thick film, 5-60 mass% with respect to the total mass of the resist composition which concerns on this invention, More preferably, it is 20-60 mass%, Preferably, it is preferable to set it as 30-50 mass%.
본 발명에 있어서, 수지 성분 (A)는 하기의 구성 단위 (a2), (a3), (a5)를 포함하고 있어도 된다.In the present invention, the resin component (A) may include the following structural units (a2), (a3) and (a5).
(구성 단위 (a2))(Constituent unit (a2))
수지 성분 (A)는 락톤 함유 환식기를 포함하는 구성 단위 (a2)를 함유하고 있어도 된다.The resin component (A) may contain the structural unit (a2) containing a lactone containing cyclic group.
구성 단위 (a2)의 락톤 환식기는 수지 성분 (A)을 레지스트막의 형성에 사용했을 경우에, 레지스트막의 기판에 대한 밀착성을 높이는데 유효한 것이다.The lactone cyclic group of the structural unit (a2) is effective for enhancing the adhesion of the resist film to the substrate when the resin component (A) is used for formation of the resist film.
「락톤 함유 환식기」란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)-를 포함하는 고리 (락톤환)를 함유하는 환식기를 나타낸다. 락톤환을 첫번째의 고리로서 세어 락톤환만일 경우에는 단환식기, 추가로 다른 고리 구조를 가지는 경우에는 그 구조와 관련없이 다환식기라고 칭한다. 락톤 함유 환식기는 단환식기여도 되고, 다환식기여도 된다.A "lactone containing cyclic group" shows the cyclic group containing the ring (lactone ring) containing -O-C (= O)-in the ring skeleton. When a lactone ring is counted as a 1st ring and only a lactone ring is called, it is called a monocyclic group and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group irrespective of the structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
구성 단위 (a2)에서의 락톤 함유 환식기로는 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 구체적으로는 하기 일반식 (a2-r-1)~(a2-r-7)로 나타내는 기를 들 수 있다. 이하, 「*」는 결합손을 나타낸다.The lactone-containing cyclic group in the structural unit (a2) can be used without any particular limitation. Specifically, group represented by the following general formula (a2-r-1)-(a2-r-7) is mentioned. Hereinafter, "*" represents a bond.
[식 중, Ra'21은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기, -COOR", -OC(=O)R", 히드록시알킬기 또는 시아노기이고;R"는 수소 원자 또는 알킬기이며;A"는 산소 원자 혹은 황 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1~5의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이고, n'는 0~2의 정수이며, m'는 0 또는 1이다.][Wherein, Ra ′ 21 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group; Is a hydrogen atom or an alkyl group; A "is a C1-C5 alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom which may contain the oxygen atom or a sulfur atom, n 'is an integer of 0-2, m' is 0 or 1]
상기 일반식 (a2-r-1)~(a2-r-7) 중, A"는 산소 원자(-O-) 혹은 황 원자(-S-)를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1~5의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이다. A"에 있어서의 탄소수 1~5의 알킬렌기로는 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬렌기가 바람직하고, 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, 이소프로필렌기 등을 들 수 있다. 이 알킬렌기가 산소 원자 또는 황 원자를 포함하는 경우, 그 구체적인 예로는 상기 알킬렌기의 말단 또는 탄소 원자간에 -O- 또는 -S-가 개재하는 기를 들 수 있고, 예를 들어 -O-CH2-, -CH2-O-CH2-, -S-CH2-, -CH2-S-CH2- 등을 들 수 있다. A"로는 탄소수 1~5의 알킬렌기 또는 -O-가 바람직하고, 탄소수 1~5의 알킬렌기가 보다 바람직하며, 메틸렌기가 가장 바람직하다. Ra'21에서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, -COOR", -OC(=O)R", 히드록시알킬기로는 각각 상기 일반식 (a0)에서의 V0a1에서의 2가의 환식기가 가지고 있어도 되는 치환기로서 든 알킬기, 알콕시기, 할로겐화 알킬기, -COOR", -OC(=O)R", 히드록시알킬기와 동일한 것을 들 수 있다.In the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom (-O-) or a sulfur atom (-S-). Or an oxygen atom or a sulfur atom. As the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A ″, a linear or branched alkylene group is preferable, and a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, or the like is preferable. Can be mentioned. When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include a group in which -O- or -S- is interposed between the terminal or carbon atom of the alkylene group, for example -O-CH 2 -, -CH 2 -O-CH 2- , -S-CH 2- , -CH 2 -S-CH 2 -and the like. A ″ is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O—, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methylene group. Alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated at Ra ′ 21 As an alkyl group, -COOR ", -OC (= O) R", and a hydroxyalkyl group, the alkyl group, the alkoxy group, and the halogenated alkyl group which were mentioned as a substituent which the divalent cyclic group in V0 a1 in said general formula (a0) may have respectively , -COOR ", -OC (= O) R" and the same thing as a hydroxyalkyl group are mentioned.
하기 일반식 (a2-r-1)~(a2-r-7)로 나타내는 기의 구체적인 예를 든다.Specific examples of the group represented by the following general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) are given.
구성 단위 (a2)로는 락톤 함유 환식기를 가지는 것이면 다른 부분의 구조는 특별히 한정되지 않지만, 하기 일반식 (a2-1)로 나타내는 구성 단위를 들 수 있다.Although the structure of another part will not be specifically limited if it has a lactone containing cyclic group as a structural unit (a2), The structural unit represented by the following general formula (a2-1) is mentioned.
[식 중, R은 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기 또는 탄소수 1~5의 할로겐화 알킬기이고, Ya21은 단결합 또는 2가의 연결기이며, La21은 -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- 또는 -CONHCS-이고, R'는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 단 La21이 -O-인 경우, Ya21은 -CO-는 되지 않는다. Ra21은 락톤 함유 환식기, 카보네이트 함유 환식기 또는 -SO2- 함유 환식기이다.][Wherein R is a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, Ya 21 is a single bond or a divalent linking group, and La 21 is -O-, -COO-, -CON ( R ')-, -OCO-, -CONHCO- or -CONHCS-, and R' represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is -O-, Ya 21 is not -CO-. Ra 21 is a lactone containing cyclic group, a carbonate containing cyclic group or a -SO 2 -containing cyclic group.]
Ya21의 2가의 연결기로는 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 탄화 수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2가의 연결기 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다.Although it does not specifically limit as a bivalent coupling group of Ya 21 , The bivalent hydrocarbon group which may have a substituent, the bivalent coupling group containing a hetero atom, etc. are mentioned as a preferable thing.
(치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 탄화 수소기)(Divalent hydrocarbon group which may have substituent)
2가의 연결기로서의 탄화 수소기는 지방족 탄화 수소기여도 되고, 방향족 탄화 수소기여도 된다.The hydrocarbon group as the divalent linking group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
지방족 탄화 수소기는 방향족성을 가지지 않는 탄화 수소기를 의미한다. 이 지방족 탄화 수소기는 포화여도 되고, 불포화여도 되며, 통상은 포화인 것이 바람직하다.An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. This aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and it is preferable that it is normally saturated.
상기 지방족 탄화 수소기로는 직쇄상 혹은 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기 또는 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화 수소기 등을 들 수 있으며, 구체적으로는 상술한 식 (a1-1)에서의 Va1로 예시한 기를 들 수 있다.Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and specific examples thereof include Va 1 in Formula (a1-1). One may be mentioned.
상기 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기는 치환기를 가지고 있어도 되고, 가지고 있지 않아도 된다. 이 치환기로는 불소 원자, 불소 원자로 치환된 탄소수 1~5의 불소화 알킬기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. As this substituent, a C1-C5 fluorinated alkyl group substituted with the fluorine atom, a fluorine atom, a carbonyl group, etc. are mentioned.
상기 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화 수소기로는 고리 구조 중에 헤테로 원자를 포함하는 치환기를 포함해도 되는 환상의 지방족 탄화 수소기(지방족 탄화 수소환으로부터 수소 원자를 2개 제외한 기), 상기 환상의 지방족 탄화 수소기가 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기의 말단에 결합한 기, 상기 환상의 지방족 탄화 수소기가 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기의 도중에 개재하는 기 등을 들 수 있다. 상기 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기로는 상기와 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the above structure include a cyclic aliphatic hydrocarbon group (a group in which two hydrogen atoms are removed from an aliphatic hydrocarbon ring) which may include a substituent containing a hetero atom in the ring structure, and the cyclic aliphatic group. The group which the hydrocarbon group couple | bonded with the terminal of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, the group which the said cyclic aliphatic hydrocarbon group interposes in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, etc. are mentioned. The same thing as the above is mentioned as said linear or branched aliphatic hydrocarbon group.
환상의 지방족 탄화 수소기는 탄소수가 3~20인 것이 바람직하고, 3~12인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that carbon number is 3-20, and, as for a cyclic aliphatic hydrocarbon group, it is more preferable that it is 3-12.
환상의 지방족 탄화 수소기로는 구체적으로는 상술한 식 (a1-1)에서의 Va1에서 예시한 기를 들 수 있다.An aliphatic hydrocarbon cyclic group of the specific examples thereof include groups exemplified in Va 1 in the above formula (a1-1).
환상의 지방족 탄화 수소기는 치환기를 가지고 있어도 되고, 가지고 있지 않아도 된다. 이 치환기로는 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. An alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group etc. are mentioned as this substituent.
상기 치환기로서의 알킬기로는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다.The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
상기 치환기로서의 알콕시기로는 탄소수 1~5의 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기가 가장 바람직하다.The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group, and a methoxy group, Most preferred are ethoxy groups.
상기 치환기로서의 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.As a halogen atom as said substituent, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
상기 치환기로서의 할로겐화 알킬기로는 상기 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 상기 할로겐 원자로 치환된 기를 들 수 있다.As a halogenated alkyl group as the said substituent, the group by which one part or all part of the hydrogen atom of the said alkyl group was substituted by the said halogen atom is mentioned.
환상의 지방족 탄화 수소기는 그 고리 구조를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자를 포함하는 치환기로 치환되어도 된다. 이 헤테로 원자를 포함하는 치환기로는 -O-, -C(=O)-O-, -S-, -S(=O)2-, -S(=O)2-O-가 바람직하다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent in which part of the carbon atoms constituting the ring structure contains a hetero atom. As a substituent containing this hetero atom, -O-, -C (= O) -O-, -S-, -S (= O) 2- , -S (= O) 2 -O- is preferable.
2가의 탄화 수소기로서의 방향족 탄화 수소기로는 구체적으로는 상술한 식 (a1-1)에서의 Va1에서 예시된 기를 들 수 있다.An aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group is specifically there may be mentioned the groups exemplified Va 1 in the above formula (a1-1).
상기 방향족 탄화 수소기는 상기 방향족 탄화 수소기가 가지는 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 예를 들어, 상기 방향족 탄화 수소기 중의 방향환에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 이 치환기로는 예를 들어, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기 등을 들 수 있다.The hydrogen atom which the aromatic hydrocarbon group has may be substituted by the substituent in the said aromatic hydrocarbon group. For example, the hydrogen atom couple | bonded with the aromatic ring in the said aromatic hydrocarbon group may be substituted by the substituent. As this substituent, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group etc. are mentioned, for example.
상기 치환기로서의 알킬기로는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다.The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
상기 치환기로서의 알콕시기, 할로겐 원자 및 할로겐화 알킬기로는 상기 환상의 지방족 탄화 수소기가 가지는 수소 원자를 치환하는 치환기로서 예시한 것을 들 수 있다.As an alkoxy group, a halogen atom, and a halogenated alkyl group as said substituent, what was illustrated as a substituent which substitutes the hydrogen atom which the said cyclic aliphatic hydrocarbon group has is mentioned.
(헤테로 원자를 포함하는 2가의 연결기)(Bivalent linkage containing hetero atoms)
헤테로 원자를 포함하는 2가의 연결기에서의 헤테로 원자란, 탄소 원자 및 수소 원자 이외의 원자이며, 예를 들어 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.The hetero atom in the bivalent coupling group containing a hetero atom is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, For example, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a halogen atom, etc. are mentioned.
Ya21이 헤테로 원자를 포함하는 2가의 연결기인 경우, 이 연결기로서 바람직한 것으로서 -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H는 알킬기, 아실기 등의 치환기로 치환되어 있어도 됨), -S-, -S(=O)2-, -S(=O)2-O-, 일반식 -Y21-O-Y22-, -Y21-O-, -Y21-C(=O)-O-, -[Y21-C(=O)-O]m'-Y22- 또는 -Y21-O-C(=O)-Y22-로 나타내는 기[식 중, Y21 및 Y22는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 탄화 수소기이고, O는 산소 원자이며, m'는 0~3의 정수이다.] 등을 들 수 있다.When Ya 21 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred as this linking group are -O-, -C (= 0) -O-, -C (= 0)-, -OC (= 0) -O-. , -C (= O) -NH-, -NH-, -NH-C (= NH)-(H may be substituted with a substituent such as an alkyl group, acyl group), -S-, -S (= O ) 2- , -S (= O) 2 -O-, general formula -Y 21 -OY 22- , -Y 21 -O-, -Y 21 -C (= O) -O-,-(Y 21- C (= O) -O] m ' -Y 22 -or -Y 21 -OC (= O) -Y 22 -in the group represented by Y 21 and Y 22 may each independently have a substituent 2 It is a valent hydrocarbon group, O is an oxygen atom, m 'is an integer of 0-3.] Etc. are mentioned.
상기 헤테로 원자를 포함하는 2가의 연결기가 -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)-인 경우, 그 H는 알킬기, 아실 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다. 이 치환기(알킬기, 아실기 등)는 탄소수가 1~10인 것이 바람직하고, 1~8인 것이 더욱 바람직하며, 1~5인 것이 특히 바람직하다.When the divalent linking group containing the hetero atom is -C (= O) -NH-, -NH-, -NH-C (= NH)-, the H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or acyl. . It is preferable that carbon number of this substituent (alkyl group, acyl group, etc.) is 1-10, It is more preferable that it is 1-8, It is especially preferable that it is 1-5.
식 -Y21-O-Y22-, -Y21-O-, -Y21-C(=O)-O-, -[Y21-C(=O)-O]m'-Y22- 또는 -Y21-O-C(=O)-Y22- 중, Y21 및 Y22는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 탄화 수소기이다. 이 2가의 탄화 수소기로는 상기 2가의 연결기로서의 설명에서 든 「치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 탄화 수소기」와 동일한 것을 들 수 있다.Formula -Y 21 -OY 22- , -Y 21 -O-, -Y 21 -C (= O) -O-,-[Y 21 -C (= O) -O] m ' -Y 22 -or- Y 21 -OC (= O) -Y 22 - of, Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent. As this bivalent hydrocarbon group, the thing similar to the "divalent hydrocarbon group which may have a substituent" mentioned in the description as said bivalent coupling group is mentioned.
Y21로는 직쇄상의 지방족 탄화 수소기가 바람직하고, 직쇄상의 알킬렌기가 보다 바람직하며, 탄소수 1~5의 직쇄상의 알킬렌기가 더욱 바람직하고, 메틸렌기 또는 에틸렌기가 특히 바람직하다.As Y <21>, a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable, a linear alkylene group is more preferable, a C1-C5 linear alkylene group is still more preferable, and a methylene group or ethylene group is especially preferable.
Y22로는 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 탄화 수소기가 바람직하고, 메틸렌기, 에틸렌기 또는 알킬 메틸렌기가 보다 바람직하다. 이 알킬 메틸렌기에서의 알킬기는 탄소수 1~5의 직쇄상의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~3의 직쇄상의 알킬기가 바람직하며, 메틸기가 가장 바람직하다.As Y 22, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group is preferable, and a methylene group, an ethylene group or an alkyl methylene group is more preferable. The alkyl group in this alkyl methylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferred, and a methyl group is most preferred.
식 -[Y21-C(=O)-O]m'-Y22-로 나타내는 기에 있어서, m'는 0~3의 정수이며, 0~2의 정수인 것이 바람직하고, 0 또는 1이 보다 바람직하며, 1이 특히 바람직하다. 즉, 식 -[Y21-C(=O)-O]m'-Y22-로 나타내는 기로는 식 -Y21-C(=O)-O-Y22-로 나타내는 기가 특히 바람직하다. 그 중에서도, 식 -(CH2)a'-C(=O)-O-(CH2)b'-로 나타내는 기가 바람직하다. 이 식 중, a'는 1~10의 정수이며, 1~8의 정수가 바람직하고, 1~5의 정수가 보다 바람직하며, 1 또는 2가 더욱 바람직하고, 1이 가장 바람직하다. b'는 1~10의 정수이며, 1~8의 정수가 바람직하고, 1~5의 정수가 보다 바람직하며, 1 또는 2가 더욱 바람직하고, 1이 가장 바람직하다.In the group represented by the formula-[Y 21 -C (= O) -O] m ' -Y 22- , m' is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1 1 is particularly preferable. That is, the group represented by the formula-[Y 21 -C (= O) -O] m ' -Y 22 -is particularly preferably a group represented by the formula -Y 21 -C (= O) -OY 22- . In particular, expression is preferred group represented by - (CH 2) a '-C (= O) -O- (CH 2) b'. In this formula, a 'is an integer of 1-10, the integer of 1-8 is preferable, the integer of 1-5 is more preferable, 1 or 2 is still more preferable, and 1 is the most preferable. b 'is an integer of 1-10, the integer of 1-8 is preferable, the integer of 1-5 is more preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is the most preferable.
본 발명에 있어서의 Ya21로는 단결합 또는 에스테르 결합[-C(=O)-O-], 에테르 결합(-O-), 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬렌기 혹은 이들의 조합인 것이 바람직하다.Ya 21 in the present invention is preferably a single bond or an ester bond [-C (= O) -O-], an ether bond (-O-), a linear or branched alkylene group or a combination thereof.
이하에, 상기 일반식 (a2-1)로 나타내는 구성 단위 가운데, 상기 일반식 (a2-r-1)로 나타내는 기를 가지는 구성 단위의 구체적인 예를 준다. 이하의 각 식 중, Rα는 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Below, the specific example of the structural unit which has a group represented by the said general formula (a2-r-1) among the structural units represented by the said general formula (a2-1) is given. In each of the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
(A) 성분이 가지는 구성 단위 (a2)는 1종이어도 2종 이상이어도 된다.The structural unit (a2) which (A) component has may be 1 type or 2 or more types.
(A) 성분이 구성 단위 (a2)를 가지는 경우의 비율은 (A) 성분을 구성하는 전체 구성 단위에 대해, 5~70 몰%인 것이 바람직하고, 10~65 몰%가 보다 바람직하며, 20~60 몰%가 더욱 바람직하다.It is preferable that it is 5-70 mol% with respect to the whole structural unit which comprises (A) component, and, as for the ratio in the case where (A) component has a structural unit (a2), 10-65 mol% is more preferable, 20 60 mol% is more preferable.
구성 단위 (a2)의 비율을 하한치 이상으로 함으로써 구성 단위 (a2)를 함유시키는 것에 의한 효과가 충분히 얻어지고, 상한치 이하로 함으로써 다른 구성 단위와의 밸런스를 잡을 수 있어 여러 가지의 리소그래피 특성 및 패턴 형상이 양호해진다.By making ratio of a structural unit (a2) more than a lower limit, the effect by containing a structural unit (a2) is fully acquired, and below an upper limit can balance with other structural units, and various lithographic characteristics and pattern shapes This becomes good.
(구성 단위 (a3))(Constituent unit (a3))
수지 성분 (A)는 구성 단위 (a3)를 가지고 있어도 된다. 구성 단위 (a3)은 극성기 함유 지방족 탄화 수소기를 포함하는 구성 단위 (단, 상술한 구성 단위 (a1), (a2)에 해당하는 것을 제외함)이다.The resin component (A) may have a structural unit (a3). The structural unit (a3) is a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (except those corresponding to the structural units (a1) and (a2) described above).
수지 성분 (A)가 구성 단위 (a3)를 가짐으로써, (A) 성분의 친수성이 높아져 해상성의 향상에 기여한다고 생각된다.When a resin component (A) has a structural unit (a3), it is thought that the hydrophilicity of (A) component improves and contributes to the improvement of resolution.
극성기로는 수산기, 시아노기, 카르복시기, 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 히드록시알킬기 등을 들 수 있고, 특히 수산기가 바람직하다.As a polar group, a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, the hydroxyalkyl group in which one part of the hydrogen atoms of an alkyl group were substituted by the fluorine atom, etc. are mentioned, Especially a hydroxyl group is preferable.
지방족 탄화 수소기로는 탄소수 1~10의 직쇄상 또는 분기쇄상의 탄화 수소기(바람직하게는 알킬렌기)나, 환상의 지방족 탄화 수소기(환식기)를 들 수 있다. 이 환식기로는 단환식기여도 다환식기여도 되고, 예를 들면 ArF 엑시머 레이저용 레지스트 조성물용의 수지에 있어서, 다수 제안되고 있는 것의 중으로부터 적절히 선택해 사용할 수 있다. 이 환식기로는 다환식기인 것이 바람직하고, 탄소수는 7~30인 것이 보다 바람직하다.As an aliphatic hydrocarbon group, a C1-C10 linear or branched hydrocarbon group (preferably alkylene group) and cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group) are mentioned. As this cyclic group, a monocyclic group or a polycyclic group may be sufficient, For example, in resin for the resist composition for ArF excimer lasers, it can select suitably from a lot of what is proposed, and can use. As this cyclic group, it is preferable that it is a polycyclic group, and it is more preferable that carbon number is 7-30.
그 중에서도, 수산기, 시아노기, 카르복시기 또는 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 히드록시알킬기를 함유하는 지방족 다환식기를 포함하는 아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 보다 바람직하다. 이 다환식기로는 비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸 등에서 2개 이상의 수소 원자를 제외한 기 등을 예시할 수 있다. 구체적으로는 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 2개 이상의 수소 원자를 제외한 기 등을 들 수 있다. 이들 다환식기 중에서도, 아다만탄으로부터 2개 이상의 수소 원자를 제외한 기, 노르보난으로부터 2개 이상의 수소 원자를 제외한 기, 테트라시클로도데칸으로부터 2개 이상의 수소 원자를 제외한 기가 공업상 바람직하다.Especially, the structural unit derived from the acrylic acid ester containing the aliphatic polycyclic group containing the hydroxyalkyl group in which one part of the hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted by the fluorine atom is more preferable. As this polycyclic group, the group etc. which removed 2 or more hydrogen atoms from bicyclo alkanes, tricyclo alkanes, tetracyclo alkanes, etc. can be illustrated. Specifically, the group remove | excluding two or more hydrogen atoms from polycyclo alkanes, such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclo dodecane, etc. are mentioned. Among these polycyclic groups, groups except two or more hydrogen atoms from adamantane, groups excluding two or more hydrogen atoms from norbornane and groups excluding two or more hydrogen atoms from tetracyclododecane are preferable industrially.
구성 단위 (a3)으로는 극성기 함유 지방족 탄화 수소기를 포함하는 것이면 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다.As the structural unit (a3), any one can be used without particular limitation as long as it contains a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group.
구성 단위 (a3)으로는 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위로서, 극성기 함유 지방족 탄화 수소기를 포함하는 구성 단위가 바람직하다.As the structural unit (a3), a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is preferable as a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position may be substituted with a substituent.
구성 단위 (a3)으로는 극성기 함유 지방족 탄화 수소기에서의 탄화 수소기가 탄소수 1~10의 직쇄상 또는 분기쇄상의 탄화 수소기일 때는 아크릴산의 히드록시에틸 에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하고, 이 탄화 수소기가 다환식기일 때는 하기의 식 (a3-1)로 나타내는 구성 단위, 식 (a3-2)로 나타내는 구성 단위, 식 (a3-3)으로 나타내는 구성 단위를 바람직한 것으로서 들 수 있다.As a structural unit (a3), when the hydrocarbon group in a polar group containing aliphatic hydrocarbon group is a C1-C10 linear or branched hydrocarbon group, the structural unit derived from the hydroxyethyl ester of acrylic acid is preferable, and this carbonization is carried out. When a hydrogen group is a polycyclic group, the structural unit represented by a following formula (a3-1), the structural unit represented by a formula (a3-2), and the structural unit represented by a formula (a3-3) are mentioned as a preferable thing.
[식 중, R은 상기와 동일하고, j는 1~3의 정수이며, k는 1~3의 정수이고, t'는 1~3의 정수이며, l는 1~5의 정수이고, s는 1~3의 정수이다.][Wherein R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t 'is an integer of 1 to 3, l is an integer of 1 to 5, and s is Is an integer from 1 to 3.]
식 (a3-1) 중, j는 1 또는 2인 것이 바람직하고, 1인 것이 더욱 바람직하다. j가 2인 경우, 수산기가 아다만틸기의 3위와 5위에 결합하고 있는 것이 바람직하다. j가 1인 경우, 수산기가 아다만틸기의 3위에 결합하고 있는 것이 바람직하다. j는 1인 것이 바람직하고, 특히, 수산기가 아다만틸기의 3위에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a3-1), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group couple | bonds with the 3rd and 5th positions of an adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group couple | bonds with the 3rd position of an adamantyl group. It is preferable that j is 1, and it is especially preferable that the hydroxyl group couple | bonds with 3rd position of an adamantyl group.
식 (a3-2) 중, k는 1인 것이 바람직하다. 시아노기는 노르보르닐기의 5위 또는 6위에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a3-2), it is preferable that k is 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.
식 (a3-3) 중, t'는 1인 것이 바람직하다. l는 1인 것이 바람직하다. s는 1인 것이 바람직하다. 이것들은 아크릴산의 카르복시기의 말단에, 2-노르보르닐기 또는 3-노르보르닐기가 결합하고 있는 것이 바람직하다. 불소화 알킬 알코올은 노르보르닐기의 5 또는 6위에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a3-3), t 'is preferably 1. It is preferable that l is 1. s is preferably 1. It is preferable that these couple | bond the 2-norbornyl group or 3-norbornyl group to the terminal of the carboxy group of acrylic acid. The fluorinated alkyl alcohol is preferably bound to the 5 or 6 position of the norbornyl group.
수지 성분 (A)가 함유하는 구성 단위 (a3)는 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.1 type may be sufficient as the structural unit (a3) which a resin component (A) contains, and 2 or more types may be sufficient as it.
수지 성분 (A)가 구성 단위 (a3)를 가지는 경우의 비율은 상기 수지 성분 (A)을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해, 1~50 몰%인 것이 바람직하고, 5~40 몰%가 보다 바람직하며, 5~25 몰%가 더욱 바람직하다.It is preferable that the ratio when the resin component (A) has a structural unit (a3) is 1-50 mol% with respect to the total of all the structural units which comprise the said resin component (A), and 5-40 mol% More preferably, 5-25 mol% is more preferable.
구성 단위 (a3)의 비율을 하한치 이상으로 함으로써 구성 단위 (a3)를 함유시키는 것에 의한 효과가 충분히 얻어지고, 상한치 이하로 함으로써 다른 구성 단위와의 밸런스를 잡기 쉬워진다.The effect by containing a structural unit (a3) is fully acquired by making ratio of a structural unit (a3) more than a lower limit, and it becomes easy to balance with another structural unit by using below a upper limit.
(구성 단위 (a5))(Constituent unit (a5))
수지 성분 (A)는 -SO2- 함유 환식기를 포함하는 구성 단위 (a5)를 더 함유하고 있어도 된다.A resin component (A) is -SO 2 - may further contain a constituent unit (a5), including a containing cyclic group.
수지 성분 (A)가 가지고 있어도 되는 「-SO2- 함유 환식기」란, 그 고리 골격 중에 -SO2-를 포함하는 고리를 함유하는 환식기를 나타내고, 구체적으로는 -SO2-에 있어서의 황 원자(S)가 환식기의 고리 골격의 일부를 형성하는 환식기이다. 그 고리 골격 중에 -SO2-를 포함하는 고리를 첫번째의 고리로서 세어 그 고리만인 경우에는 단환식기, 추가로 다른 고리 구조를 가지는 경우에는 그 구조와 관련없이 다환식기라고 칭한다. -SO2- 함유 환식기는 단환식이어도 되고, 다환식이어도 된다.A resin component (A) may have a "-SO 2 - containing cyclic group" that is, -SO 2 during the ring backbone - represents a cyclic group containing a ring containing, particularly, -SO 2 - in the The sulfur atom (S) is a cyclic group which forms part of the ring skeleton of a cyclic group. In the ring skeleton, a ring containing -SO 2 -is counted as the first ring, and in the case of only the ring, a ring is referred to as a monocyclic group, and in the case of having another ring structure, it is called a polycyclic group irrespective of the structure. The -SO 2 -containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
-SO2- 함유 환식기는 특히, 그 고리 골격 중에 -O-SO2-를 포함하는 환식기, 즉 -O-SO2- 중의 -O-S-가 고리 골격의 일부를 형성하는 술톤(sultone) 고리를 함유하는 환식기인 것이 바람직하다. -SO2- 함유 환식기로서 보다 구체적으로는 하기 일반식 (a5-r-1)~(a5-r-4)로 나타내는 기를 들 수 있다.The -SO 2 -containing cyclic group is, in particular, a cyclic group containing -O-SO 2 -in its ring skeleton, ie, a sultone ring in which -OS- in -O-SO 2 -forms part of the ring skeleton. It is preferable that it is a cyclic group containing. Specific examples of the -SO 2 -containing cyclic group include groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) shown below.
[식 중, Ra'51은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기, -COOR", -OC(=O)R", 히드록시알킬기 또는 시아노기이고;R"는 수소 원자 또는 알킬기이며;A"는 산소 원자 혹은 황 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1~5의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이고, n'는 0~2의 정수이다.][Wherein, Ra ′ 51 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group; Is a hydrogen atom or an alkyl group; A "is a C1-C5 alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom which may contain the oxygen atom or a sulfur atom, and n 'is an integer of 0-2.]
상기 일반식 (a5-r-1)~(a5-r-4) 중, A"는 상기 일반식 (a2-r-1)~(a2-r-7) 중의 A"와 동일하다. Ra'51에서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, -COOR", -OC(=O)R", 히드록시알킬기로는 상기 일반식 (a2-r-1)~(a2-r-7) 중의 Ra'21과 동일하다.In General Formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), A ″ is the same as A ″ in General Formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, -COOR ", -OC (= O) R" in Ra '51 , and a hydroxyalkyl group, the said general formula (a2-r-1)-(a2-r- 7) the same as those of Ra '21.
하기에 일반식 (a5-r-1)~(a5-r-4)로 나타내는 기의 구체적인 예를 든다. 식 중의 「Ac」는 아세틸기를 나타낸다.Specific examples of the group represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are given below. "Ac" in a formula represents an acetyl group.
구성 단위 (a5)로는 -SO2- 함유 환식기를 가지는 것이면 다른 부분의 구조는 특별히 한정되지 않지만, 상기 일반식 (a2-1)의 Ra21이 상기 일반식 (a5-r-1)~(a5-r-4) 중 어느 하나로 나타내는 기인 구성 단위를 들 수 있다.Roneun constituent unit (a5) -SO 2 - contained as long as the structure of the other parts having the cyclic group is not particularly limited, and the Ra is 21 in the formula (a2-1) wherein formula (a5-r-1) ~ ( The structural unit represented by either of a5-r-4) is mentioned.
-SO2- 함유 환식기로는 상기 중에서도, 상기 일반식 (a5-r-1)로 나타내는 기가 바람직하고, 상기 화학식 (r-sl-1-1), (r-sl-1-18), (r-sl-3-1) 및 (r-sl-4-1) 중 어느 하나로 나타내는 기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 상기 화학식 (r-sl-1-1)로 나타내는 기가 가장 바람직하다.-SO 2 - containing polycyclic group is the formula groups are preferred, and represented by (a5-r-1) the above formula (r-sl-1-1), (r-sl-1-18), among the above, ( It is more preferable to use at least one selected from the group consisting of groups represented by any one of r-sl-3-1) and (r-sl-4-1), and the above formula (r-sl-1-1) The group represented by is most preferable.
(A) 성분이 가지는 구성 단위 (a5)는 1종이어도 2종 이상이어도 된다.The structural unit (a5) which (A) component has may be 1 type or 2 or more types.
(A) 성분이 구성 단위 (a5)를 가지는 경우, 구성 단위 (a5)의 비율은 상기 (A) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해, 5~70 몰%인 것이 바람직하고, 5~60 몰%가 보다 바람직하며, 10~55 몰%가 더욱 바람직하다.When (A) component has a structural unit (a5), it is preferable that the ratio of a structural unit (a5) is 5-70 mol% with respect to the total of all the structural units which comprise the said (A) component, and is 5- 60 mol% is more preferable, and 10-55 mol% is further more preferable.
구성 단위 (a5)의 비율을 하한치 이상으로 함으로써 구성 단위 (a2)를 함유시키는 것에 의한 효과가 충분히 얻어지고, 상한치 이하로 함으로써 다른 구성 단위와의 밸런스를 잡을 수 있어 여러 가지의 리소그래피 특성 및 패턴 형상이 양호해진다.By making ratio of a structural unit (a5) more than a lower limit, the effect by containing a structural unit (a2) is fully acquired, and below the upper limit can balance with other structural units, and various lithographic characteristics and pattern shapes This becomes good.
<알칼리 가용성 수지 (C)><Alkali-soluble resin (C)>
본 발명의 레지스트 조성물은 크랙 내성을 향상시키기 위해, 추가로 알칼리 가용성 수지 (C)를 함유하는 것이 바람직하다. 여기서, 알칼리 가용성 수지란, 수지 농도 20 질량%의 수지 용액(용매:프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트)에 의해, 막 두께 1㎛의 수지막을 기판 상에 형성해 2.38 질량%의 TMAH 수용액에 1분간 침지했을 때, 0.01㎛ 이상 용해하는 것을 말한다. 알칼리 가용성 수지 (C)로는 노볼락 수지 (Cnv1), 폴리히드록시스티렌 수지 (Cphs1) 및 아크릴 수지 (Cac1)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지인 것이 바람직하다.It is preferable that the resist composition of this invention contains alkali-soluble resin (C) further in order to improve crack resistance. Here, with alkali-soluble resin, the resin film (solvent: propylene glycol monomethyl ether acetate) of 20 mass% of resin concentration formed the resin film of 1 micrometer of film thickness on the board | substrate, and was immersed in 2.38 mass% of TMAH aqueous solution for 1 minute. When melt | dissolves, it means to melt | dissolve 0.01 micrometers or more. It is preferable that it is at least 1 sort (s) of resin chosen from the group which consists of novolak resin (Cnv1), polyhydroxy styrene resin (Cphs1), and acrylic resin (Cac1) as alkali-soluble resin (C).
[노볼락 수지 (Cnv1)][Novolak Resin (Cnv1)]
노볼락 수지 (Cnv1)는 예를 들면 페놀성 수산기를 가지는 방향족 화합물 (이하, 단순히 「페놀류」라고 함)과 알데히드류를 산 촉매 하에서 부가 축합시킴으로써 얻어진다.Novolak resin (Cnv1) is obtained by addition condensation of, for example, an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group (hereinafter simply referred to as "phenols") and aldehydes under an acid catalyst.
상기 페놀류로는 예를 들면, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, o-에틸 페놀, m-에틸 페놀, p-에틸 페놀, o-부틸 페놀, m-부틸 페놀, p-부틸 페놀, 2,3-크실레놀, 2,4-크실레놀, 2,5-크실레놀, 2,6-크실레놀, 3,4-크실레놀, 3,5-크실레놀, 2,3,5-트리메틸 페놀, 3,4,5-트리메틸 페놀, p-페닐 페놀, 레조르시놀, 히드로퀴논, 히드로퀴논 모노메틸에테르, 피로가롤, 플로로글리시놀, 히드록시디페닐, 비스페놀 A, 갈산, 갈산 에스테르, α-나프톨, β-나프톨 등을 들 수 있다.Examples of the phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethyl phenol, m-ethyl phenol, p-ethyl phenol, o-butyl phenol, m-butyl phenol and p-butyl Phenol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethyl phenol, 3,4,5-trimethyl phenol, p-phenyl phenol, resorcinol, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogarol, phloroglycinol, hydroxydiphenyl, bisphenol A, gallic acid, a gallic acid ester, (alpha)-naphthol, (beta) -naphthol, etc. are mentioned.
상기 알데히드류로는 예를 들면, 포름알데히드, 푸르푸랄, 벤즈알데히드, 니트로벤즈알데히드, 아세트알데히드 등을 들 수 있다.Examples of the aldehydes include formaldehyde, furfural, benzaldehyde, nitrobenzaldehyde, acetaldehyde, and the like.
부가 축합 반응시의 촉매는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 산 촉매에서는 염산, 질산, 황산, 포름산, 옥살산, 아세트산 등이 사용된다.The catalyst in the addition condensation reaction is not particularly limited. For example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid and the like are used as the acid catalyst.
또한, o-크레졸을 사용하는 것, 수지 중의 수산기의 수소 원자를 다른 치환기로 치환하는 것, 혹은 부피가 큰 알데히드류를 사용함으로써, 노볼락 수지의 유연성을 한층 향상시키는 것이 가능하다.In addition, it is possible to further improve the flexibility of the novolak resin by using o-cresol, substituting a hydrogen atom of a hydroxyl group in the resin with another substituent, or by using bulky aldehydes.
이 노볼락 수지 (Cnv1)의 질량 평균 분자량은 1000~50000인 것이 바람직하다.It is preferable that the mass average molecular weight of this novolak resin (Cnv1) is 1000-50000.
[폴리히드록시스티렌 수지 (Cphs1)][Polyhydroxystyrene Resin (Cphs1)]
폴리히드록시스티렌 수지 (Cphs1)를 구성하는 히드록시스티렌계 화합물로는 p-히드록시스티렌, α-메틸 히드록시스티렌, α-에틸 히드록시스티렌 등을 들 수 있다.Examples of the hydroxystyrene-based compound constituting the polyhydroxystyrene resin (Cphs1) include p-hydroxy styrene, α-methyl hydroxy styrene, α-ethyl hydroxy styrene, and the like.
또한, 폴리히드록시스티렌 수지 (Cphs1)는 스티렌 수지와의 공중합체로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 스티렌 수지를 구성하는 스티렌계 화합물로는 스티렌, 클로로 스티렌, 클로로메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, α-메틸 스티렌 등을 들 수 있다.Moreover, it is preferable to make polyhydroxy styrene resin (Cphs1) into a copolymer with a styrene resin. Examples of the styrene compounds constituting such styrene resins include styrene, chloro styrene, chloromethyl styrene, vinyl toluene, and α-methyl styrene.
이 폴리히드록시스티렌 수지 (Cphs1)의 질량 평균 분자량은 1000~50000인 것이 바람직하다.It is preferable that the mass mean molecular weights of this polyhydroxy styrene resin (Cphs1) are 1000-50000.
[아크릴 수지 (Cac1)][Acrylic Resin (Cac1)]
아크릴 수지 (Cac1)로는 에테르 결합을 가지는 중합성 화합물로부터 유도된 구성 단위 및 카르복실기를 가지는 중합성 화합물로부터 유도된 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하다.The acrylic resin (Cac1) preferably includes a structural unit derived from a polymerizable compound having an ether bond and a structural unit derived from a polymerizable compound having a carboxyl group.
상기 에테르 결합을 가지는 중합성 화합물로는 2-메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸 (메타)아크릴레이트, 에틸카르비톨 (메타)아크릴레이트, 페녹시 폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시 폴리프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트 등의 에테르 결합 및 에스테르 결합을 가지는 (메타)아크릴산 유도체 등을 예시할 수 있다. 상기 에테르 결합을 가지는 중합성 화합물은 바람직하게는 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시 트리에틸렌글리콜 아크릴레이트이다. 이들 중합성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다.As a polymeric compound which has the said ether bond, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxy triethylene glycol (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, ethylcarbitol (meth) acryl (Meth) acrylic acid derivatives having ether bonds and ester bonds, such as latex, phenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, etc. Can be. The polymerizable compound having an ether bond is preferably 2-methoxyethyl acrylate and methoxy triethylene glycol acrylate. These polymerizable compounds may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.
상기 카르복실기를 가지는 중합성 화합물로는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복시산류;말레산, 푸말산, 이타콘산 등의 디카르복시산류;2-메타크릴로일옥시에틸 숙신산, 2-메타크릴로일옥시에틸 말레산, 2-메타크릴로일옥시에틸 프탈산, 2-메타크릴로일옥시에틸 헥사히드로프탈산 등의 카르복실기 및 에스테르 결합을 가지는 화합물;등을 예시할 수 있다. 상기 카르복실기를 가지는 중합성 화합물은 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산이다. 이들 중합성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다.Examples of the polymerizable compound having a carboxyl group include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid; dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid; 2-methacryloyloxyethyl succinic acid and 2-metha; The compound which has carboxyl groups and ester bonds, such as a chryloyl oxyethyl maleic acid, 2-methacryloyl oxyethyl phthalic acid, and 2-methacryloyl oxyethyl hexahydrophthalic acid; etc. can be illustrated. The polymerizable compound having the carboxyl group is preferably acrylic acid or methacrylic acid. These polymerizable compounds may be used independently or may be used in combination of 2 or more type.
이 아크릴 수지 (Cac1)의 질량 평균 분자량은 50000~800000인 것이 바람직하다.It is preferable that the mass mean molecular weights of this acrylic resin (Cac1) are 50000-800000.
알칼리 가용성 수지 (C)의 함유량은 상기 수지 성분 (A) 100 질량부에 대해서, 바람직하게는 5~200 질량부이며, 보다 바람직하게는 10~180 질량부이다. 알칼리 가용성 수지 (C)의 함유량을 수지 성분 (A) 100 질량부에 대해서 5 질량부 이상으로 함으로써 크랙 내성을 향상시킬 수 있고, 200 질량부 이하로 함으로써 현상시의 막 감소를 막을 수 있는 경향이 있다.Content of alkali-soluble resin (C) becomes like this. Preferably it is 5-200 mass parts with respect to 100 mass parts of said resin components (A), More preferably, it is 10-180 mass parts. By setting the content of alkali-soluble resin (C) to 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin component (A), crack resistance can be improved, and by setting it as 200 parts by mass or less, there is a tendency to prevent film reduction during development. have.
또한, 알칼리 가용성 수지 (C)를 사용하는 경우, 노볼락 수지 (Cnv1) 및 폴리히드록시스티렌 수지 (Cphs1)를 상기 아크릴 수지 (Aac1)와 조합해 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 이들 수지의 합계에서 차지하는 아크릴 수지의 비율은 5~80 질량%인 것이 바람직하고, 10~70 질량%인 것이 보다 바람직하며, 10~40 질량%인 것이 더욱 바람직하다. 또, 노볼락 수지의 비율은 5~80 질량%인 것이 바람직하고, 20~70 질량%인 것이 보다 바람직하며, 45~65 질량%인 것이 더욱 바람직하다. 또, 폴리히드록시스티렌 수지의 비율은 5~60 질량%인 것이 바람직하고, 5~35 질량%인 것이 보다 바람직하며, 5~30 질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 비율로 함으로써, 후막 레지스트층 내에서 산 발생제를 보다 균일하게 분산시킬 수 있다.In addition, when using alkali-soluble resin (C), it is preferable to use novolak resin (Cnv1) and polyhydroxy styrene resin (Cphs1) in combination with the said acrylic resin (Aac1). In this case, it is preferable that the ratio of the acrylic resin to the sum total of these resin is 5-80 mass%, It is more preferable that it is 10-70 mass%, It is further more preferable that it is 10-40 mass%. Moreover, it is preferable that the ratio of novolak resin is 5-80 mass%, It is more preferable that it is 20-70 mass%, It is still more preferable that it is 45-65 mass%. Moreover, it is preferable that the ratio of polyhydroxy styrene resin is 5-60 mass%, It is more preferable that it is 5-35 mass%, It is still more preferable that it is 5-30 mass%. By setting it as such a ratio, an acid generator can be disperse | distributed more uniformly in a thick film resist layer.
<광 반응성 켄처 (D0)><Photoreactive quencher (D0)>
본 발명의 레지스트 조성물은 광 반응형 켄처 (D0)(이하, 「(D0) 성분」이라고 하는 경우가 있음)을 함유한다.The resist composition of this invention contains photoreaction quencher (D0) (henceforth a "(D0) component").
「켄처」는 산 확산 제어제, 즉 노광에 의해 후술하는 (B) 성분 등으로부터 발생하는 산을 트랩하는 것이다.The "quencher" traps an acid generated from an acid diffusion control agent, that is, the component (B) described later by exposure.
「광 반응성 켄처」는 노광 전(또는 미노광부에 있어서)은 켄처로서 작용하고, 노광(EB, EUV 등의 방사선의 조사) 후는 켄처로서 작용하지 않는 것이다."Photoreactive quencher" acts as a quencher before exposure (or in an unexposed part), and does not act as a quencher after exposure (irradiation of radiation, such as EB and EUV).
본 발명의 레지스트 조성물은 (D0) 성분으로서, 적어도 하기 일반식 (d0)으로 나타내는 화합물 (D0-1)을 함유한다. 이것에 의해, 레지스트 패턴 형성시의 감도나 패턴 형상이 양호해진다.The resist composition of this invention contains compound (D0-1) represented by the following general formula (d0) at least as a (D0) component. Thereby, the sensitivity and pattern shape at the time of forming a resist pattern become favorable.
[식 중, R1, R2는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기, R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 알킬기, R3과 R4는 이것들이 결합하는 황 원자와 함께 고리를 형성하고 있어도 된다. X-는 짝 음이온이다.][In formula, R <1> , R <2> is a C1-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> , R <4> has a C2-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> and R <4> combine these You may form the ring with a sulfur atom. X - is a counter anion.]
식 (d0) 중, R1, R2는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기이다. R1, R2에 있어서의 탄소수 1~10의 알킬기는 탄소수 1~5의 직쇄상의 알킬기를 들 수 있다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기 또는 n-부틸기가 바람직하고, n-부틸기가 보다 바람직하다.In formula (d0), R <1> , R <2> is a C1-C10 alkyl group which may have a substituent. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in R 1 and R 2 include a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, etc. are mentioned. Among these, a methyl group, an ethyl group, or n-butyl group is preferable, and n-butyl group is more preferable.
식 (d0) 중, R1, R2에 있어서의 탄소수 1~10의 알킬기는 분기쇄상 또는 환상의 알킬기여도 된다.In formula (d0), a C1-C10 alkyl group in R <1> , R <2> may be a branched or cyclic alkyl group.
이 분기쇄상의 알킬기는 탄소수가 3~10인 것이 바람직하고, 3~8이 보다 바람직하다. 구체적으로는 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있으며, 이소프로필기인 것이 가장 바람직하다.It is preferable that carbon number is 3-10, and, as for this branched alkyl group, 3-8 are more preferable. Specifically, isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, etc. are mentioned, It is most preferable that it is an isopropyl group.
이 환상의 알킬기는 탄소수 3~10인 것이 바람직하고, 4~10이 보다 바람직하다. 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 모노시클로알칸이나, 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기 등을 들 수 있다. 환상의 알킬기의 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 에테르성 산소 원자(-O-)로 치환되어 있어도 된다.It is preferable that this cyclic alkyl group is C3-C10, and 4-10 are more preferable. Specifically, the group remove | excluding one or more hydrogen atoms from monocyclo alkanes, such as cyclopentane and a cyclohexane, and polycyclo alkanes, such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclo dodecane, etc. Can be mentioned. Some of the carbon atoms constituting the ring of the cyclic alkyl group may be substituted with an ethereal oxygen atom (-O-).
식 (d0) 중, R1, R2가 가지고 있어도 되는 치환기로는 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.In formula (d0), an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group etc. are mentioned as a substituent which R <1> , R <2> may have.
상기 치환기로서의 알킬기로는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다.The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
상기 치환기로서의 알콕시기로는 탄소수 1~5의 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기가 가장 바람직하다.The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group, and a methoxy group, Most preferred are ethoxy groups.
상기 치환기로서의 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.As a halogen atom as said substituent, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
상기 치환기로서의 할로겐화 알킬기로는 상기 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 상기 할로겐 원자로 치환된 기를 들 수 있다.As a halogenated alkyl group as the said substituent, the group by which one part or all part of the hydrogen atom of the said alkyl group was substituted by the said halogen atom is mentioned.
환상의 지방족 탄화 수소기는 그 고리 구조를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자를 포함하는 치환기로 치환되어도 된다. 이 헤테로 원자를 포함하는 치환기로는 -O-, -C(=O)-O-, -S-, -S(=O)2-, -S(=O)2-O-가 바람직하다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent in which part of the carbon atoms constituting the ring structure contains a hetero atom. As a substituent containing this hetero atom, -O-, -C (= O) -O-, -S-, -S (= O) 2- , -S (= O) 2 -O- is preferable.
본 발명에 있어서, R1, R2는 탄소수 1~8, 보다 바람직하게는 탄소수 1~5, 가장 바람직하게는 탄소수 3~5의 알킬기인 것이 바람직하다. 또, 분기상 또는 쇄상의 알킬기인 것이 바람직하고, 쇄상 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, 비치환 알킬기인 것이 바람직하다.In the present invention, R 1 and R 2 are preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and most preferably an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. Moreover, it is preferable that it is a branched or chain alkyl group, and it is more preferable that it is a chain alkyl group. Moreover, it is preferable that it is an unsubstituted alkyl group.
식 (d0) 중, R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 알킬기이며, R3과 R4는 이것들이 결합하는 황 원자와 함께 고리를 형성하고 있어도 된다.In formula (d0), R <3> , R <4> is a C2-C10 alkyl group which may have a substituent, and R <3> and R <4> may form the ring with the sulfur atom which these bond.
R3, R4에 있어서의 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 알킬기로는 탄소수 2~5의 직쇄상의 알킬기를 들 수 있다. 탄소수 2~5의 직쇄상의 알킬기로는 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기 또는 n-부틸기가 바람직하고, n-부틸기가 보다 바람직하다.Examples of the alkyl group having 2 to 10 carbon atoms which may have a substituent in R 3 and R 4 include a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms. As a C2-C5 linear alkyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, etc. are mentioned. Among these, a methyl group, an ethyl group, or n-butyl group is preferable, and n-butyl group is more preferable.
R3, R4는 탄소수 1~10의 알킬기는 분기쇄상 또는 환상의 알킬기여도 된다. R3, R4에 있어서의 탄소수 1~10의 분기쇄상 또는 환상의 알킬기에 대한 설명은 상기 R1, R2에 있어서의 설명과 동일하다.R 3 and R 4 may be branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. Description of the C1-C10 branched or cyclic alkyl group in R <3> , R <4> is the same as that of the said R <1> , R <2> .
R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되고, R3, R4가 가지고 있어도 되는 치환기에 대한 설명은 상기 R1, R2에서의 설명과 동일하다.R <3> , R <4> may have a substituent and the description about the substituent which R <3> , R <4> may have is the same as that of the said R <1> , R <2> .
본 발명에 있어서, 식 (d0) 중, R3, R4는 탄소수 2~8, 보다 바람직하게는 탄소수 2~6, 가장 바람직하게는 탄소수 3~5의 알킬기인 것이 바람직하다. 또, 분기상 또는 쇄상의 알킬기인 것이 바람직하고, 쇄상 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, 비치환 알킬기인 것이 바람직하다.In the present invention, R 3 and R 4 in the formula (d0) are preferably 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and most preferably an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. Moreover, it is preferable that it is a branched or chain alkyl group, and it is more preferable that it is a chain alkyl group. Moreover, it is preferable that it is an unsubstituted alkyl group.
상기 일반식 (d0) 중, X-는 짝 음이온이다. X-의 짝 음이온으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 종래 레지스트 조성물의 켄처에 이용되는 광 분해성 염기(광 반응형 켄처) 등의 음이온부로서 알려져 있는 짝 음이온을 사용할 수 있다. 이와 같은 짝 음이온으로는 하기 일반식 (d1-1)~(d1-3) 중 어느 하나로 나타내는 음이온인 것이 바람직하다.In General Formula (d0), X − is a counter anion. The counter anion of X − is not particularly limited, and for example, a counter anion known as an anion part such as a photodegradable base (photoreaction type quencher) used in a quencher of a resist composition can be used. It is preferable that it is an anion represented by either of following general formula (d1-1) (d1-3) as a counter anion.
[식 (d1-1)~(d1-3) 중, Rd1~Rd4는 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이다. 단, 식 (d1-2) 중의 Rd2에서의 S 원자에 인접하는 탄소 원자에는 불소 원자는 결합하고 있지 않는 것으로 한다. Yd1은 단결합 또는 2가의 연결기이다.][Formula (d1-1) ~ (d1-3) of, Rd Rd 1 ~ 4 is an alkenyl group which may have a branched alkyl group, or a substituent in the chain which may have a ring group, substituents may have a substituent. However, it is assumed that a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 in the formula (d1-2). Yd 1 is a single bond or a divalent linking group.]
(d1-1)로 나타내는 음이온Anion represented by (d1-1)
식 (d1-1) 중, Rd1은 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이며, R101과 동일한 것을 들 수 있다.Formula (d1-1) of, Rd 1 is an alkenyl group which may have a branched alkyl group, or a substituent in the chain which may have a ring group, substituents may have a substituent, it is the same as R 101.
이들 중에서도, Rd1로는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 환식기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 탄화수소기가 바람직하다. 이들 기가 가지고 있어도 되는 치환기로는 수산기, 불소 원자 또는 불소화 알킬기가 바람직하다. Among these, as Rd 1 , an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain hydrocarbon group which may have a substituent is preferable. As a substituent which these groups may have, a hydroxyl group, a fluorine atom, or a fluorinated alkyl group is preferable.
상기 방향족 탄화수소기로는 페닐기 혹은 나프틸기가 보다 바람직하다.As said aromatic hydrocarbon group, a phenyl group or a naphthyl group is more preferable.
상기 지방족 환식기로는 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기인 것이 보다 바람직하다.As said aliphatic cyclic group, it is more preferable that the group remove | excluding one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes, such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclo dodecane.
상기 쇄상의 탄화수소기로는 쇄상의 알킬기가 바람직하다. 쇄상의 알킬기로는 탄소수가 1~10인 것이 바람직하고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 직쇄상의 알킬기;1-메틸 에틸기, 1-메틸 프로필기, 2-메틸 프로필기, 1-메틸 부틸기, 2-메틸 부틸기, 3-메틸 부틸기, 1-에틸 부틸기, 2-에틸 부틸기, 1-메틸 펜틸기, 2-메틸 펜틸기, 3-메틸 펜틸기, 4-메틸 펜틸기 등의 분기쇄상의 알킬기;를 들 수 있다.As said chain hydrocarbon group, a chain alkyl group is preferable. The linear alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, specifically, straight chain such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. Alkyl group; 1-methyl ethyl group, 1-methyl propyl group, 2-methyl propyl group, 1-methyl butyl group, 2-methyl butyl group, 3-methyl butyl group, 1-ethyl butyl group, 2-ethyl butyl group, 1 And branched alkyl groups such as -methyl pentyl group, 2-methyl pentyl group, 3-methyl pentyl group and 4-methyl pentyl group.
상기 쇄상의 알킬기가 치환기로서 불소 원자 또는 불소화 알킬기를 가지는 불소화 알킬기인 경우, 불소화 알킬기의 탄소수는 1~11이 바람직하고, 1~8이 보다 바람직하며, 1~4가 더욱 바람직한 이 불소화 알킬기는 불소 원자 이외의 원자를 함유해도 된다. 불소 원자 이외의 원자로는 예를 들어 산소 원자, 탄소 원자, 수소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.When the chain alkyl group is a fluorinated alkyl group having a fluorine atom or a fluorinated alkyl group as a substituent, the carbon number of the fluorinated alkyl group is preferably 1 to 11, more preferably 1 to 8, and still more preferably 1 to 4 of the fluorinated alkyl group. You may contain atoms other than an atom. As atoms other than a fluorine atom, an oxygen atom, a carbon atom, a hydrogen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned, for example.
Rd1로는 직쇄상의 알킬기를 구성하는 일부 또는 전부의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환된 불소화 알킬기인 것이 바람직하고, 직쇄상의 알킬기를 구성하는 수소 원자의 모두가 불소 원자로 치환된 불소화 알킬기(직쇄상의 퍼플루오로 알킬기)인 것이 바람직하다.Rd 1 is preferably a fluorinated alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted with fluorine atoms, and fluorinated alkyl groups in which all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted with fluorine atoms (linear Perfluoro alkyl group).
이하에 일반식 (d1-1)로 나타내는 음이온의 바람직한 구체적인 예를 나타낸다.The preferable specific example of the anion represented by general formula (d1-1) below is shown.
(d1-2)로 나타나는 음이온Anion represented by (d1-2)
식 (d1-2) 중, Rd2는 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이며, R101과 동일한 것을 들 수 있다.In the formula (d1-2), Rd 2 is an alkenyl group which may have a branched alkyl group, or a substituent in the chain which may have a ring group, substituents may have a substituent, it is the same as R 101.
단, Rd2에서의 S 원자에 인접하는 탄소 원자에는 불소 원자는 결합하고 있지 않는(불소 치환되어 있지 않는) 것으로 한다. 이것에 의해, (d1-2) 성분의 음이온이 적당한 약산 음이온이 되어, (D) 성분의 켄칭능이 향상된다.However, it is assumed that a fluorine atom is not bonded (not substituted with fluorine) to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 . Thereby, the anion of component (d1-2) becomes a suitable weak acid anion, and the hardening ability of (D) component improves.
Rd2로는 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 환식기인 것이 바람직하고, 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기(치환기를 가지고 있어도 된다);캠퍼 등으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is an aliphatic cyclic group which may have a substituent as Rd <2> , and may have group (substituent group remove | excluding one or more hydrogen atoms from adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclo dodecane, etc. It is more preferable that the group remove | excluding one or more hydrogen atoms from camphor etc.
Rd2의 탄화수소기는 치환기를 가지고 있어도 되고, 이 치환기로는 상기 식 (d1-1)의 Rd1에서의 탄화수소기(방향족 탄화수소기, 지방족 탄화수소기)가 가지고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.A hydrocarbon Rd 2 group is optionally has a substituent, the substituents may be the same as the substituent group which may have a hydrocarbon group (the aromatic hydrocarbon group, aliphatic hydrocarbon group) in Rd 1 of the formula (d1-1).
이하에 일반식 (d1-2)로 나타내는 음이온의 바람직한 구체적인 예를 나타낸다.The preferable specific example of the anion represented by general formula (d1-2) below is shown.
(d1-3)으로 나타내는 음이온Anion represented by (d1-3)
식 (d1-3) 중, Rd3은 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이며, R101과 동일한 것을 들 수 있고, 불소 원자를 포함하는 환식기, 쇄상의 알킬기, 또는 쇄상의 알케닐기인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 불소화 알킬기가 바람직하고, 상기 Rd1의 불소화 알킬기와 동일한 것이 보다 바람직하다.Formula (d1-3) of, Rd 3 is an alkenyl group which may have a branched alkyl group, or a substituent in the chain which may have a ring group, substituents may have a substituent, there may be mentioned the same ones as R 101, fluorine It is preferable that they are a cyclic group containing an atom, a linear alkyl group, or a linear alkenyl group. Among them, a fluorinated alkyl group and more preferably the same as that of the fluorinated alkyl group Rd 1.
식 (d1-3) 중, Rd4는 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이며, R101과 동일한 것을 들 수 있다.In the formula (d1-3), Rd 4 is an alkenyl group which may have a branched alkyl group, or a substituent in the chain which may have a ring group, substituents may have a substituent, it is the same as R 101.
그 중에서도, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 환식기인 것이 바람직하다.Especially, it is preferable that they are an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, and a cyclic group which may have a substituent.
Rd4에 있어서의 알킬기는 탄소수 1~5의 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. Rd4의 알킬기의 수소 원자의 일부가 수산기, 시아노기 등으로 치환되고 있어도 된다.The alkyl group in Rd 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group , Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. A part of the hydrogen atoms of the alkyl group of Rd 4 may be substituted by hydroxyl group, cyano group, or the like.
Rd4에 있어서의 알콕시기는 탄소수 1~5의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1~5의 알콕시기로서 구체적으로는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기를 들 수 있다. 그 중에서도, 메톡시기, 에톡시기가 바람직하다.The alkoxy group in Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and specifically, as the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group and an n-butoxy group and tert-butoxy groups. Especially, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.
Rd4에 있어서의 알케닐기는 상기 R101과 동일한 것을 들 수 있으며, 비닐기, 프로페닐기(알릴기), 1-메틸프로페닐기, 2-메틸프로페닐기가 바람직하다 이들 기는 추가로 치환기로서 탄소수 1~5의 알킬기 또는 탄소수 1~5의 할로겐화 알킬기를 가지고 있어도 된다.Alkenyl Rd in the 4 groups may include the same as the R 101, a vinyl group, a propenyl group (allyl group), 1-methyl propenyl group, preferably a 2-propenyl group These groups having a carbon number of 1 as a substituent in more You may have a C5-5 alkyl group or a C1-C5 halogenated alkyl group.
Rd4에 있어서의 환식기는 상기 R101과 동일한 것을 들 수 있으며, 시클로펜 탄, 시클로헥산, 아다만탄, 노르보난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 시클로알칸으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 지환식기, 또는 페닐기, 나프틸기 등의 방향족기가 바람직하다. Rd4가 지환식기인 경우, 레지스트 조성물이 유기용제에 양호하게 용해됨으로써 리소그래피 특성이 양호해진다. 또, Rd4가 방향족기인 경우, EUV 등을 노광 광원으로 하는 리소그래피에 있어서 이 레지스트 조성물이 광 흡수 효율이 뛰어나 감도나 리소그래피 특성이 양호해진다.Examples of the cyclic group for Rd 4 include the same as those described above for R 101, and include 1 from cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane and tetracyclododecane. An alicyclic group except two or more hydrogen atoms, or an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group is preferable. In the case where Rd 4 is an alicyclic group, the lithographic characteristics are improved by dissolving the resist composition in an organic solvent satisfactorily. Also, Rd is 4 when an aromatic group, in the EUV lithography, such as the exposure light source is a resist composition becomes good sensitivity and the lithographic properties and excellent light absorption efficiency.
식 (d1-3) 중, Yd1은 단결합 또는 2가의 연결기이다.In formula (d1-3), Yd 1 is a single bond or a divalent linking group.
Yd1에 있어서의 2가의 연결기로는 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 탄화수소기(지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기), 헤테로 원자를 포함하는 2가의 연결기 등을 들 수 있다. 이것들은 각각 상기 식 (a2-1)에 있어서의 Ya21의 2가의 연결기의 설명에서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.Group connection divalent in Yd 1 is not particularly limited, but there may be mentioned a divalent hydrocarbon group which may have a substituent (the aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group), a divalent connecting group, such as containing a hetero atom. These are the same as those described in the description of the divalent linking group of Ya 21 in the formula (a2-1), respectively.
Yd1로는 카르보닐기, 에스테르 결합, 아미드 결합, 알킬렌기 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다. 알킬렌기로는 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬렌기인 것이 보다 바람직하고, 메틸렌기 또는 에틸렌기인 것이 더욱 바람직하다.Yd 1 is preferably a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, an alkylene group or a combination thereof. As an alkylene group, it is more preferable that it is a linear or branched alkylene group, and it is still more preferable that it is a methylene group or an ethylene group.
이하에 일반식 (d1-3)으로 나타내는 음이온의 바람직한 구체적인 예를 나타낸다.The preferable specific example of an anion represented by general formula (d1-3) below is shown.
이하에, 일반식 (d0)으로 나타내는 화합물의 구체적인 예를 든다.Below, the specific example of a compound represented by general formula (d0) is given.
(D0) 성분의 함유량은 (A) 성분 100 질량부에 대해서, 0.01~10 질량부인 것이 바람직하고 0.05~5.0 질량부인 것이 보다 바람직하며, 0.1~3.0 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위의 하한치 이상이면, 특히 양호한 리소그래피 특성 및 레지스트 패턴 형상이 얻어진다. 상기 범위의 상한치 이하이면, 감도를 양호하게 유지할 수 있고 스루풋도 뛰어나다.It is preferable that content of (D0) component is 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, It is more preferable that it is 0.05-5.0 mass parts, It is still more preferable that it is 0.1-3.0 mass parts. If it is more than the lower limit of the said range, especially favorable lithography characteristic and a resist pattern shape will be obtained. If it is below the upper limit of the said range, a sensitivity can be maintained favorable and throughput is also excellent.
((D2) 성분)((D2) component)
(D) 성분은 상기 (D0) 성분에 해당하지 않는 함질소 유기 화합물 성분 (이하, (D2) 성분이라 함)을 더 함유하고 있어도 된다.The component (D) may further contain a nitrogen-containing organic compound component (hereinafter referred to as component (D2)) which does not correspond to the component (D0).
(D2) 성분으로는 산 확산 제어제로서 작용하는 것이며, 또한 (D1) 성분에 해당하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않고, 공지의 것으로부터 임의로 사용하면 된다. 그 중에서도, 지방족 아민, 특히 제2급 지방족 아민이나 제3급 지방족 아민이 바람직하다.The component (D2) is not particularly limited as long as it acts as an acid diffusion control agent and does not correspond to the component (D1), and may be used arbitrarily from known ones. Especially, aliphatic amines, especially secondary aliphatic amine and tertiary aliphatic amine are preferable.
지방족 아민이란, 1개 이상의 지방족기를 가지는 아민이며, 이 지방족기는 탄소수가 1~12인 것이 바람직하다.An aliphatic amine is an amine which has one or more aliphatic groups, and it is preferable that this aliphatic group has 1-12 carbon atoms.
지방족 아민으로는 암모니아 NH3의 수소 원자의 적어도 1개를 탄소수 12 이하의 알킬기 또는 히드록시알킬기로 치환한 아민(알킬아민 또는 알킬알코올아민) 또는 환식 아민을 들 수 있다. Examples of the aliphatic amines include amines (alkylamines or alkylalcoholamines) or cyclic amines in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group having 12 or less carbon atoms or a hydroxyalkyl group.
알킬아민 및 알킬알코올아민의 구체적인 예로는 n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민 등의 모노알킬아민;디에틸아민, 디-n-프로필아민, 디-n-헵틸아민, 디-n-옥틸아민, 디시클로헥실아민 등의 디알킬아민;트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 트리-n-펜틸아민, 트리-n-헥실아민, 트리-n-헵틸아민, 트리-n-옥틸아민, 트리-n-노닐아민, 트리-n-데실아민, 트리-n-도데실아민 등의 트리알킬아민;디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 디-n-옥탄올아민, 트리-n-옥탄올아민 등의 알킬알코올아민을 들 수 있다. 이들 중에서도, 탄소수 5~10의 트리알킬아민이 더욱 바람직하고, 트리-n-펜틸아민 또는 트리-n-옥틸아민이 특히 바람직하다. Specific examples of alkylamines and alkylalcoholamines include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine and n-decylamine; diethylamine and di-n-propylamine , Dialkylamines such as di-n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n- Trialkylamines such as pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine and tri-n-dodecylamine Alkyl alcohol amines such as diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, di-n-octanolamine, and tri-n-octanolamine. Among these, trialkylamines having 5 to 10 carbon atoms are more preferable, and tri-n-pentylamine or tri-n-octylamine is particularly preferable.
환식 아민으로는 예를 들어, 헤테로 원자로서 질소 원자를 포함하는 복소환 화합물을 들 수 있다. 이 복소환 화합물로는 단환식의 것(지방족 단환식 아민)이어도 다환식의 것(지방족 다환식 아민)이어도 된다.As a cyclic amine, the heterocyclic compound containing a nitrogen atom as a hetero atom is mentioned, for example. The heterocyclic compound may be monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or polycyclic (aliphatic polycyclic amine).
지방족 단환식 아민으로서 구체적으로는 피페리딘, 피페라진 등을 들 수 있다.Specific examples of the aliphatic monocyclic amines include piperidine and piperazine.
지방족 다환식 아민으로는 탄소수가 6~10인 것이 바람직하고, 구체적으로는 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 헥사메틸렌테트라민, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 등을 들 수 있다.The aliphatic polycyclic amine preferably has 6 to 10 carbon atoms, specifically 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7 -Undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, etc. are mentioned.
그 밖의 지방족 아민으로는 트리스(2-메톡시메톡시에틸)아민, 트리스{2-(2-메톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(2-메톡시에톡시메톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-메톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-에톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-에톡시프로폭시)에틸}아민, 트리스[2-{2-(2-히드록시에톡시)에톡시}에틸]아민, 트리에탄올아민 트리아세테이트 등을 들 수 있고, 트리에탄올아민 트리아세테이트가 바람직하다.Other aliphatic amines include tris (2-methoxymethoxyethyl) amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (2-methoxyethoxymethoxy) ethyl} Amine, tris {2- (1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxypropoxy) ethyl} amine, Tris [2- {2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy} ethyl] amine, triethanolamine triacetate, and the like, and triethanolamine triacetate is preferable.
또, (D2) 성분으로는 방향족 아민을 사용해도 된다.Moreover, you may use an aromatic amine as (D2) component.
방향족 아민으로는 아닐린, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 피롤, 인돌, 피라졸, 이미다졸 또는 이들의 유도체, 디페닐아민, 트리페닐아민, 트리벤질아민, 2,6-디이소프로필아닐린, N-tert-부톡시카르보닐피롤리딘 등을 들 수 있다.Aromatic amines include aniline, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or derivatives thereof, diphenylamine, triphenylamine, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N -tert-butoxycarbonylpyrrolidine etc. are mentioned.
(D2) 성분은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다.(D2) A component may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
(D2) 성분은 (A) 성분 100 질량부에 대해서, 통상 0.01~5.0 질량부의 범위에서 사용된다. 상기 범위로 함으로써, 레지스트 패턴 형상, 대기 경시 안정성 등이 향상된다.(D2) A component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component. By setting it as the said range, a resist pattern shape, atmospheric stability with time, etc. will improve.
(D) 성분은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다.As the component (D), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
본 발명의 레지스트 조성물이 (D) 성분을 함유하는 경우, (D) 성분은 (A) 성분 100 질량부에 대해서, 0.1~15 질량부인 것이 바람직하고, 0.3~12 질량부인 것이 보다 바람직하며, 0.5~12 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위의 하한치 이상이면 레지스트 조성물로 했을 때, LWR 등의 리소그래피 특성이 보다 향상된다. 또, 보다 양호한 레지스트 패턴 형상을 얻을 수 있다. 상기 범위의 상한치 이하이면 감도를 양호하게 유지할 수 있고 스루풋도 뛰어나다.When the resist composition of this invention contains (D) component, it is preferable that it is 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, It is more preferable that it is 0.3-12 mass parts, 0.5 It is more preferable that it is -12 mass parts. If it is more than the lower limit of the said range, when it is set as a resist composition, lithographic characteristics, such as LWR, will improve more. In addition, a better resist pattern shape can be obtained. Sensitivity can be kept favorable as it is below the upper limit of the said range, and its throughput is also excellent.
<산 발생제 성분;(B) 성분> <Acid generator component; (B) component>
본 발명의 레지스트 조성물은 노광에 의해 산을 발생시키는 산 발생제 성분 (B)(이하, (B) 성분이라 함)을 함유하는 것이 바람직하다. (B) 성분으로는 특별히 한정되지 않고, 지금까지 화학 증폭형 레지스트용의 산 발생제로서 제안되고 있는 것을 사용할 수 있다.It is preferable that the resist composition of this invention contains the acid generator component (B) (henceforth (B) component) which generate | occur | produces an acid by exposure. It does not specifically limit as (B) component, The thing currently proposed as an acid generator for chemically amplified resist can be used.
이와 같은 산 발생제로는 요도늄염이나 설포늄염 등의 오니움염계 산 발생제, 옥심설포네이트계 산 발생제, 비스알킬 또는 비스아릴설포닐 디아조메탄류, 폴리(비스설포닐) 디아조메탄류 등의 디아조메탄계 산 발생제, 니트로벤질 설포네이트계 산 발생제, 이미노설포네이트계 산 발생제, 디설폰계 산 발생제 등 다종의 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 오니움염계 산 발생제를 사용하는 것이 바람직하다.Such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyl diazomethanes, and poly (bissulfonyl) diazomethanes. And various kinds such as diazomethane-based acid generators, nitrobenzyl sulfonate-based acid generators, iminosulfonate-based acid generators, and disulfone-based acid generators. Especially, it is preferable to use an onium salt type acid generator.
오니움염계 산 발생제로는 예를 들면, 하기의 일반식 (b-1)로 나타내는 화합물(이하 「(b-1) 성분」이라고도 함), 일반식 (b-2)로 나타내는 화합물(이하 「(b-2) 성분」이라고도 함), 또는 일반식 (b-3)으로 나타내는 화합물(이하 「(b-3) 성분」이라고도 함)을 사용할 수 있다.As the onium salt-based acid generator, for example, a compound represented by the following general formula (b-1) (hereinafter also referred to as "(b-1) component") and a compound represented by general formula (b-2) (hereinafter " (b-2) component ") or a compound represented by the general formula (b-3) (hereinafter also referred to as" (b-3) component ") can be used.
[식 중, R101, R104~R108은 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이다. R104, R105는 서로 결합해 고리를 형성하고 있어도 된다. R106~R107 중 어느 2은 서로 결합해 고리를 형성하고 있어도 된다. R102는 불소 원자 또는 탄소수 1~5의 불소화 알킬기이다. Y101은 단결합 또는 산소 원자를 포함하는 2가의 연결기이다. V101~V103은 각각 독립적으로 단결합, 알킬렌기 또는 불소화 알킬렌기이다. L101~L102는 각각 독립적으로 단결합 또는 산소 원자이다. L103~L105는 각각 독립적으로 단결합, -CO- 또는 -SO2-이다. M'm +는 m가의 유기 양이온이다(상기 식 (b1-1)의 화합물에 있어서의 양이온을 제외함).][In formula, R <101> , R <104> -R <108> is respectively independently the cyclic group which may have a substituent, the chain alkyl group which may have a substituent, or the chain alkenyl group which may have a substituent. R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring. Any two of R 106 to R 107 may be bonded to each other to form a ring. R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y 101 is a divalent linking group containing a single bond or an oxygen atom. V 101 to V 103 are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. L 101 to L 102 each independently represent a single bond or an oxygen atom. L 103 to L 105 are each independently a single bond, -CO-, or -SO 2- . M 'm + is an m-valent organic cation (other than the cations of the compounds of the formula (b1-1)).]
{음이온부}{Anion zone
·(b-1) 성분의 음이온부Anion part of (b-1) component
식 (b-1) 중, R101은 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이다.In formula (b-1), R 101 is a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent.
(치환기를 가지고 있어도 되는 환식기)(Cyclic group which may have substituent)
상기 환식기는 환상의 탄화 수소기인 것이 바람직하고, 이 환상의 탄화 수소기는 방향족 탄화 수소기여도 되고, 지방족 탄화 수소기여도 된다.It is preferable that the said cyclic group is a cyclic hydrocarbon group, and this cyclic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group may be sufficient as it.
R101에서의 방향족 탄화 수소기는 상기 식 (a1-1)의 Va1에서의 2가의 방향족 탄화 수소기에서 든 방향족 탄화 수소환 또는 2 이상의 방향환을 포함하는 방향족 화합물로부터 수소 원자를 1개 제외한 아릴기를 들 수 있으며, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.The aromatic hydrocarbon group for R 101 is aryl excluding one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic compound containing two or more aromatic rings contained in a divalent aromatic hydrocarbon group in Va 1 of Formula (a1-1). A group is mentioned, A phenyl group and a naphthyl group are preferable.
R101에서의 환상의 지방족 탄화 수소기는 상기 식 (a1-1)의 Va1에서의 2가의 지방족 탄화 수소기에서 든 모노시클로알칸 또는 폴리시클로알칸으로부터 수소 원자를 1개 제외한 기를 들 수 있고, 아다만틸기, 노르보르닐기가 바람직하다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 includes a group in which one hydrogen atom is removed from monocycloalkane or polycycloalkane contained in the divalent aliphatic hydrocarbon group in Va 1 of formula (a1-1). Monomethyl group and norbornyl group are preferable.
또, R101에서의 환상의 탄화 수소기는 복소환 등과 같이 헤테로 원자를 포함해도 되고, 구체적으로는 상기 일반식 (a2-r-1)~(a2-r-7)로 각각 나타내는 락톤 함유 환식기, 상기 일반식 (a5-r-1)~(a5-r-4)로 각각 나타내는 -SO2- 함유 환식기, 그 외 이하에 드는 복소 환식기를 들 수 있다.Moreover, the cyclic hydrocarbon group in R <101> may contain a hetero atom like a heterocyclic ring, and specifically, the lactone containing cyclic group represented by said general formula (a2-r-1)-(a2-r-7), respectively And -SO 2 -containing cyclic groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), and the following heterocyclic groups, respectively.
R101의 환상의 탄화 수소기에서의 치환기로는 예를 들어, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기, 카르보닐기, 니트로기 등을 들 수 있다.As a substituent in the cyclic hydrocarbon group of R <101> , an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, etc. are mentioned, for example.
치환기로서의 알킬기로는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다.As an alkyl group as a substituent, a C1-C5 alkyl group is preferable and it is most preferable that they are a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, and a tert- butyl group.
치환기로서의 알콕시기로는 탄소수 1~5의 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기가 보다 바람직하며, 메톡시기, 에톡시기가 가장 바람직하다.The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group, a methoxy group, Most preferred are ethoxy groups.
치환기로서의 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다. As a halogen atom as a substituent, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
치환기로서의 할로겐화 알킬기로는 탄소수 1~5의 알킬기, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기 등의 수소 원자의 일부 또는 전부가 상기 할로겐 원자로 치환된 기를 들 수 있다.As a halogenated alkyl group as a substituent, the group in which one part or all part of hydrogen atoms, such as a C1-C5 alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, tert- butyl group, etc. was substituted by the said halogen atom is mentioned. .
(치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기)(Chain alkyl group which may have a substituent)
R101의 쇄상의 알킬기로는 직쇄상 또는 분기쇄상 중 어느 하나여도 된다.The linear alkyl group of R 101 may be either linear or branched.
직쇄상의 알킬기로는 탄소수가 1~20인 것이 바람직하고, 1~15인 것이 보다 바람직하며, 1~10이 가장 바람직하다. 구체적으로는 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데카닐기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 이소트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 이소헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기, 헨이코실기, 도코실기 등을 들 수 있다.It is preferable that carbon number is 1-20, as a linear alkyl group, it is more preferable that it is 1-15, and 1-10 are the most preferable. Specifically, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decanyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, isotridecyl, Tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, isocyl group, hencosyl group and docosyl group.
분기쇄상의 알킬기로는 탄소수가 3~20인 것이 바람직하고, 3~15인 것이 보다 바람직하며, 3~10이 가장 바람직하다. 구체적으로는 예를 들면, 1-메틸 에틸기, 1-메틸 프로필기, 2-메틸 프로필기, 1-메틸 부틸기, 2-메틸 부틸기, 3-메틸 부틸기, 1-에틸 부틸기, 2-에틸 부틸기, 1-메틸 펜틸기, 2-메틸 펜틸기, 3-메틸 펜틸기, 4-메틸 펜틸기 등을 들 수 있다.The branched alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methyl ethyl group, 1-methyl propyl group, 2-methyl propyl group, 1-methyl butyl group, 2-methyl butyl group, 3-methyl butyl group, 1-ethyl butyl group, 2- Ethyl butyl group, 1-methyl pentyl group, 2-methyl pentyl group, 3-methyl pentyl group, 4-methyl pentyl group, etc. are mentioned.
(치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기)(Chain alkenyl group which may have a substituent)
R101의 쇄상의 알케닐기로는 직쇄상 또는 분기쇄상 중 어느 하나여도 되고, 탄소수가 2~10인 것이 바람직하며, 2~5가 보다 바람직하고, 2~4가 더욱 바람직하며, 3이 특히 바람직하다. 직쇄상의 알케닐기로는 예를 들면, 비닐기, 프로페닐기(알릴기), 부티닐기 등을 들 수 있다. 분기쇄상의 알케닐기로는 예를 들면, 1-메틸프로페닐기, 2-메틸프로페닐기 등을 들 수 있다.The linear alkenyl group of R 101 may be either linear or branched, preferably 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 5, still more preferably 2 to 4, and particularly preferably 3 Do. As a linear alkenyl group, a vinyl group, a propenyl group (allyl group), butynyl group etc. are mentioned, for example. As a branched alkenyl group, a 1-methylpropenyl group, 2-methylpropenyl group, etc. are mentioned, for example.
쇄상의 알케닐기로는 상기 중에서도, 특히 프로페닐기가 바람직하다.Especially as a chain alkenyl group, a propenyl group is especially preferable.
R101의 쇄상의 알킬기 또는 알케닐기에서의 치환기로는 예를 들어, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기, 카르보닐기, 니트로기, 아미노기, 상기 R101에서의 환식기 등을 들 수 있다.As a substituent for R 101 of the alkyl or alkenyl groups of the chain, it may be mentioned, for example, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, a cyclic group etc. in the R 101.
그 중에서도, R101은 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기가 바람직하고, 치환기를 가지고 있어도 되는 환상의 탄화 수소기인 것이 보다 바람직하다. 보다 구체적으로는 페닐기, 나프틸기, 폴리시클로알칸으로부터 1개 이상의 수소 원자를 제외한 기, 상기 식 (a2-r-1)~(a2-r-7)로 각각 나타내는 락톤 함유 환식기, 상기 일반식 (a5-r-1)~(a5-r-4)로 각각 나타내는 -SO2- 함유 환식기 등이 바람직하다.Especially, R 101 is preferably a cyclic group which may have a substituent, and more preferably a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. More specifically, a group except one or more hydrogen atoms from a phenyl group, a naphthyl group and a polycycloalkane, a lactone-containing cyclic group represented by the formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), respectively, the general formula The -SO 2 -containing cyclic group represented by (a5-r-1) to (a5-r-4) is preferable.
식 (b-1) 중, Y101은 단결합 또는 산소 원자를 포함하는 2가의 연결기이다.In formula (b-1), Y 101 is a divalent linking group containing a single bond or an oxygen atom.
Y101이 산소 원자를 포함하는 2가의 연결기인 경우, 이 Y101은 산소 원자 이외의 원자를 함유해도 된다. 산소 원자 이외의 원자로는 예를 들어 탄소 원자, 수소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.When Y 101 is a divalent linking group containing an oxygen atom, this Y 101 may contain an atom other than an oxygen atom. As atoms other than an oxygen atom, a carbon atom, a hydrogen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned, for example.
산소 원자를 포함하는 2가의 연결기로는 예를 들어, 산소 원자(에테르 결합:-O-), 에스테르 결합(-C(=O)-O-), 옥시카르보닐기(-O-C(=O)-), 아미드 결합(-C(=O)-NH-), 카르보닐기(-C(=O)-), 카보네이트 결합(-O-C(=O)-O-) 등의 비탄화 수소계의 산소 원자 함유 연결기;이 탄화 수소계의 산소 원자 함유 연결기와 알킬렌기의 조합 등을 들 수 있다. 상기 조합에 추가로 설포닐기(-SO2-)가 연결되어 있어도 된다. 상기 조합으로는 예를 들어 하기 식 (y-al-1)~(y-al-7)로 각각 나타내는 연결기를 들 수 있다.As a bivalent coupling group containing an oxygen atom, an oxygen atom (ether bond: -O-), an ester bond (-C (= O) -O-), an oxycarbonyl group (-OC (= O)-), for example And hydrogen atom-based oxygen atom-containing linking groups such as amide bonds (-C (= O) -NH-), carbonyl groups (-C (= O)-), and carbonate bonds (-OC (= O) -O-) The combination of this hydrocarbon type oxygen atom containing coupling group and alkylene group etc. are mentioned. The sulfonyl group (-SO 2- ) may be further connected to the combination. As said combination, the coupling group represented, for example by following formula (y-al-1)-(y-al-7) is mentioned, for example.
[식 중, V'101은 단결합 또는 탄소수 1~5의 알킬렌기이며, V'102는 탄소수 1~30의 2가의 포화 탄화 수소기이다.][In formula, V'101 is a single bond or a C1-C5 alkylene group, V'102 is a C1-C30 divalent saturated hydrocarbon group.]
V'102에 있어서의 2가의 포화 탄화 수소기는 탄소수 1~30의 알킬렌기인 것이 바람직하다.V 'group is a divalent saturated hydrocarbon in the 102 is preferably an alkylene group of 1 to 30 carbon atoms.
V'101 및 V'102에 있어서의 알킬렌기로는 직쇄상의 알킬렌기여도 되고, 분기쇄상의 알킬렌기여도 되며, 직쇄상의 알킬렌기가 바람직하다. V is an alkylene group include straight-chain alkylene of the contribution of the "101 and V" 102, and the contribution of alkylene branched alkyl, it is preferably an alkylene group of a straight chain.
V'101 및 V'102에 있어서의 알킬렌기로서 구체적으로는 메틸렌기[-CH2-];-CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(CH2CH3)-, -C(CH3)(CH2CH2CH3)-, -C(CH2CH3)2- 등의 알킬 메틸렌기;에틸렌기[-CH2CH2-];-CH(CH3)CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH2CH3)CH2- 등의 알킬 에틸렌기;트리메틸렌기(n-프로필렌기)[-CH2CH2CH2-];-CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- 등의 알킬 트리메틸렌기;테트라메틸렌기[-CH2CH2CH2CH2-];-CH(CH3)CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2CH2- 등의 알킬 테트라메틸렌기;펜타메틸렌기[-CH2CH2CH2CH2CH2-] 등을 들 수 있다.V specifically, methylene group as the alkylene group in the '101 and V' 102 [-CH 2 -] ; - CH (CH 3) -, -CH (CH 2 CH 3) -, -C (CH 3) 2 -, -C (CH 3) ( CH 2 CH 3) -, -C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, -C (CH 2 CH 3) 2 - a methylene group of the alkyl and the like; an ethylene group [-CH 2 CH 2- ]; -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH (CH 3 ) CH (CH 3 )-, -C (CH 3 ) 2 CH 2- , -CH (CH 2 CH 3 Alkyl ethylene groups such as CH 2- ; trimethylene group (n-propylene group) [-CH 2 CH 2 CH 2- ]; -CH (CH 3 ) CH 2 CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 ) Alkyl trimethylene groups such as CH 2- ; tetramethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2- ]; -CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 and the like - pentamethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2]; - CH 2 such alkyl tetramethylene group.
또, V'101 또는 V'102에 있어서의 상기 알킬렌기에서의 일부의 메틸렌기가 탄소수 5~10의 2가의 지방족 환식기로 치환되어 있어도 된다. 상기 지방족 환식기는 상기 식 (a1-r-1) 중의 Ra'3의 환상의 지방족 탄화 수소기로부터 수소 원자를 추가로 1개 제외한 2가의 기가 바람직하고, 시클로헥실렌기, 1,5-아다만틸렌기 또는 2,6-아다만틸렌기가 보다 바람직하다.The group may be a part of the methylene in the alkyl group of the V 'or 101 V' 102 is replaced with a divalent cycloaliphatic group having a carbon number of 5-10. The aliphatic cyclic group is preferably a divalent group excluding one hydrogen atom from the cyclic aliphatic hydrocarbon group of Ra ′ 3 in the formula (a1-r-1), and a cyclohexylene group, 1,5-a However, a styrene group or a 2, 6-adamantylene group is more preferable.
Y101로는 에스테르 결합 또는 에테르 결합을 포함하는 2가의 연결기가 바람직하고, 상기 식 (y-al-1)~(y-al-5)로 각각 나타내는 연결기가 바람직하다.As Y 101, a divalent linking group containing an ester bond or an ether bond is preferable, and a linking group represented by the formulas (y-al-1) to (y-al-5), respectively, is preferable.
식 (b-1) 중, V101은 단결합, 알킬렌기 또는 불소화 알킬렌기이다. V101에서의 알킬렌기, 불소화 알킬렌기는 탄소수 1~4인 것이 바람직하다. V101에서의 불소화 알킬렌기로는 V101에서의 알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 기를 들 수 있다. 그 중에서도, V101은 단결합 또는 탄소수 1~4의 불소화 알킬렌기인 것이 바람직하다.In formula (b-1), V 101 is a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. Alkylene group, the fluorinated alkylene group of from 101 V group is preferably a group having from 1 to 4 carbon atoms. Examples of the fluorinated alkylene group for V 101 include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkylene group for V 101 are substituted with fluorine atoms. Among these, V 101 is preferably a single bond or a fluorinated alkylene group having from 1 to 4 carbon atoms.
식 (b-1) 중, R102는 불소 원자 또는 탄소수 1~5의 불소화 알킬기이다. R102는 불소 원자 또는 탄소수 1~5의 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하고, 불소 원자인 것이 보다 바람직하다.In formula (b-1), R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 102 is preferably a fluorine atom or a C 1-5 perfluoroalkyl group, and more preferably a fluorine atom.
(b-1) 성분의 음이온부의 구체적인 예로는 예를 들어,Specific examples of the anion portion of the component (b-1) include, for example,
Y101이 단결합이 되는 경우, 트리플루오로메탄설포네이트 음이온이나 퍼플루오로부탄설포네이트 음이온 등의 불소화 알킬설포네이트 음이온을 들 수 있고;Y1 01이 산소 원자를 포함하는 2가의 연결기인 경우, 하기 식 (an-1)~(an-3) 중 어느 하나로 나타내는 음이온을 들 수 있다.When Y 101 becomes a single bond, fluorinated alkylsulfonate anions such as trifluoromethanesulfonate anion and perfluorobutanesulfonate anion may be mentioned; when Y 1 01 is a divalent linking group containing an oxygen atom. And an anion represented by any one of the following formulas (an-1) to (an-3).
[식 중, R"101은 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 환식기, 상기 식 (r-hr-1)~(r-hr-6)로 각각 나타내는 기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기이고;R"102는 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 환식기, 상기 식 (a2-r-1)~(a2-r-7)로 각각 나타내는 락톤 함유 환식기 또는 상기 일반식 (a5-r-1)~(a5-r-4)로 각각 나타내는 -SO2- 함유 환식기이며;R"103은 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 환식기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이고;V"101은 불소화 알킬렌기이며;L"101은 -C(=O)- 또는 -SO2-이며;v"는 각각 독립적으로 0~3의 정수이고, q"는 각각 독립적으로 1~20의 정수이며, n"는 0 또는 1이다.][Wherein, R ″ 101 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a group or a substituent represented by the formulas (r-hr-1) to (r-hr-6), respectively; R " 102 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a lactone-containing cyclic group represented by the formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) or the general formulas (a5-r-1) to (a5), respectively; -r-4) with -SO 2 represent each-containing cyclic group and; R "is an alkenyl group of chain 103 which may have a substituent or an aliphatic ring group which may have an aromatic ring group, substituents may have a substituent; V ″ 101 is a fluorinated alkylene group; L ″ 101 is —C (═O) — or —SO 2 —; and v ″ are each independently an integer of 0 to 3, and q ″ is each independently 1 to 20 Integer, and n "is 0 or 1.]
R"101, R"102 및 R"103의 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 환식기는 상기 R101에서의 환상의 지방족 탄화 수소기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. 상기 치환기로는 R101에서의 환상의 지방족 탄화 수소기를 치환해도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.R "101, R" 102 and R "aliphatic cyclic group which may have a 103 substituent group is preferably a group exemplified as the cyclic aliphatic hydrocarbon groups in the R 101. As the substituent of the cyclic in R 101 The same thing as the substituent which may substitute the aliphatic hydrocarbon group is mentioned.
R"103에 있어서의 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 환식기는 상기 R101에서의 환상의 탄화 수소에서의 방향족 탄화 수소기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. 상기 치환기로는 R101에서의 이 방향족 탄화 수소기를 치환해도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.The aromatic cyclic group which may have a substituent in R ″ 103 is preferably a group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in the cyclic hydrocarbon in R 101. As the substituent, this aromatic hydrocarbon in R 101 is preferable. The same thing as the substituent which may substitute a group is mentioned.
R"101에서의 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기는 상기 R101에서의 쇄상의 알킬기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. R"103에 있어서의 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기는 상기 R101에서의 쇄상의 알케닐기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. V"101은 바람직하게는 탄소수 1~3의 불소화 알킬렌기이며, 특히 바람직하게는 -CF2-, -CF2CF2-, -CHFCF2-, -CF(CF3)CF2-, -CH(CF3)CF2-이다.The chain alkyl group which may have a substituent in R ″ 101 is preferably a group exemplified as the chain alkyl group in R 101. The chain alkenyl group which may have a substituent in R ″ 103 is represented by R 101 . The group exemplified as the chain alkenyl group of is preferable. V ″ 101 is preferably a fluorinated alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably —CF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —CHFCF 2 —, —CF (CF 3 ) CF 2 —, —CH (CF 3 ) CF 2- .
·(b-2) 성분의 음이온부Anion part of (b-2) component
식 (b-2) 중, R104, R105는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이며, 각각 식 (b-1) 중의 R101과 동일한 것을 들 수 있다. 단, R104, R105는 서로 결합해 고리를 형성하고 있어도 된다.In formula (b-2), R <104> , R <105> is respectively independently a cyclic group which may have a substituent, the chain alkyl group which may have a substituent, or the chain alkenyl group which may have a substituent, respectively, Formula (b- The same thing as R <101> in 1) is mentioned. However, R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring.
R104, R105는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기가 바람직하고, 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기 또는 직쇄상 혹은 분기쇄상의 불소화 알킬기인 것이 보다 바람직하다.R 104 and R 105 are each preferably a linear alkyl group which may have a substituent, and more preferably a linear or branched alkyl group or a linear or branched fluorinated alkyl group.
이 쇄상의 알킬기의 탄소수는 1~10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1~7, 더욱 바람직하게는 탄소수 1~3이다. R104, R105의 쇄상의 알킬기의 탄소수는 상기 탄소수의 범위 내에 있어서, 레지스트 용매에 대한 용해성도 양호한 등의 이유로부터 작을수록 바람직하다. 또, R104, R105의 쇄상의 알킬기에 있어서는 불소 원자로 치환되어 있는 수소 원자의 수가 많을수록 산의 강도가 강해지고, 또, 200㎚ 이하의 고에너지 광이나 전자선에 대한 투명성이 향상되므로 바람직하다. 상기 쇄상의 알킬기 중의 불소 원자의 비율, 즉 불소화율은 바람직하게는 70~100%, 더욱 바람직하게는 90~100%이며, 가장 바람직하게는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬기이다.It is preferable that carbon number of this linear alkyl group is 1-10, More preferably, it is C1-C7, More preferably, it is C1-C3. Carbon number of the linear alkyl group of R <104> , R <105> is more preferable because it is in the range of the said carbon number, so that solubility to a resist solvent is also good. In the chain alkyl groups of R 104 and R 105, the higher the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the stronger the strength of the acid, and the higher the transparency to high energy light and electron beams of 200 nm or less are preferable. The proportion of the fluorine atoms in the chain alkyl group, that is, the fluorination rate, is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, most preferably a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
식 (b-2) 중, V102, V103은 각각 독립적으로 단결합, 알킬렌기 또는 불소화 알킬렌기이며, 각각 식 (b-1) 중의 V101과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (b-2), V 102 and V 103 are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group, and the same ones as those of V 101 in the formula (b-1) may be mentioned.
식 (b-2) 중, L101~L102는 각각 독립적으로 단결합 또는 산소 원자이다.In formula (b-2), L 101 to L 102 each independently represent a single bond or an oxygen atom.
·(b-3) 성분의 음이온부Anion part of (b-3) component
식 (b-3) 중, R106~R108은 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이며, 각각 식 (b-1) 중의 R101과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (b-3), R 106 to R 108 are each independently a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent, respectively. The same thing as R <101> in 1) is mentioned.
L103~L105는 각각 독립적으로 단결합, -CO- 또는 -SO2-이다.L 103 to L 105 are each independently a single bond, -CO-, or -SO 2- .
{양이온부}Cationic ions
식 (b-1), (b-2) 및 (b-3) 중, M'm +는 상기 식 (b1-1)의 화합물에 있어서의 양이온 이외의 m가의 유기 양이온이며, 그 중에서도 설포늄 양이온 또는 요도늄 양이온인 것이 바람직하고, 하기의 일반식 (ca-1)~(ca-4)로 각각 나타내는 양이온이 특히 바람직하다.In formulas (b-1), (b-2) and (b-3), M ' m + is an m-valent organic cation other than the cation in the compound of the formula (b1-1), and among them sulfonium It is preferable that it is a cation or an iodonium cation, and the cation represented by the following general formula (ca-1) (ca-4)-respectively is especially preferable.
[식 중, R201~R207 및 R211~R212는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 아릴기, 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고, R201~R203, R206~R207, R211~R212는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 된다. R208~R209는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타내고, R210은 치환기를 가지고 있어도 되는 아릴기, 알킬기, 알케닐기 또는 -SO2 -함유 환식기이며, L201은 -C(=O)- 또는 -C(=O)-O-를 나타내고, Y201은 각각 독립적으로 알릴렌기, 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 나타내며, x는 1 또는 2이고, W201은 (x+1)가의 연결기를 나타낸다.][Wherein, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 each independently represent an aryl group, alkyl group or alkenyl group which may have a substituent, and R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , R 211 to R 212 may combine with each other to form a ring together with a sulfur atom in the formula. R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 210 is an aryl group, alkyl group, alkenyl group or -SO 2 -containing cyclic group which may have a substituent, and L 201 is- C (= O) - or -C (= O) represents a -O-, Y 201 each independently represent an allyl group, an alkylene group, or represents an alkenylene group, and x is 1 or 2, W 201 is (x + 1) valent It shows a connector.]
R201~R207 및 R211~R212에 있어서의 아릴기로는 탄소수 6~20의 비치환 아릴기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.As an aryl group in R <201> -R <207> and R <211> -R <212> , a C6-C20 unsubstituted aryl group is mentioned, A phenyl group and a naphthyl group are preferable.
R201~R207 및 R211~R212에 있어서의 알킬기로는 쇄상 또는 환상의 알킬기로서 탄소수 1~30의 것이 바람직하다.As an alkyl group in R <201> -R <207> and R <211> -R <212> , a C1-C30 thing is preferable as a linear or cyclic alkyl group.
R201~R207 및 R211~R212에 있어서의 알케닐기로는 탄소수가 2~10인 것이 바람직하다.As an alkenyl group in R <201> -R <207> and R <211> -R <212> , it is preferable that carbon number is 2-10.
R201~R207 및 R210~R212가 가지고 있어도 되는 치환기로는 예를 들면, 알킬기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 카르보닐기, 시아노기, 아미노기, 아릴기, 아릴티오기, 하기 식 (ca-r-1)~(ca-r-7)로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.Examples of the substituent which R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have include an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, an arylthio group, and the following formula (ca-r And groups represented by -1) to (ca-r-7), respectively.
치환기로서의 아릴티오기에 있어서의 아릴기로는 R101에서 든 것과 동일하고, 구체적으로 페닐티오기 또는 비페닐티오기를 들 수 있다.As an aryl group in the arylthio group as a substituent, it is the same as what was mentioned in R <101> , Specifically, a phenylthio group or a biphenylthio group is mentioned.
[식 중, R'201은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 쇄상의 알킬기 또는 쇄상의 알케닐기이다.][Wherein, R ′ 201 each independently represents a hydrogen atom, a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group or a chain alkenyl group.]
R'201의 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기는 상기 식 (b-1) 중의 R101과 동일한 것을 들 수 있는 것 외, 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기로서 상기 식 (a1-r-2)로 나타내는 산 해리성기와 동일한 것을 들 수 있다.R 'ring which may have a substituent, 201. Tableware, alkyl chain which may be substituted, or alkenyl chain which may have a substituent group other that can include the same as R 101 in the formula (b-1) And the same as the acid dissociable group represented by the formula (a1-r-2) as the cyclic group which may have a substituent or the chain alkyl group which may have a substituent.
R201~R203, R206~R207, R211~R212는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성하는 경우, 황 원자, 산소 원자, 질소 원자 등의 헤테로 원자나, 카르보닐기, -SO-, -SO2-, -SO3-, -COO-, -CONH- 또는 -N(RN)-(이 RN는 탄소수 1~5의 알킬기이다.) 등의 관능기를 통하여 결합해도 된다. 형성되는 고리로는 식 중의 황 원자를 그 고리 골격에 포함하는 1개의 고리가 황 원자를 포함하고, 3~10원환인 것이 바람직하며, 5~7원환인 것이 특히 바람직하다. 형성되는 고리의 구체적인 예로는 예를 들어 티오펜환, 티아졸환, 벤조티오펜환, 티안트렌환, 벤조티오펜환, 디벤조티오펜환, 9H-티옥산텐환, 티옥산톤환, 티안트렌환, 페녹사티인환, 테트라히드로티오페늄환, 테트라히드로티오피라늄환 등을 들 수 있다.When R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , R 211 to R 212 are bonded to each other to form a ring together with a sulfur atom in the formula, hetero atoms such as sulfur atom, oxygen atom, nitrogen atom, carbonyl group,- SO-, -SO 2 -, -SO 3 -, -COO-, -CONH- , or -N (RN) - may be bonded through a functional group such as (RN is an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms.). As a ring formed, it is preferable that one ring which contains the sulfur atom in a formula in the ring skeleton contains a sulfur atom, It is preferable that it is a 3-10 membered ring, It is especially preferable that it is a 5-7 membered ring. Specific examples of the ring formed include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thianthrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, thioxanthone ring and thianthrene ring. , Phenoxatiin ring, tetrahydrothiophenium ring, tetrahydrothiopyranium ring and the like.
R208~R209는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타내고, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기가 바람직하며, 알킬기가 되는 경우 서로 결합해 고리를 형성해도 된다.R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and in the case of an alkyl group, may be bonded to each other to form a ring.
R210은 치환기를 가지고 있어도 되는 아릴기, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 알케닐기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 -SO2- 함유 환식기이다.R 210 is -SO 2, which may have an alkenyl group, or a substituent group, may have a substituent which may have an aryl group, substituents may have a substituent-containing cyclic group.
R210에 있어서의 아릴기로는 탄소수 6~20의 비치환의 아릴기를 들 수 있어 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.As an aryl group in R <210> , a C6-C20 unsubstituted aryl group is mentioned, A phenyl group and a naphthyl group are preferable.
R210에 있어서의 알킬기로는 쇄상 또는 환상의 알킬기로서 탄소수 1~30의 것이 바람직하다.As an alkyl group in R <210> , a C1-C30 thing is preferable as a linear or cyclic alkyl group.
R210에 있어서의 알케닐기로는 탄소수가 2~10인 것이 바람직하다.As an alkenyl group in R <210> , it is preferable that carbon number is 2-10.
R210에 있어서의 치환기를 가지고 있어도 되는 -SO2- 함유 환식기로는 상기 일반식 (a2-1) 중의 Ra21의 「-SO2- 함유 환식기」라고 같은 것을 들 수 있으며, 상기 일반식 (a5-r-1)로 나타내는 기가 바람직하다.Examples of the -SO 2 -containing cyclic group which may have a substituent in R 210 include the same as those represented by "-SO 2 -containing cyclic group" of Ra 21 in the general formula (a2-1). The group represented by a5-r-1) is preferable.
Y201은 각각 독립적으로, 알릴렌기, 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 나타낸다.Y 201 's each independently represent an allylene group, an alkylene group, or an alkenylene group.
Y201에 있어서의 알릴렌기는 상기 식 (b-1) 중의 R101에 있어서의 방향족 탄화수소기로서 예시한 아릴기로부터 수소 원자를 1개 제외한 기를 들 수 있다.Examples of the allylene group in Y 201 include a group in which one hydrogen atom is removed from the aryl group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in R 101 in the formula (b-1).
Y201에 있어서의 알킬렌기, 알케닐렌기는 상기 일반식 (a1-1) 중의 Va1에 있어서의 2가의 탄화수소기로서의 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the alkylene group and alkenylene group for Y 201 include the same aliphatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group for Va 1 in General Formula (a1-1).
상기 식 (ca-4) 중, x는 1 또는 2이다.In said formula (ca-4), x is 1 or 2.
W201은 (x+1)가, 즉 2가 또는 3가의 연결기이다.W 201 is (x + 1), that is, a divalent or trivalent linking group.
W201에 있어서의 2가의 연결기로는 치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 탄화수소기가 바람직하고, 상기 일반식 (a2-1)에 있어서의 Ya21과 동일한 탄화수소기를 예시할 수 있다. W201에 있어서의 2가의 연결기는 직쇄상, 분기쇄상, 환상 중 어느 하나여도 되고, 환상인 것이 바람직하다. 그 중에서도 알릴렌기의 양단에 2개의 카르보닐기가 조합된 기가 바람직하다. 알릴렌기로는 페닐렌기, 나프틸렌기 등을 들 수 있으며, 페닐렌기가 특히 바람직하다.As the divalent linking group for W 201 , a divalent hydrocarbon group which may have a substituent is preferable, and the same hydrocarbon group as Ya 21 in General Formula (a2-1) can be exemplified. The divalent linking group in W 201 may be any of linear, branched, and cyclic, and is preferably cyclic. Among them, a group in which two carbonyl groups are combined at both ends of the allylene group is preferable. A phenylene group, a naphthylene group, etc. are mentioned as an allylene group, A phenylene group is especially preferable.
W201에 있어서의 3가의 연결기로는 상기 W201에 있어서의 2가의 연결기로부터 수소 원자를 1개 제외한 기, 상기 2가의 연결기에 추가로 상기 2가의 연결기가 결합한 기 등을 들 수 있다. W201에 있어서의 3가의 연결기로는 알릴렌기에 2개의 카르보닐기가 결합한 기가 바람직하다.Trivalent groups connected in the W 201 may be those groups bonded the divalent connecting group in addition to the group, the divalent connecting group other than a hydrogen atom from the divalent linking group in the above-mentioned W 201. As the trivalent linking group for W 201 , a group in which two carbonyl groups are bonded to an allylene group is preferable.
식 (ca-1)로 나타내는 바람직한 양이온으로서 구체적으로는 하기 식 (ca-1-1)~(ca-1-63)으로 각각 나타내는 양이온을 들 수 있다.Specific examples of the preferred cation represented by the formula (ca-1) include cations represented by the following formulas (ca-1-1) to (ca-1-63).
[식 중, g1, g2, g3은 반복수를 나타내고, g1은 1~5의 정수이며, g2는 0~20의 정수이고, g3은 0~20의 정수이다.][In formula, g1, g2, g3 represents a repeating number, g1 is an integer of 1-5, g2 is an integer of 0-20, g3 is an integer of 0-20.]
[식 중, R"201은 수소 원자 또는 치환기로서, 치환기로는 상기 R201~R207 및 R210~R212가 가지고 있어도 되는 치환기에서 든 것과 동일하다.][Wherein, R ″ 201 is a hydrogen atom or a substituent, and the substituents are the same as those mentioned in the substituents which R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have.
상기 식 (ca-3)으로 나타내는 바람직한 양이온으로서 구체적으로는 하기 식 (ca-3-1)~(ca-3-6)j으로 각각 나타내는 양이온을 들 수 있다.Specifically as a preferable cation represented by said formula (ca-3), the cation shown by the following formula (ca-3-1)-(ca-3-6) j respectively is mentioned.
상기 식 (ca-4)로 나타내는 바람직한 양이온으로서 구체적으로는 하기 식 (ca-4-1)~(ca-4-2)로 각각 나타내는 양이온을 들 수 있다.As a preferable cation represented by said Formula (ca-4), the cation shown by the following formula (ca-4-1)-(ca-4-2) is mentioned specifically ,.
또, 본 발명의 레지스트 조성물은 하기 일반식 (b1-1)로 나타내는 화합물을 포함하는 산 발생제 (B1)를 함유하고 있는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the resist composition of this invention contains the acid generator (B1) containing the compound represented by the following general formula (b1-1).
[식 중, R1, R2는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기, R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 알킬기, R3과 R4는 이것들이 결합하는 황 원자와 함께 고리를 형성하고 있어도 된다. X-는 짝 음이온이다.][In formula, R <1> , R <2> is a C1-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> , R <4> has a C2-C10 alkyl group which may have a substituent, R <3> and R <4> combine these, You may form the ring with a sulfur atom. X - is a counter anion.]
식 (b1-1) 중, R1, R2, R3 및 R4에 대한 설명은 상기 일반식 (d0)에 있어서의 R1, R2, R3 및 R4에 대한 설명과 동일하다.Formula (b1-1) of, R 1, R 2, a description of the R 3 and R 4 are the same as those described for R 1, R 2, R 3 and R 4 in the general formula (d0).
상기 일반식 (b1-1) 중 X-는 짝 음이온이다.In General Formula (b1-1), X − is a counter anion.
일반식 (b1-1) 중의 X-의 짝 음이온으로는 설폰산 음이온, 카르복시산 음이온, 이미드 음이온, 메티드 음이온, 카보 음이온, 보레이트 음이온, 할로겐 음이온, 인산 음이온, 안티몬산 음이온, 비소산 음이온 등의 음이온을 들 수 있다.As an anion of X <-> in general formula (b1-1), a sulfonic acid anion, a carboxylic acid anion, an imide anion, a meted anion, a carbo anion, a borate anion, a halogen anion, a phosphate anion, an antimonic anion, a non-acidic anion, etc. Anion of is mentioned.
예를 들면, 하기 일반식 (b-an1)로 나타내는 음이온이나, 상기 일반식 (b-1)~(b-3) 중에서 든 음이온부와 동일한 음이온부를 들 수 있다.For example, the anion part represented by the following general formula (b-an1) and the same anion part as the anion part contained in the said general formula (b-1)-(b-3) are mentioned.
[식 중, R11~R14는 각각 독립적으로 불소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기 또는 아릴기이다.][In formula, R <11> -R <14> is a fluorine atom, the alkyl group which may have a substituent, or an aryl group each independently.]
상기 일반식 (b-an1) 중, R11~R14에 있어서의 알킬기로는 탄소수 1~20의 알킬이 바람직하고, 상기 식 (a1-r-1)의 Ra'3과 동일한 쇄상 또는 환상의 알킬기를 들 수 있다.The general formula (b-an1) of, R 11 ~ R to a group in 14 is of the same chain or cyclic and Ra '3 having a carbon number of 1 to 20 alkyl are preferred, and the formula (a1-r-1) Alkyl group is mentioned.
R11~R14에 있어서의 아릴기로는 페닐기 또는 나프틸기가 바람직하다.As an aryl group in R <11> -R <14> , a phenyl group or a naphthyl group is preferable.
R11~R14가 알킬기 또는 아릴기인 경우에 가지고 있어도 되는 치환기로는 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 알킬기, 알콕시기, 알킬 티오기, 수산기, 카르보닐기 등을 들 수 있다. 이들 치환기의 예는 일반식 (a2-r-1)~(a2-r-7)로 나타내는 기를 들 수 있다. 또한, 알킬 티오기로는 탄소수 1~4의 것을 들 수 있다. 그 중에서도 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 알킬기, 알콕시기, 알킬 티오기가 바람직하다.As a substituent which you may have when R <11> -R <14> is an alkyl group or an aryl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkyl thi group, a hydroxyl group, a carbonyl group, etc. are mentioned. Examples of these substituents include groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). Moreover, a C1-C4 thing is mentioned as an alkyl thi group. Especially, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and an alkyl thi group are preferable.
상기 일반식 (b-an1) 중, R11~R14에 대해서 바람직하게는 불소 원자, 불소화 알킬기 또는 하기 일반식 (b-an1')로 나타내는 기인 것이 바람직하다.It is a group represented by the general formula (b-an1) of, R 11 ~ R 14 preferably a fluorine atom, a fluorinated alkyl group or the following formula (b-an1 ') for being preferred.
[식 중, R'11~R'15는 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 탄소수 1~4의 알킬기, 알콕시기 혹은 알킬 티오기이다.][Wherein, R '11 ~ R' 15 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, trifluoromethyl, alkyl, alkoxy or alkylthio group having from 1 to 4 carbon atoms.]
상기 일반식 (b-an1') 중, 탄소수 1~4의 알킬기는 구체적으로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기 또는 n-부틸기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다.In said general formula (b-an1 '), a C1-C4 alkyl group specifically, can mention a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, etc. Among these, a methyl group, an ethyl group, or n-butyl group is preferable, and a methyl group or ethyl group is more preferable.
상기 일반식 (b-an1') 중, 탄소수 1~4의 알콕시기는 구체적으로는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기가 보다 바람직하다. In said general formula (b-an1 '), a C1-C4 alkoxy group specifically, has a methoxy group, an ethoxy group, n-propoxy group, an iso-propoxy group, n-butoxy group, tert-butoxy group is preferable. And a methoxy group and an ethoxy group are more preferable.
상기 일반식 (b-an1') 중, 탄소수 1~4의 알킬 티오기로는 메틸 티오기, 에틸 티오기, n-프로필 티오기, 이소-프로필 티오기, n-부틸 티오기, tert-부틸 티오기가 바람직하고, 메틸 티오기, 에틸 티오기가 보다 바람직하다.In the general formula (b-an1 '), the alkyl thi group having 1 to 4 carbon atoms is methyl thio group, ethyl thio group, n-propyl thio group, iso-propyl thio group, n-butyl thio group, tert-butyl thio Group is preferable, and methyl thi group and ethyl thi group are more preferable.
상기 일반식 (b-an1)로 나타내는 음이온부의 바람직한 구체적인 예로는 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트([B(C6F5)4]-), 테트라키스[(트리플루오로메틸)페닐]보레이트([B(C6H4CF3)4]-), 디플루오로비스(펜타플루오로페닐)보레이트([(C6F5)2BF2]-), 트리플루오로(펜타플루오로페닐)보레이트([(C6F5)BF3]-), 테트라키스(디플루오로페닐)보레이트([B(C6H3F2)4]-) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트([B(C6F5)4]-)가 특히 바람직하다.Preferable specific examples of the anion moiety represented by general formula (b-an1) include tetrakis (pentafluorophenyl) borate ([B (C 6 F 5 ) 4 ] - ), tetrakis [(trifluoromethyl) phenyl] Borate ([B (C 6 H 4 CF 3 ) 4 ] - ), difluorobis (pentafluorophenyl) borate ([(C 6 F 5 ) 2 BF 2 ] - ), trifluoro (pentafluoro Phenyl) borate ([(C 6 F 5 ) BF 3 ] - ), tetrakis (difluorophenyl) borate ([B (C 6 H 3 F 2 ) 4 ] - ), and the like. Among these, tetrakis (pentafluorophenyl) borate ([B (C 6 F 5 ) 4 ] - ) is particularly preferable.
X-의 짝 음이온은 할로겐 음이온, 인산 음이온, 안티몬산 음이온(SbF6 -), 비소산 음이온(AsF6 -)이어도 된다. 할로겐 음이온으로는 염소나 브롬을 들 수 있고, 인산 음이온으로는 PF6 -나 하기 일반식 (b-an2)로 나타내는 음이온을 들 수 있다.The counter anion of X − may be a halogen anion, a phosphate anion, an antimony acid anion (SbF 6 − ), or a non - acidic anion (AsF 6 − ). Examples of the halogen anion include chlorine and bromine, and examples of the phosphate anion include PF 6 − and an anion represented by the following general formula (b-an2).
[식 중, R15는 각각 독립적으로 탄소수 1~8의 불소화 알킬기이다. q는 1~6이다.][In formula, R <15> is a C1-C8 fluorinated alkyl group each independently. q is 1 to 6.]
상기 일반식 (b-an2) 중, 탄소수 1~8의 불소화 알킬기의 구체적인 예로는 CF3, CF3CF2, (CF3)2CF, CF3CF2CF2, CF3CF2CF2CF2, (CF3)2CFCF2, CF3CF2(CF3)CF, C(CF3)3을 들 수 있다.In the general formula (b-an2), specific examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include CF 3 , CF 3 CF 2 , (CF 3 ) 2 CF, CF 3 CF 2 CF 2 , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 , (CF 3 ) 2 CFCF 2 , CF 3 CF 2 (CF 3 ) CF, C (CF 3 ) 3 .
산 발생제 (B1)은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다. 산 발생제 (B1)의 함유량은 본 발명에 관한 레지스트 조성물의 전체 질량에 대해서 0.1~10 질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.5~5 질량%로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.5~3 질량%로 하는 것이 더욱 바람직하다.An acid generator (B1) may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. It is preferable to make content of an acid generator (B1) into 0.1-10 mass% with respect to the total mass of the resist composition which concerns on this invention, It is more preferable to set it as 0.5-5 mass%, and to set it as 0.5-3 mass% More preferred.
산 발생제 (B)로는 상기 이외의 다른 산 발생제를 병용해도 된다.As the acid generator (B), other acid generators other than the above may be used in combination.
다른 산 발생제에서의 제 1 태양으로는 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸-2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-에틸-2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-프로필-2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,5-디메톡시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,5-디에톡시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,5-디프로폭시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3-메톡시-5-에톡시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3-메톡시-5-프로폭시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-메틸렌디옥시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(3,4-메틸렌디옥시페닐)-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-(4-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(2-푸릴)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(5-메틸-2-푸릴)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(3,5-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-(3,4-메틸렌디옥시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 트리스(1,3-디브로모프로필)-1,3,5-트리아진, 트리스(2,3-디브로모프로필)-1,3,5-트리아진 등의 할로겐 함유 트리아진 화합물 및 트리스(2,3-디브로모프로필)이소시아누레이트 등의 하기 일반식 (b3)으로 나타내는 할로겐 함유 트리아진 화합물을 들 수 있다.The first aspect in other acid generators is 2,4-bis (trichloromethyl) -6-piperonyl-1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (2-furyl) ethenyl] -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (5-methyl-2-furyl) ethenyl] -s-triazine , 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (5-ethyl-2-furyl) ethenyl] -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2 -(5-propyl-2-furyl) ethenyl] -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (3,5-dimethoxyphenyl) ethenyl] -s- Triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (3,5-diethoxyphenyl) ethenyl] -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (3,5-dipropoxyphenyl) ethenyl] -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (3-methoxy-5-ethoxyphenyl) Ethenyl] -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (3-methoxy-5-propoxyphenyl) ethenyl] -s-triazine, 2,4- Bis (trichloromethyl) -6- [2- (3,4-methylenedioxyphenyl) ether Nil] -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (3,4-methylenedioxyphenyl) -s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6- ( 3-bromo-4-methoxy) phenyl-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6- (2-bromo-4-methoxy) phenyl-s-triazine, 2,4 -Bis-trichloromethyl-6- (2-bromo-4-methoxy) styrylphenyl-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6- (3-bromo-4-meth Methoxy) styrylphenyl-s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl ) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [2- (2-furyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3 , 5-triazine, 2- [2- (5-methyl-2-furyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [2- ( 3,5-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl]- 4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3,4-methylenedioxyphenyl) -4 , 6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, tris (1,3-dibromopropyl) -1,3,5-triazine, tris (2,3-dibromopropyl And halogen-containing triazine compounds represented by the following general formula (b3) such as halogen-containing triazine compounds such as) -1,3,5-triazine and tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate Can be.
상기 일반식 (b3) 중, Rb9, Rb10, Rb11은 각각 독립적으로 할로겐화 알킬기를 나타낸다.In the above general formula (b3), Rb 9, Rb 10, Rb 11 represents a halogenated alkyl group each independently.
또, 다른 산 발생제에서의 제 2 태양으로는 α-(p-톨루엔설포닐옥시이미드)-페닐아세토니트릴, α-(벤젠설포닐옥시이미노)-2,4-디클로로페닐아세토니트릴, α-(벤젠설포닐옥시이미노)-2,6-디클로로페닐아세토니트릴, α-(2-클로로벤젠설포닐옥시이미노)-4-메톡시페닐아세토니트릴, α-(에틸설포닐옥시이미노)-1-시클로펜테닐아세토니트릴 및 옥심설포네이트기를 함유하는 하기 일반식 (b4)로 나타내는 화합물을 들 수 있다.Moreover, as 2nd aspect in another acid generator, (alpha)-(p-toluenesulfonyloxyimide) -phenylacetonitrile, (alpha)-(benzenesulfonyloxyimino) -2,4- dichlorophenyl acetonitrile, (alpha)- (Benzenesulfonyloxyimino) -2,6-dichlorophenylacetonitrile, α- (2-chlorobenzenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -1- The compound represented by the following general formula (b4) containing cyclopentenyl acetonitrile and an oxime sulfonate group is mentioned.
상기 일반식 (b4) 중, Rb12는 1가, 2가 또는 3가의 유기기를 나타내고, Rb13은 치환 혹은 비치환된 포화 탄화 수소기, 불포화 탄화 수소기 또는 방향족성 화합물기를 나타내며, n은 괄호 안의 구조의 반복 단위수를 나타낸다.In the general formula (b4), Rb 12 represents a monovalent, divalent or trivalent organic group, Rb 13 represents a substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group, unsaturated hydrocarbon group or aromatic compound group, n is in parentheses The repeating unit number of the structure inside is shown.
상기 일반식 (b4) 중, 방향족성 화합물기란, 방향족 화합물에 특유한 물리적·화학적 성질을 나타내는 화합물의 기를 나타내고, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기나, 푸릴기, 티에닐기 등의 헤테로아릴기를 들 수 있다. 이것들은 환상에 적당한 치환기, 예를 들면 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 니트로기 등을 1개 이상 가지고 있어도 된다. 또, Rb13은 탄소수 1~6의 알킬기가 특히 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기를 들 수 있다. 특히, Rb12가 방향족성 화합물기이며, Rb13이 탄소수 1~4의 알킬기인 화합물이 바람직하다.In said general formula (b4), an aromatic compound group represents group of the compound which shows the physical and chemical property peculiar to an aromatic compound, For example, Heteroaryl, such as aryl groups, such as a phenyl group and a naphthyl group, and a furyl group, thienyl group, etc. The group can be mentioned. These may have one or more substituents suitable for cyclic, for example, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group. Moreover, as Rb 13 , a C1-C6 alkyl group is especially preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group are mentioned. In particular, the 12 Rb is an aromatic compound, and Rb 13 are preferred alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
상기 일반식 (b4)로 나타내는 산 발생제로는 n=1일 때, Rb12가 페닐기, 메틸 페닐기, 메톡시페닐기 중 어느 하나이고, Rb13이 메틸기인 화합물, 구체적으로는 α-(메틸설포닐옥시이미노)-1-페닐아세토니트릴, α-(메틸설포닐옥시이미노)-1-(p-메틸페닐)아세토니트릴, α-(메틸설포닐옥시이미노)-1-(p-메톡시페닐)아세토니트릴, [2-(프로필설포닐옥시이미노)-2,3-디히드록시티오펜-3-일리덴](o-톨일) 아세토니트릴 등을 들 수 있다. n=2일 때, 상기 일반식 (b4)로 나타내는 산 발생제로는 구체적으로는 하기 식으로 나타내는 산 발생제를 들 수 있다.The acid generator represented by the general formula (b4) is when n = 1, Rb 12 are a phenyl group, any one of methyl group, a methoxy phenyl group, Rb is a methyl group in compound 13, specifically, α- (methylsulfonyl Oxyimino) -1-phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1- (p-methylphenyl) acetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1- (p-methoxyphenyl) aceto Nitrile, [2- (propylsulfonyloxyimino) -2,3-dihydroxythiophen-3-ylidene] (o-tolyl) acetonitrile, and the like. When n = 2, the acid generator represented by the said general formula (b4) specifically, the acid generator represented by a following formula is mentioned.
또, 다른 산 발생제에서의 제 3 태양으로는 양이온부에 나프탈렌환을 가지는 오늄염을 들 수 있다. 이 「나프탈렌환을 가진다」라는 것은 나프탈렌에 유래하는 구조를 가지는 것을 의미하고, 적어도 2개의 고리의 구조와 이들 방향족성이 유지되고 있는 것을 의미한다. 이 나프탈렌환은 탄소수 1~6의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 수산기, 탄소수 1~6의 직쇄상 또는 분기상의 알콕시기 등의 치환기를 가지고 있어도 된다. 나프탈렌환에 유래하는 구조는 1가기(유리 원자가가 1개)여도, 2가기(유리 원자가가 2개) 이상이어도 되지만, 1가기인 것이 바람직하다(단, 이때 상기 치환기와 결합하는 부분을 제외하고 유리 원자가를 세는 것으로 한다). 나프탈렌환의 수는 1~3이 바람직하다.Moreover, the onium salt which has a naphthalene ring in a cation part is mentioned as a 3rd aspect in another acid generator. This "having a naphthalene ring" means having a structure derived from naphthalene, and means that the structure of at least two rings and these aromatics are maintained. This naphthalene ring may have substituents, such as a C1-C6 linear or branched alkyl group, a hydroxyl group, a C1-C6 linear or branched alkoxy group. Although the structure derived from a naphthalene ring may be monovalent (one free valence is 1) or divalent (two free valences) may be sufficient, it is preferable that it is monovalent (except the part couple | bonded with the said substituent at this time). The free valence is counted). As for the number of naphthalene rings, 1-3 are preferable.
이와 같은 양이온부에 나프탈렌환을 가지는 오늄염의 양이온부로는 하기 일반식 (b5)로 나타내는 구조가 바람직하다.As a cation part of the onium salt which has a naphthalene ring in such a cation part, the structure represented by following General formula (b5) is preferable.
상기 일반식 (b5) 중, Rb14, Rb15, Rb16 중 적어도 1개는 하기 일반식 (b6)으로 나타내는 기를 나타내고, 나머지는 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기, 수산기 또는 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알콕시기를 나타낸다. 혹은 Rb14, Rb15, Rb16 중 하나가 하기 일반식 (b6)으로 나타내는 기이며, 나머지 2개는 각각 독립적으로 탄소수 1~6의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, 이들 말단이 결합하여 환상이 되어 있어도 된다. 이하의 식 중, 「*」는 결합손을 나타낸다.In the general formula (b5), at least one of Rb 14 , Rb 15 and Rb 16 represents a group represented by the following general formula (b6), and the rest may have a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituent. The phenyl group, hydroxyl group, or C1-C6 linear or branched alkoxy group to be represented is shown. Or one of Rb 14 , Rb 15 , and Rb 16 is a group represented by the following General Formula (b6), and the other two are each independently a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and these terminals are bonded to form a ring; This may be done. In the following formulae, "*" represents a bonding hand.
상기 일반식 (b6) 중, Rb17, Rb18은 각각 독립적으로 수산기, 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알콕시기 또는 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬기를 나타내고, Rb19는 단결합 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기를 나타낸다. l 및 m는 각각 독립적으로 0~2의 정수를 나타내고, l+m는 3 이하이다. 단, Rb17이 복수 존재하는 경우, 그것들은 서로 동일해도 상이해도 된다. 또, Rb18이 복수 존재하는 경우, 그것들은 서로 동일해도 상이해도 된다.In the general formula (b6), Rb 17 and Rb 18 each independently represent a hydroxyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and Rb 19 is The C1-C6 linear or branched alkylene group which may have a bond or a substituent is shown. 1 and m respectively independently represent the integer of 0-2, and l + m is 3 or less. However, if Rb 17 are a plurality is present, they may be the same or different from each other. In the case where Rb 18 The presence of a plurality, they may be the same or different from each other.
상기 Rb14, Rb15, Rb16 중 상기 일반식 (b6)으로 나타내는 기의 수는 화합물의 안정성의 점에서 바람직하게는 1개이고, 나머지는 탄소수 1~6의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이며, 이들 말단이 결합하여 환상이 되어 있어도 된다. 이 경우, 상기 2개의 알킬렌기는 황 원자를 포함해 3~9원환을 구성한다. 고리를 구성하는 원자(황 원자를 포함함)의 수는 바람직하게는 5~6이다.The number of groups represented by the general formula (b6) in the Rb 14 , Rb 15 , and Rb 16 is preferably one from the viewpoint of the stability of the compound, and the remainder is a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, These terminals may be bonded to form a ring. In this case, the two alkylene groups constitute a 3 to 9 membered ring including a sulfur atom. The number of atoms (including sulfur atoms) constituting the ring is preferably 5-6.
또, 상기 알킬렌기가 가지고 있어도 되는 치환기로는 산소 원자(이 경우, 알킬렌기를 구성하는 탄소 원자와 함께 카르보닐기를 형성함), 수산기 등을 들 수 있다.Moreover, as a substituent which the said alkylene group may have, an oxygen atom (in this case, a carbonyl group is formed with the carbon atom which comprises an alkylene group), a hydroxyl group, etc. are mentioned.
또, 페닐기가 가지고 있어도 되는 치환기로는 수산기, 탄소수 1~6의 직쇄상 또는 분기상의 알콕시기, 탄소수 1~6의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기 등을 들 수 있다.Moreover, as a substituent which the phenyl group may have, a hydroxyl group, a C1-C6 linear or branched alkoxy group, a C1-C6 linear or branched alkyl group, etc. are mentioned.
이들 양이온부로서 바람직한 것으로는 하기 식 (b7), (b8)로 나타내는 것 등을 들 수 있으며, 특히 하기 식 (b8)로 나타내는 구조가 바람직하다.Preferable examples of these cationic moieties include those represented by the following formulas (b7) and (b8), and particularly preferably the structures represented by the following formulas (b8).
이와 같은 양이온부로는 요도늄염이어도 설포늄염이어도 되지만, 산 발생 효율 등의 점에서 설포늄염이 바람직하다.The cation moiety may be an iodonium salt or a sulfonium salt, but a sulfonium salt is preferable in view of acid generation efficiency.
따라서, 양이온부에 나프탈렌환을 가지는 오늄염의 음이온부로서 바람직한 것으로는 설포늄염을 형성 가능한 음이온이 바람직하다.Therefore, as an anion part of the onium salt which has a naphthalene ring in a cation part, the anion which can form a sulfonium salt is preferable.
이와 같은 산 발생제의 음이온부로는 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소화된 플루오로알킬 설폰산 이온 또는 아릴 설폰산 이온이다.The anion portion of such an acid generator is a fluoroalkyl sulfonic acid ion or an aryl sulfonic acid ion in which part or all of the hydrogen atoms are fluorinated.
플루오로알킬 설폰산 이온에서의 알킬기는 탄소수 1~20의 직쇄상이어도 분기상이어도 환상이어도 되고, 발생하는 산의 큰 부피와 그 확산 거리로부터, 탄소수 1~10인 것이 바람직하다. 특히, 분기상이나 환상의 것은 확산 거리가 짧기 때문에 바람직하다. 또, 저렴하게 합성 가능하다는 점에서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 옥틸기 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다.The alkyl group in the fluoroalkyl sulfonic acid ion may be linear, branched or cyclic, having 1 to 20 carbon atoms, and preferably 1 to 10 carbon atoms from the large volume of the generated acid and its diffusion distance. In particular, the branched or annular one is preferable because the diffusion distance is short. Moreover, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group etc. are mentioned as a preferable thing from the point which can synthesize | combine inexpensively.
아릴 설폰산 이온에 있어서의 아릴기는 탄소수 6~20의 아릴기로서 알킬기, 할로겐 원자로 치환되어 있어도, 되어 있지 않아도 되는 페닐기, 나프틸기를 들 수 있다. 특히, 저렴하게 합성 가능하다는 점에서 탄소수 6~10의 아릴기가 바람직하다. 바람직한 구체적인 예로서 페닐기, 톨루엔 설포닐기, 에틸 페닐기, 나프틸기, 메틸 나프틸기 등을 들 수 있다.The aryl group in an aryl sulfonic acid ion is a C6-C20 aryl group, The phenyl group and naphthyl group which may or may not be substituted by an alkyl group and a halogen atom are mentioned. In particular, a C6-C10 aryl group is preferable at the point which can be synthesize | combined cheaply. Preferable specific examples include phenyl group, toluene sulfonyl group, ethyl phenyl group, naphthyl group, methyl naphthyl group and the like.
상기 플루오로알킬 설폰산 이온 또는 아릴 설폰산 이온에 있어서, 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소화되고 있는 경우의 불소화율은 바람직하게는 10~100%, 보다 바람직하게는 50~100%이며, 특히 수소 원자를 모두 불소 원자로 치환한 것이 산의 강도가 강해지므로 바람직하다. 이와 동일한 것으로는 구체적으로는 트리플루오로메탄설포네이트, 퍼플루오로부탄설포네이트, 퍼플루오로옥탄설포네이트, 퍼플루오로벤젠설포네이트 등을 들 수 있다.In the fluoroalkyl sulfonic acid ion or the aryl sulfonic acid ion, the fluorination rate in the case where some or all of the hydrogen atoms are fluorinated is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%, particularly hydrogen It is preferable to replace all the atoms with fluorine atoms because the strength of the acid becomes stronger. Specific examples of the same include trifluoromethanesulfonate, perfluorobutanesulfonate, perfluorooctanesulfonate, perfluorobenzenesulfonate, and the like.
이들 중에서도, 바람직한 음이온부로서 하기 일반식 (b9)로 나타내는 것을 들 수 있다.Among these, what is represented by the following general formula (b9) as a preferable anion part is mentioned.
상기 일반식 (b9)에 있어서, Rb20은 하기 일반식 (b10), (b11)로 나타내는 기나, 하기 식 (b12)로 나타내는 기이다. 이하의 식 중, 「*」는 결합손을 나타낸다.Wherein in the formula (b9), 20 Rb is a group represented by the formula (b12) group or represented by the formula (b10), (b11). In the following formulae, "*" represents a bonding hand.
상기 일반식 (b10) 중, x는 1~4의 정수를 나타낸다. 또, 상기 일반식 (b11) 중, Rb21은 수소 원자, 수산기, 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬기 또는 탄소수 1~6의 직쇄상 혹은 분기상의 알콕시기를 나타내고, y는 1~3의 정수를 나타낸다. 이들 중에서도, 안전성의 관점에서 트리플루오로메탄설포네이트, 퍼플루오로부탄설포네이트가 바람직하다.In said general formula (b10), x represents the integer of 1-4. Further, in the general formula (b11), Rb 21 is an alkoxy group a linear or branched alkyl group or a group having 1 to 6 carbon atoms straight-chain or branched a hydrogen atom, a hydroxyl group, having 1 to 6 carbon atoms, y is from 1 to 3 Represents an integer. Among them, trifluoromethanesulfonate and perfluorobutanesulfonate are preferable from the viewpoint of safety.
또, 음이온부로는 하기 일반식 (b13), (b14)로 나타내는 질소를 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to use the thing containing nitrogen represented by following General formula (b13) and (b14) as an anion part.
상기 일반식 (a13) 중, Xb는 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기를 나타내고, 이 알킬렌기의 탄소수는 2~6이며, 바람직하게는 3~5, 가장 바람직하게는 탄소수 3이다. 또, 상기 일반식 (a14) 중, Yb, Zb는 각각 독립적으로 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 직쇄상 또는 분기상의 알킬기를 나타내고, 이 알킬기의 탄소수는 1~10이며, 바람직하게는 1~7, 보다 바람직하게는 1~3이다.In General Formula (a13), Xb represents a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms, preferably 3 to 5, most preferably Has 3 carbon atoms. In the general formula (a14), Yb and Zb each independently represent a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 7, More preferably, it is 1-3.
Xb의 알킬렌기의 탄소수 또는 Yb, Zb의 알킬기의 탄소수가 작을수록 유기용제에 대한 용해성도 양호하기 때문에 바람직하다.The smaller the carbon number of the alkylene group of Xb or the carbon number of the alkyl group of Yb and Zb, the better the solubility in the organic solvent is preferable.
또, Xb의 알킬렌기 또는 Yb, Zb의 알킬기에 있어서, 불소 원자로 치환되어 있는 수소 원자의 수가 많을수록 산의 강도가 강해지기 때문에 바람직하다. 이 알킬렌기 또는 알킬기 중의 불소 원자의 비율, 즉 불소화율은 바람직하게는 70~100%, 보다 바람직하게는 90~100%이며, 가장 바람직하게는 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬렌기 또는 퍼플루오로알킬기이다.Moreover, in the alkylene group of Xb or the alkyl group of Yb and Zb, since the number of hydrogen atoms substituted with the fluorine atom increases, the intensity | strength of an acid becomes strong, and it is preferable. The proportion of the fluorine atoms in the alkylene group or the alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, most preferably a perfluoroalkylene group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms or Perfluoroalkyl group.
이와 같은 양이온부에 나프탈렌환을 가지는 오늄염으로서 바람직한 것으로는 하기 식 (b15), (b16)으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.As an onium salt which has a naphthalene ring as such a cation part, the compound represented by following formula (b15) and (b16) is mentioned.
또, 다른 산 발생제에서의 제 4 태양으로는 비스(p-톨루엔설포닐)디아조메탄, 비스(1,1-디메틸에틸설포닐)디아조메탄, 비스(시클로헥실설포닐)디아조메탄, 비스(2,4-디메틸페닐설포닐)디아조메탄 등의 비스설포닐디아조메탄류;p-톨루엔설폰산 2-니트로벤질, p-톨루엔설폰산 2,6-디니트로벤질, 니트로벤질토실레이트, 디니트로벤질토실레이트, 니트로벤질설포네이트, 니트로벤질카르보네이트, 디니트로벤질카르보네이트 등의 니트로벤질 유도체;피로가롤트리메실레이트, 피로가롤트리토실레이트, 벤질토실레이트, 벤질설포네이트, N-메틸설포닐옥시숙신이미드, N-트리클로로메틸설포닐옥시숙신이미드, N-페닐설포닐옥시말레이미드, N-메틸설포닐옥시프탈이미드 등의 설폰산 에스테르류;N-히드록시프탈이미드, N-히드록시나프탈이미드 등의 트리플루오로메탄설폰산 에스테르류;디페닐요도늄 헥사플루오로포스페이트, (4-메톡시페닐)페닐요도늄 트리플루오로메탄설포네이트, 비스(p-tert-부틸페닐)요도늄 트리플루오로메탄설포네이트, 트리페닐설포늄헥사플루오로포스페이트, (4-메톡시페닐)디페닐설포늄 트리플루오로메탄설포네이트, (p-tert-부틸페닐)디페닐설포늄 트리플루오로메탄설포네이트 등의 오늄염류;벤조인토실레이트, α-메틸벤조인토실레이트 등의 벤조인토실레이트류;그 밖의 디페닐요도늄염, 트리페닐설포늄염, 페닐디아조늄염, 벤질카르보네이트 등을 들 수 있다.In a fourth embodiment of the other acid generator, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane and bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane Bissulfonyl diazomethanes, such as bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane; p-toluenesulfonic acid 2-nitrobenzyl, p-toluenesulfonic acid 2,6-dinitrobenzyl and nitrobenzyl Nitrobenzyl derivatives such as tosylate, dinitrobenzyltosylate, nitrobenzylsulfonate, nitrobenzyl carbonate, and dinitrobenzyl carbonate; pyrogarotrimesylate, pyrogarotritosylate, benzyltosylate Sulfonic acid esters such as benzylsulfonate, N-methylsulfonyloxysuccinimide, N-trichloromethylsulfonyloxysuccinimide, N-phenylsulfonyloxymaleimide, and N-methylsulfonyloxyphthalimide Tripleru such as N-hydroxyphthalimide and N-hydroxy naphthalimide Romethane sulfonic acid esters; diphenyl iodonium hexafluorophosphate, (4-methoxyphenyl) phenyl iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, Onium salts such as triphenylsulfonium hexafluorophosphate, (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and (p-tert-butylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; Benzointosylates such as benzointosylate and α-methylbenzointosylate; other diphenyl iodonium salts, triphenylsulfonium salts, phenyldiazonium salts, benzyl carbonates, and the like.
다른 산 발생제로서 바람직하게는 상기 일반식 (b4)로 나타내는 화합물로서 바람직한 n의 값은 2이고, 또, 바람직한 Rb12는 2가의 탄소수 1~8의 치환 혹은 비치환된 알킬렌기 또는 치환 혹은 비치환된 방향족기이며, 또, 바람직한 Rb13은 탄소수 1~8의 치환 혹은 비치환된 알킬기 또는 치환 혹은 비치환된 아릴기이지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.Preferred as the other acid generator that is the values of the preferred n is a compound represented by the above general formula (b4) is 2, Further, preferred Rb 12 are a divalent group having 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted alkylene group or a substituted or beach hwandoen an aromatic group, and preferred is Rb 13, but a substituted or unsubstituted alkyl group or substituted or unsubstituted aryl group having a carbon number of 1-8, but are not limited to.
이와 같은 다른 산 발생제를 병용하는 경우의 사용 비율은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 통상, 상기 일반식 (b5)로 나타내는 양이온부와 상기 일반식 (b-an1)로 나타내는 음이온부를 포함하는 산 발생제 100 질량부에 대해, 다른 산 발생제는 1~300 질량부, 바람직하게는 10~100 질량부이다.The use ratio in the case of using such another acid generator together is not specifically limited unless the effect of this invention is impaired. Usually, another acid generator is 1-300 mass parts with respect to 100 mass parts of acid generators containing the cation part represented by the said general formula (b5), and the anion part represented by the said general formula (b-an1). 10-100 mass parts.
산 발생제 (B)는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다. 산 발생제 (B)의 함유량은 본 발명에 관한 레지스트 조성물의 전체 질량에 대해서 0.1~10 질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.5~3 질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.An acid generator (B) may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. It is preferable to set it as 0.1-10 mass% with respect to the total mass of the resist composition which concerns on this invention, and, as for content of an acid generator (B), it is more preferable to set it as 0.5-3 mass%.
<임의 성분><Optional component>
[(E) 성분][(E) component]
본 발명의 레지스트 조성물에는 감도 열화의 방지나, 레지스트 패턴 형상, 대기 경시 안정성 등의 향상의 목적으로, 임의의 성분으로서 유기 카르복시산 및 인의 옥소산 및 그 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물 (E)(이하, (E) 성분이라 함)을 함유시킬 수 있다.The resist composition of the present invention contains at least one compound selected from the group consisting of organic carboxylic acids and oxo acids of phosphorus and derivatives thereof as arbitrary components for the purpose of preventing sensitivity deterioration, improving the resist pattern shape, atmospheric stability over time, and the like. (E) (henceforth (E) component) can be contained.
유기 카르복시산으로는 예를 들면, 아세트산, 말론산, 시트르산, 말산, 숙신산, 벤조산, 살리실산 등이 매우 적합하다.As the organic carboxylic acid, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are very suitable.
인의 옥소산으로는 인산, 포스폰산, 포스핀산 등을 들 수 있으며, 이들 중에서도 특히 포스폰산이 바람직하다.Phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, etc. are mentioned as an oxo acid of phosphorus, Among these, phosphonic acid is especially preferable.
인의 옥소산의 유도체로는 예를 들어, 상기 옥소산의 수소 원자를 탄화 수소기로 치환한 에스테르 등을 들 수 있으며, 상기 탄화 수소기로는 탄소수 1~5의 알킬기, 탄소수 6~15의 아릴기 등을 들 수 있다.As a derivative of the oxo acid of phosphorus, the ester etc. which substituted the hydrogen atom of the said oxo acid with a hydrocarbon group, etc. are mentioned, As said hydrocarbon group, a C1-C5 alkyl group, a C6-C15 aryl group, etc. are mentioned, for example. Can be mentioned.
인산의 유도체로는 인산 디-n-부틸에스테르, 인산 디페닐에스테르 등의 인산 에스테르 등을 들 수 있다.Phosphoric acid esters, such as phosphoric acid di-n-butyl ester and phosphoric acid diphenyl ester, are mentioned as a derivative of phosphoric acid.
포스폰산의 유도체로는 포스폰산 디메틸에스테르, 포스폰산-디-n-부틸에스테르, 페닐포스폰산, 포스폰산 디페닐에스테르, 포스폰산 디벤질에스테르 등의 포스폰산 에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the derivatives of phosphonic acid include phosphonic acid dimethyl esters, phosphonic acid-di-n-butyl esters, phosphonic acid esters such as phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl esters, and phosphonic acid dibenzyl esters.
포스핀산의 유도체로는 포스핀산 에스테르나 페닐 포스핀산 등을 들 수 있다.Examples of the derivatives of phosphinic acid include phosphinic acid esters and phenyl phosphinic acid.
(E) 성분은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.(E) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(E) 성분은 수지 고형분 ((A) 성분과(C) 성분의 합계) 100 질량부에 대해서, 통상 0.01~5.0 질량부의 범위에서 사용된다.(E) component is normally used in 0.01-5.0 mass part with respect to 100 mass parts of resin solid content (the sum total of (A) component and (C) component).
[그 밖의 첨가제][Other additives]
본 발명의 레지스트 조성물에는 추가로 원하는 바에 따라 혼화성이 있는 첨가제, 예를 들면 레지스트막의 성능을 개량하기 위한 부가적 수지, 용해 억제제, 가소제, 안정제, 착색제, 할레이션 방지제, 염료 등을 적절히 첨가 함유시킬 수 있다.The resist composition of the present invention may further contain appropriately miscible additives, such as additional resins, dissolution inhibitors, plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, etc., as desired, to improve the performance of the resist film. You can.
[(S) 성분][(S) component]
본 발명의 레지스트 조성물은 재료를 유기용제(이하, (S) 성분이라고 하는 경우가 있음)에 용해시켜 제조할 수 있다.The resist composition of this invention can be manufactured by melt | dissolving a material in the organic solvent (Hereinafter, it may be called (S) component.).
(S) 성분으로는 사용하는 각 성분을 용해해 균일한 용액으로 할 수 있는 것이면 되고, 종래 화학 증폭형 레지스트의 용제로서 공지된 것 중에서 임의의 것을 1종 또는 2종 이상 적절히 선택해 사용할 수 있다.What is necessary is just to be able to melt | dissolve each component to be used as a (S) component, and to make it a uniform solution, and arbitrary 1 type (s) or 2 or more types can be suitably selected from the well-known as a solvent of the conventional chemically amplified resist, and can be used.
예를 들어, γ-부티로락톤(GBL) 등의 락톤류;아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 시클로헥산온, 메틸-n-펜틸케톤, 메틸이소펜틸케톤, 2-헵탄온 등의 케톤류;에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 다가 알코올류;에틸렌글리콜 모노아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노아세테이트, 프로필렌글리콜 모노아세테이트 또는 디프로필렌글리콜 모노아세테이트 등의 에스테르 결합을 가지는 화합물, 상기 다가 알코올류 또는 상기 에스테르 결합을 가지는 화합물의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 등의 모노알킬에테르 또는 모노페닐에테르 등의 에테르 결합을 가지는 화합물 등의 다가 알코올류의 유도체[이들 중에서는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(PGME)가 바람직하다];디옥산과 같은 환식 에테르류나, 젖산 메틸, 젖산 에틸(EL), 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 메톡시프로피온산 메틸, 에톡시프로피온산 에틸 등의 에스테르류;아니솔, 에틸벤질에테르, 크레질 메틸에테르, 디페닐에테르, 디벤질에테르, 페네톨, 부틸페닐에테르, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 펜틸벤젠, 이소프로필벤젠, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 메시틸렌 등의 방향족계 유기용제, 디메틸설폭시드(DMSO) 등을 들 수 있다.For example, lactones, such as (gamma) -butyrolactone (GBL); Ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, and 2-heptanone; Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and dipropylene glycol; compounds having ester bonds such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate or dipropylene glycol monoacetate, the above polyhydric Derivatives of polyhydric alcohols such as alcohols or compounds having ether bonds such as monoalkyl ethers such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether and monobutyl ether or monophenyl ethers of the compounds having the above ester bonds [these In propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl PGME is preferred]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate and ethyl ethoxypropionate. Esters such as anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phentol, butyl phenyl ether, ethyl benzene, diethyl benzene, pentyl benzene, isopropyl benzene, toluene, xylene, Aromatic organic solvents, such as cymene and mesitylene, dimethyl sulfoxide (DMSO), etc. are mentioned.
또, 본 발명의 레지스트 조성물에는 점도 조정을 위해서 유기용제를 적절히 배합할 수 있다. 유기용제의 구체적인 예로는 메틸 이소아밀 케톤 등의 케톤류;에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 모노아세테이트, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 모노아세테이트, 디프로필렌글리콜 및 디프로필렌글리콜 모노아세테이트의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 또는 모노페닐에테르 등의 다가 알코올류 및 그 유도체;디옥산과 같은 환식 에테르류;아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 피루브산 에틸, 에톡시아세트산 에틸, 2-히드록시프로피온산 메틸, 2-히드록시프로피온산 에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산 에틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산 메틸, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸 아세테이트 등의 에스테르류;톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화 수소류를 들 수 있다. 이것들은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합해 사용해도 된다.Moreover, the organic solvent can be mix | blended suitably for the viscosity adjustment to the resist composition of this invention. Specific examples of the organic solvent include ketones such as methyl isoamyl ketone; ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol and dipropylene glycol monoacetate. Polyhydric alcohols and derivatives thereof such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether; cyclic ethers such as dioxane; methyl acetoacetic acid, ethyl acetoacetic acid, ethyl pyruvate and ethoxyacetic acid Ethyl, Methyl 2-hydroxypropionate, Ethyl 2-hydroxypropionate, Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, Methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoic acid, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl- Esters such as 3-methoxybutyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene The small flow is mentioned. These may be used independently and may mix and use 2 or more types.
이들 유기용제는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상의 혼합 용제로서 사용해도 된다. 그 중에서도, PGMEA, 3-메톡시부틸 아세테이트가 바람직하다.These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents. Especially, PGMEA and 3-methoxybutyl acetate are preferable.
(S) 성분의 사용량은 특별히 한정되지 않고, 기판 등에 도포 가능한 농도로 도포 막 두께에 따라 적절히 설정된다. 일반적으로는 레지스트 조성물의 고형분 농도가 1~65 질량%, 바람직하게는 2~65 질량%의 범위 내가 되도록 사용되지만, 후막용 레지스트 조성물의 경우의 고형분 농도는 30 질량% 이상인 것이 바람직하고, 30 질량% 내지 65 질량%가 되는 범위인 것이 보다 바람직하다. The usage-amount of (S) component is not specifically limited, It is set suitably according to the coating film thickness in the density | concentration which can be apply | coated to a board | substrate. Generally, it is used so that solid content concentration of a resist composition may be in the range of 1-65 mass%, Preferably it is 2-65 mass%, The solid content concentration in the case of the resist composition for thick films is 30 mass% or more, It is 30 mass It is more preferable that it is the range used as% to 65 mass%.
《그 외》"etc"
본 발명의 레지스트 조성물에는 가역성을 향상시키기 위해서, 폴리비닐 수지를 더 함유시켜도 된다. 폴리비닐 수지는 질량 평균 분자량이 10,000~200,000인 것이 바람직하고, 50,000~100,000인 것이 보다 바람직하다.In order to improve reversibility, the resist composition of the present invention may further contain a polyvinyl resin. It is preferable that it is 10,000-200,000, and, as for polyvinyl resin, it is more preferable that it is 50,000-100,000.
이와 같은 폴리비닐 수지는 폴리(비닐 저급 알킬에테르)이며, 하기 일반식 (Vi-1)로 나타내는 비닐 저급 알킬에테르 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 중합함으로써 얻어지는 중합체 또는 공중합체로 이루어진다.Such polyvinyl resin is poly (vinyl lower alkyl ether), and consists of a polymer or copolymer obtained by superposing | polymerizing the vinyl lower alkyl ether individually or mixture of 2 or more types represented by the following general formula (Vi-1).
상기 일반식 (Vi-1) 중, Rvi1은 탄소수 1~6의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기를 나타낸다.In the above general formula (Vi-1), Rvi 1 represents an alkyl group a linear or branched group having 1 to 6 carbon atoms.
이와 같은 폴리비닐 수지는 비닐계 화합물로부터 얻어지는 중합체이다. 이와 같은 폴리비닐 수지로는 구체적인 예로서 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리히드록시스티렌, 폴리아세트산 비닐, 폴리비닐 벤조산, 폴리비닐 메틸에테르, 폴리비닐 에틸에테르, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 페놀 및 이들의 공중합체 등을 들 수 있다. 폴리비닐 수지는 유리 전이점이 낮다는 점에서 바람직하게는 폴리비닐 메틸에테르이다.Such polyvinyl resin is a polymer obtained from a vinyl compound. Specific examples of such polyvinyl resins include polyvinyl chloride, polystyrene, polyhydroxystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl benzoic acid, polyvinyl methyl ether, polyvinyl ethyl ether, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, poly Vinyl phenol and copolymers thereof. The polyvinyl resin is preferably polyvinyl methyl ether in that the glass transition point is low.
또, 본 발명의 레지스트 조성물에는 기판과의 접착성을 향상시키기 위해서, 접착조제를 더 함유시킬 수도 있다. 사용되는 접착조제로는 관능성 실란 커플링제가 바람직하다. 관능성 실란 커플링제로는 카르복실기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 에폭시기 등의 반응성 치환기를 가지는 실란 커플링제를 들 수 있다. 또, 관능성 실란 커플링제의 구체적인 예로는 트리메톡시실릴 벤조산, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실) 에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 이 접착조제의 함유량은 상기 수지 (A) 및 알칼리 가용성 수지 (C)의 합계 질량 100 질량부에 대해서, 20 질량부 이하인 것이 바람직하다.Moreover, in order to improve the adhesiveness with a board | substrate, the resist composition of this invention can also be made to contain an adhesion | attachment adjuvant. As the adhesion aid to be used, a functional silane coupling agent is preferable. As a functional silane coupling agent, the silane coupling agent which has reactive substituents, such as a carboxyl group, a methacryloyl group, an isocyanate group, an epoxy group, is mentioned. Specific examples of the functional silane coupling agent include trimethoxysilyl benzoic acid, γ-methacryloxypropyl trimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane. and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. It is preferable that content of this adhesion | attachment adjuvant is 20 mass parts or less with respect to 100 mass parts of total masses of the said resin (A) and alkali-soluble resin (C).
또, 본 발명의 레지스트 조성물에는 도포성, 소포성, 레벨링성 등을 향상시키기 위해서, 계면활성제를 더 함유시킬 수도 있다. 계면활성제의 예로는 BM-1000, BM-1100(모두 BM 케미사 제), 메가팩 F142D, 메가팩 F172, 메가팩 F173, 메가팩 F183(모두 대일본 잉크 화학공업사 제), FULORAD FC-135, FULORAD FC-170C, FULORAD FC-430, FULORAD FC-431(모두 스미토모 3M사 제), 서프론 S-112, 서프론 S-113, 서프론 S-131, 서프론 S-141, 서프론 S-145(모두 아사히 유리사 제), SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428(모두 토오레 실리콘사 제) 등의 시판의 불소계 계면활성제를 들 수 있지만, 이것들로 한정되지 않는다.Moreover, in order to improve applicability | paintability, antifoaming property, leveling property, etc., the resist composition of this invention can also contain surfactant further. Examples of the surfactant include BM-1000, BM-1100 (all manufactured by BM Chemi Corporation), Megapack F142D, Megapack F172, Megapack F173, Megapack F183 (all manufactured by Nippon Ink Chemical Co., Ltd.), FULORAD FC-135, FULORAD FC-170C, FULORAD FC-430, FULORAD FC-431 (all made by Sumitomo 3M company), Supron S-112, Supron S-113, Supron S-131, Supron S-141, Supron S- Commercially available fluorine-based surfactants such as 145 (all made by Asahi Glass Co., Ltd.), SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428 (all are manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.), It is not limited.
또, 본 발명의 레지스트 조성물에는 알칼리 현상액에 대한 용해성의 미조정을 실시하기 위해서, 산, 산 무수물 또는 고비등점 용매를 더 함유시킬 수도 있다.In addition, the resist composition of the present invention may further contain an acid, an acid anhydride or a high boiling point solvent in order to fine-tune the solubility in the alkaline developer.
산 및 산 무수물의 예로는 아세트산, 프로피온산, n-부티르산, 이소부티르산, n-발레르산, 이소발레르산, 벤조산, 신남산 등의 모노카르복시산;젖산, 2-히드록시부티르산, 3-히드록시부티르산, 살리실산, m-히드록시벤조산, p-히드록시벤조산, 2-히드록시신남산, 3-히드록시신남산, 4-히드록시신남산, 5-히드록시이소프탈산, 시링산 등의 히드록시모노카르복시산;옥살산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 말레산, 이타콘산, 헥사히드로프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,2-시클로헥산 디카르복시산, 1,2,4-시클로헥산 트리카르복실산, 부탄 테트라카르복시산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 시클로펜탄 테트라카르복시산, 부탄 테트라카르복시산, 1,2,5,8-나프탈렌 테트라카르복시산 등의 다가 카르복시산;무수 이타콘산, 무수 숙신산, 무수 시트라콘산, 무수 도데세닐숙신산, 무수 트리카르바닐산, 무수 말레산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 메틸테트라히드로프탈산, 무수 하이믹산, 1,2,3,4-부탄 테트라카르복시산 무수물, 시클로펜탄 테트라카르복시산 2무수물, 무수 프탈산, 무수 피로멜리트산, 무수 트리멜리트산, 무수 벤조페논 테트라카르복시산, 에틸렌글리콜 비스 무수트리멜리테이트, 글리세린 트리스 무수 트리멜리테이트 등의 산 무수물이라는 것을 들 수 있다.Examples of acids and acid anhydrides include monocarboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, n-butyric acid, isobutyric acid, n-valeric acid, isovaleric acid, benzoic acid, cinnamic acid; lactic acid, 2-hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, Hydroxy monocarboxylic acids such as salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxycinnamic acid, 3-hydroxycinnamic acid, 4-hydroxycinnamic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, and ciring acid Oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, itaconic acid, hexahydrophthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,2-cyclohexane dicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexane tricarboxylic Polyhydric carboxylic acids such as acid, butane tetracarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, cyclopentane tetracarboxylic acid, butane tetracarboxylic acid, 1,2,5,8-naphthalene tetracarboxylic acid; itaconic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride , Dodecenylsuccinic anhydride, tricarbanic anhydride, maleic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hymic anhydride, 1,2,3,4-butane tetracarboxylic anhydride, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, And acid anhydrides such as phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid, ethylene glycol bis trimellitate, and glycerin tris trimellitate.
또, 고비등점 용매의 예로는 N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐리드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸설폭시드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세토닐아세톤, 이소포론, 카프로산, 카푸릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 아세트산벤질, 벤조산에틸, 옥살산디에틸, 말레산디에틸, γ-부티로락톤, 탄산에틸렌, 탄산프로필렌, 페닐셀로솔브아세테이트 등을 들 수 있다.In addition, examples of the high boiling point solvent include N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and dimethyl. Sulfoxide, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, capuric acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate , γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl cellosolve acetate, and the like.
상술한 바와 같은 알칼리 현상액에 대한 용해성의 미조정을 행하기 위한 화합물의 사용량은 용도·도포 방법에 따라 조정할 수 있으며, 조성물을 균일하게 혼합시킬 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 얻어지는 조성물 전체 질량에 대해서 60 질량% 이하, 바람직하게는 40 질량% 이하로 한다.The amount of the compound used for finely adjusting the solubility in the alkaline developer as described above can be adjusted depending on the use and the application method, and is not particularly limited as long as the composition can be uniformly mixed. It is 60 mass% or less, Preferably you may be 40 mass% or less.
본 발명의 레지스트 조성물의 조제는 예를 들어, 상기 각 성분을 통상의 방법으로 혼합, 교반하는 것만으로 되며, 필요에 따라 디졸버, 호모지나이저, 3본 롤 밀 등의 분산기를 사용해 분산, 혼합해도 된다. 또, 혼합한 다음에, 추가로 메쉬, 멤브레인 필터 등을 사용해 여과해도 된다.For the preparation of the resist composition of the present invention, for example, only the above-mentioned components are mixed and stirred in a conventional manner, and are dispersed and mixed using a disperser such as a resolver, a homogenizer, a three-roll mill, and the like, if necessary. You may also Moreover, after mixing, you may filter using a mesh, a membrane filter, etc. further.
본 발명의 레지스트 조성물은 약 5~약 200㎛, 바람직하게는 약 10~약 120㎛, 보다 바람직하게는 약 10~약 100㎛ 막 두께의 후막 포토레지스트층을 지지체 상에 형성하는데 적합하다.The resist composition of the present invention is suitable for forming a thick film photoresist layer having a thickness of about 5 to about 200 mu m, preferably about 10 to about 120 mu m, more preferably about 10 to about 100 mu m, on a support.
지지체로는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 전자 부품용의 기판이나, 이것에 소정의 배선 패턴이 형성된 것 등을 예시할 수 있다. 이 기판으로는 예를 들어, 실리콘, 질화 실리콘, 티탄, 탄탈, 팔라듐, 티탄, 텅스텐, 구리, 크롬, 철, 알루미늄 등의 금속제의 기판이나 유리 기판 등을 들 수 있다. 특히, 본 실시형태와 관련된 후막용 화학 증폭형 포지티브형 포토레지스트 조성물은 구리 기판 상에서도 양호하게 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 배선 패턴의 재료로는 예를 들어 구리, 납땜, 크롬, 알루미늄, 니켈, 금 등이 사용된다.It does not specifically limit as a support body, A conventionally well-known thing can be used, For example, the board | substrate for electronic components, the thing in which the predetermined wiring pattern was formed, etc. can be illustrated. As this board | substrate, the board | substrate made of metal, such as silicon, silicon nitride, titanium, tantalum, palladium, titanium, tungsten, copper, chromium, iron, aluminum, a glass substrate, etc. are mentioned, for example. In particular, the thick film chemically amplified positive photoresist composition according to the present embodiment can form a resist pattern well on a copper substrate. As a material of a wiring pattern, copper, soldering, chromium, aluminum, nickel, gold, etc. are used, for example.
≪레지스트 패턴 형성 방법≫`` Resist Pattern Formation Method ''
본 발명의 제 2 태양의 레지스트 패턴 형성 방법은 보다 구체적으로는 예를 들어 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.The resist pattern formation method of the 2nd aspect of this invention can be implemented more specifically, for example as follows.
우선 지지체 상에 상기 레지스트 조성물을 스피너 등으로 도포하고, 베이크(포스트 어플라이 베이크(PAB)) 처리를, 예를 들어 80~150℃의 온도 조건에서 40~120초간, 바람직하게는 60~90초간 실시해 레지스트막을 형성한다. 다음에, 이 레지스트막에 대해, 예를 들면 ArF 노광 장치, 전자선 묘화 장치, EUV 노광 장치 등의 노광 장치를 사용하여, 소정의 패턴이 형성된 마스크(마스크 패턴)를 통한 노광, 또는 마스크 패턴을 통하지 않고 전자선의 직접 조사에 의한 묘화 등에 의한 선택적 노광을 실시한 후, 베이크(포스트 엑스포져 베이크(PEB)) 처리를, 예를 들어 80~150℃의 온도 조건에서 40~120초간, 바람직하게는 60~90초간 실시한다. 이 레지스트막을, 유기계 현상액을 사용해 현상 처리한 후, 바람직하게는 유기용제를 함유하는 린스액을 사용해 린스 처리해 건조를 실시한다.First, the resist composition is coated on a support with a spinner or the like, and the baking (post-applied bake (PAB)) treatment is performed for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. To form a resist film. Next, this resist film is exposed through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed, or through a mask pattern, using an exposure apparatus such as an ArF exposure apparatus, an electron beam drawing apparatus, an EUV exposure apparatus, or the like. After performing selective exposure by drawing or the like by direct irradiation of an electron beam, the baking (post exposure bake (PEB)) treatment is performed, for example, at a temperature condition of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to Run for 90 seconds. After developing this resist film using an organic type developing solution, Preferably it rinses using a rinse liquid containing an organic solvent, and performs drying.
상기 현상 처리 또는 린스 처리 후에 패턴 상에 부착되어 있는 현상액 또는 린스액을 초임계 유체에 의해 제거하는 처리를 실시해도 된다.You may perform the process which removes the developer or rinse liquid adhering on a pattern after the said image development process or the rinse process with a supercritical fluid.
또, 경우에 따라서는 현상 처리, 린스 처리 또는 초임계 유체에 의한 처리 후, 잔존하는 유기용제를 제거하기 위해서 베이크(포스트 베이크) 처리를 실시해도 된다.In some cases, after the development treatment, the rinse treatment or the treatment with a supercritical fluid, a bake (post bake) treatment may be performed to remove the remaining organic solvent.
지지체로는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 전자 부품용의 기판이나, 이것에 소정의 배선 패턴이 형성된 것 등을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는 실리콘 웨이퍼, 구리, 크롬, 철, 알루미늄 등의 금속제의 기판이나, 유리 기판 등을 들 수 있다. 배선 패턴의 재료로는 예를 들면 구리, 알루미늄, 니켈, 금 등이 사용 가능하다.It does not specifically limit as a support body, A conventionally well-known thing can be used, For example, the board | substrate for electronic components, the thing in which predetermined wiring pattern was formed, etc. can be illustrated. More specifically, a metal substrate, such as a silicon wafer, copper, chromium, iron, aluminum, a glass substrate, etc. are mentioned. As a material of a wiring pattern, copper, aluminum, nickel, gold, etc. can be used, for example.
또, 지지체로는 상술한 바와 같은 기판 상에 무기계 및/또는 유기계의 막이 마련된 것이어도 된다. 무기계의 막으로는 무기 반사 방지막(무기 BARC)을 들 수 있다. 유기계의 막으로는 유기 반사 방지막(유기 BARC)이나 다층 레지스트법에 있어서의 하층 유기막 등의 유기막을 들 수 있다.As the support, an inorganic and / or organic film may be provided on the substrate as described above. An inorganic film is an inorganic antireflection film (inorganic BARC). As an organic film | membrane, organic films, such as an organic antireflection film (organic BARC) and the lower layer organic film in a multilayer resist method, are mentioned.
여기서, 다층 레지스트법이란, 기판 상에 적어도 1층의 유기막(하층 유기막)과 적어도 1층의 레지스트막(상층 레지스트막)을 마련하고, 상층 레지스트막에 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 하층 유기막의 패터닝을 실시하는 방법이며, 고 어스펙트비의 패턴을 형성할 수 있다고 여겨지고 있다. 즉, 다층 레지스트법에 의하면, 하층 유기막에 의해 필요한 두께를 확보할 수 있기 때문에, 레지스트막을 박막화할 수 있어 고 어스펙트비의 미세 패턴 형성이 가능해진다.Here, in the multilayer resist method, at least one organic film (lower layer organic film) and at least one resist film (upper layer resist film) are provided on a substrate, and the lower layer is formed by using a resist pattern formed on the upper layer resist film as a mask. It is a method of patterning an organic film, and it is thought that the pattern of a high aspect ratio can be formed. That is, according to the multilayer resist method, since the required thickness can be ensured by the lower organic film, the resist film can be thinned and fine pattern formation with a high aspect ratio becomes possible.
다층 레지스트법에는 기본적으로 상층 레지스트막과 하층 유기막의 2층 구조로 하는 방법(2층 레지스트법)과 상층 레지스트막과 하층 유기막의 사이에 1층 이상의 중간층(금속 박막 등)을 마련한 3층 이상의 다층 구조로 하는 방법(3층 레지스트법)으로 나눌 수 있다.The multilayer resist method is basically a two-layer structure of an upper resist film and a lower organic film (two-layer resist method) and three or more multilayers provided with one or more intermediate layers (metal thin films, etc.) between the upper resist film and the lower organic film. It can be divided into a method of structure (three-layer resist method).
노광에 사용하는 파장은 특별히 한정되지 않고, ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저, EUV(극자외선), VUV(진공 자외선), EB(전자선), X선, 연(軟) X선 등의 방사선을 사용해 실시할 수 있다. 상기 레지스트 조성물은 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, EB 또는 EUV용으로서의 유용성이 높고, ArF 엑시머 레이저, EB 또는 EUV용으로서 특히 유용하다.The wavelength used for exposure is not specifically limited, ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray It can carry out using such radiation. The resist composition has high utility for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, and is particularly useful for ArF excimer laser, EB or EUV.
레지스트막의 노광 방법은 공기나 질소 등의 불활성 가스 중에서 실시하는 통상의 노광(드라이 노광)이어도 되고, 액침 노광(Liquid Immersion Lithography)이어도 된다.The exposure method of a resist film may be normal exposure (dry exposure) performed in inert gas, such as air and nitrogen, or liquid immersion lithography (Liquid Immersion Lithography).
액침 노광은 미리 레지스트막과 노광 장치의 최하 위치의 렌즈 간을 공기의 굴절률보다도 큰 굴절률을 가지는 용매(액침 매체)로 채우고, 그 상태로 노광(침지 노광)을 실시하는 노광 방법이다.Liquid immersion exposure is an exposure method which fills between the resist film and the lens of the lowest position of an exposure apparatus previously with the solvent (immersion medium) which has refractive index larger than the refractive index of air, and performs exposure (immersion exposure) in that state.
액침 매체로는 공기의 굴절률보다도 크고, 또한 노광되는 레지스트막이 가지는 굴절률보다도 작은 굴절률을 가지는 용매가 바람직하다. 이러한 용매의 굴절률로는 상기 범위 내이면 특별히 제한되지 않는다.As the liquid immersion medium, a solvent having a refractive index larger than that of air and smaller than the refractive index of the resist film exposed is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it is within the above range.
공기의 굴절률보다도 크고, 또한 상기 레지스트막의 굴절률보다도 작은 굴절률을 가지는 용매로는 예를 들면, 물, 불소계 불활성 액체, 실리콘계 용제, 탄화수소계 용제 등을 들 수 있다.As a solvent which has a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the said resist film, water, a fluorine-type inert liquid, a silicone solvent, a hydrocarbon solvent, etc. are mentioned, for example.
불소계 불활성 액체의 구체적인 예로는 C3HCl2F5, C4F9OCH3, C4F9OC2H5, C5H3F7 등의 불소계 화합물을 주성분으로 하는 액체 등을 들 수 있으며, 비점이 70~180℃인 것이 바람직하고, 80~160℃인 것이 보다 바람직하다. 불소계 불활성 액체가 상기 범위의 비점을 가지는 것이면, 노광 종료 후에 액침에 사용한 매체의 제거를 간편한 방법으로 실시할 수 있다는 점에서 바람직하다.Specific examples of fluorine-based inert liquids include C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , C 5 H 3 F 7 The liquid etc. which have a fluorine compound as a main component etc. are mentioned, It is preferable that boiling point is 70-180 degreeC, and it is more preferable that it is 80-160 degreeC. If the fluorine-based inert liquid has a boiling point in the above range, it is preferable in that the medium used for the liquid immersion can be removed by a simple method after the end of the exposure.
불소계 불활성 액체으로는 특히, 알킬기의 수소 원자가 모두 불소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬 화합물이 바람직하다. 퍼플루오로알킬 화합물로는 구체적으로는 퍼플루오로알킬 에테르 화합물이나 퍼플루오로알킬 아민 화합물을 들 수 있다.Especially as a fluorine-type inert liquid, the perfluoroalkyl compound in which all the hydrogen atoms of the alkyl group were substituted by the fluorine atom is preferable. Specifically as a perfluoroalkyl compound, a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkyl amine compound are mentioned.
또한, 구체적으로는 상기 퍼플루오로알킬 에테르 화합물로는 퍼플루오로(2-부틸-테트라히드로푸란)(비점 102℃)을 들 수 있으며, 상기 퍼플루오로알킬 아민 화합물로는 퍼플루오로트리부틸 아민(비점 174℃)을 들 수 있다.Specifically, the perfluoroalkyl ether compound may include perfluoro (2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102 ° C.), and the perfluoroalkyl amine compound may include perfluorotributyl amine (Boiling point 174 degreeC) is mentioned.
액침 매체로는 비용, 안전성, 환경 문제, 범용성 등의 관점에서, 물이 바람직하게 사용된다.As the immersion medium, water is preferably used from the viewpoint of cost, safety, environmental problems, versatility, and the like.
현상에 사용되는 유기계 용제가 함유하는 유기용제로는 기재 성분 (A)(노광 전의 기재 성분 (A))을 용해할 수 있는 것이면 되고, 공지의 유기용제 중에서 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 니트릴계 용제 등의 극성 용제 등을 들 수 있다. 에스테르계 용제로는 아세트산 부틸이 바람직하다. 케톤계 용제로는 메틸아밀케톤(2-헵탄온)이 바람직하다.As an organic solvent which the organic solvent used for image development contains, what is necessary is just what can melt | dissolve base material component (A) (base material component (A) before exposure), and it can select suitably from well-known organic solvents. Specific examples thereof include polar solvents such as ketone solvents, ester solvents, and nitrile solvents. As the ester solvent, butyl acetate is preferable. As a ketone solvent, methyl amyl ketone (2-heptanone) is preferable.
케톤계 용제는 구조 중에 C-C(=O)-C를 포함하는 유기용제이다. 에스테르계 용제는 구조 중에 C-C(=O)-O-C를 포함하는 유기용제이다. 알코올계 용제는 구조 중에 알코올성 수산기를 포함하는 유기용제이며, 「알코올성 수산기」는 지방족 탄화수소기의 탄소 원자에 결합한 수산기를 의미한다. 아미드계 용제는 구조 중에 아미드기를 포함하는 유기용제이다. 에테르계 용제는 구조 중에 C-O-C를 포함하는 유기용제이다. 유기용제 중에는 구조 중에 상기 각 용제를 특징 지우는 관능기를 복수종 포함하는 유기용제도 존재하지만, 그 경우에는 상기 유기용제가 가지는 관능기를 포함하는 어떠한 용제 종에도 해당하는 것으로 한다. 예를 들어, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르는 상기 분류 중의 알코올계 용제, 에테르계 용제 중 어떠한 하나에도 해당하는 것으로 한다. 또, 탄화수소계 용제는 탄화수소로 이루어지고, 치환기(수소 원자 및 탄화수소기 이외의 기 또는 원자)를 갖지 않는 탄화수소 용제이다.Ketone solvents are organic solvents containing C-C (= 0) -C in its structure. The ester solvent is an organic solvent containing C-C (= O) -O-C in its structure. An alcoholic solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in a structure, and an "alcoholic hydroxyl group" means the hydroxyl group couple | bonded with the carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group. Amide solvents are organic solvents containing an amide group in its structure. The ether solvent is an organic solvent containing C-O-C in its structure. Among the organic solvents, there are also organic solvents containing a plurality of functional groups that characterize the above solvents in the structure, but in this case, it is assumed that they correspond to any solvent species containing the functional groups of the organic solvents. For example, the diethylene glycol monomethyl ether shall correspond to any one of the alcohol solvent and the ether solvent in the above classification. Moreover, a hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent which consists of hydrocarbon and does not have a substituent (group or atom other than a hydrogen atom and a hydrocarbon group).
각 용제의 구체적인 예로서 케톤계 용제로는 예를 들어, 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 아세톤, 4-헵탄온, 1-헥산온, 2-헥산온, 디이소부틸케톤, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온, 페닐아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 아세토닐아세톤, 이오논, 디아세토닐알코올, 아세틸카비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤, 이소포론, 프로필렌 카보네이트, γ-부티로락톤, 메틸아밀케톤(2-헵탄온) 등을 들 수 있다.As a specific example of each solvent, for example, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexane On, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetyl acetone, acetonyl acetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetyl carbinol, acetophenone, Methyl naphthyl ketone, isophorone, propylene carbonate, (gamma) -butyrolactone, methyl amyl ketone (2-heptanone), etc. are mentioned.
에스테르계 용제로는 예를 들어, 아세트산 메틸, 아세트산 부틸, 아세트산 에틸, 아세트산 이소프로필, 아세트산 아밀, 아세트산 이소아밀, 메톡시아세트산 에틸, 에톡시아세트산 에틸, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 모노페닐에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노프로필에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노페닐에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 2-메톡시부틸 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 4-메톡시부틸 아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸 아세테이트, 3-에틸-3-메톡시부틸 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 아세테이트, 2-에톡시부틸 아세테이트, 4-에톡시부틸 아세테이트, 4-프로폭시부틸 아세테이트, 2-메톡시펜틸 아세테이트, 3-메톡시펜틸 아세테이트, 4-메톡시펜틸 아세테이트, 2-메틸-3-메톡시펜틸 아세테이트, 3-메틸-3-메톡시펜틸 아세테이트, 3-메틸-4-메톡시펜틸 아세테이트, 4-메틸-4-메톡시펜틸 아세테이트, 프로필렌글리콜 디아세테이트, 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 부틸, 포름산 프로필, 젖산 에틸, 젖산 부틸, 젖산 프로필, 탄산 에틸, 탄산 프로필, 탄산 부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 피루브산 부틸, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 프로피온산 프로필, 프로피온산 이소프로필, 2-히드록시프로피온산 메틸, 2-히드록시프로피온산 에틸, 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 프로필-3-메톡시프로피오네이트 등을 들 수 있다.As an ester solvent, for example, methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxy acetate, ethoxy acetate ethyl, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl Ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene Glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl Cetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-ethoxy Butyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3 -Methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, 4-methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, lactic acid Ethyl, butyl lactate, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, acetoacetic acid Methyl, ethyl acetoacetic acid, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-methoxyprop Cypionate, ethyl-3-ethoxy propionate, propyl-3-methoxy propionate, etc. are mentioned.
니트릴계 용제로는 예를 들어, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 발레로니트릴, 부티로니트릴 등을 들 수 있다.Examples of the nitrile solvents include acetonitrile, propionitrile, valeronitrile and butyronitrile.
유기계 현상액에는 필요에 따라서 공지의 첨가제를 배합할 수 있다. 이 첨가제로는 예를 들어 계면활성제를 들 수 있다. 계면활성제로는 상기와 동일한 것을 들 수 있으며, 비이온성의 계면활성제가 바람직하고, 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제가 보다 바람직하다.A well-known additive can be mix | blended with an organic developing solution as needed. As this additive, surfactant is mentioned, for example. The same thing as the above is mentioned as surfactant, A nonionic surfactant is preferable and A fluorine-type surfactant or silicone type surfactant is more preferable.
유기계 현상액을 사용한 현상 처리는 공지의 현상 방법에 의해 실시할 수 있으며, 이 방법으로는 예를 들어 현상액 중에 지지체를 일정 시간 침지하는 방법(딥법), 지지체 표면에 현상액을 표면장력에 의해 북돋워 일정 시간 정지하는 방법(패들법), 지지체 표면에 현상액을 분무하는 방법(스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 일정 속도로 현상액 도출 노즐을 스캔하면서 현상액을 도출하는 방법(다이나믹 투여법) 등을 들 수 있다.The developing treatment using the organic developer can be carried out by a known developing method, and for example, a method of immersing the support in the developing solution for a predetermined time (dip method), and the developer is heated on the surface of the support by surface tension for a predetermined time. Method of stopping (paddle method), spraying of developer on the surface of the support (spray method), method of deriving the developer while scanning the developer extracting nozzle at a constant speed on the support rotating at a constant speed (dynamic dosing method) Can be mentioned.
상기 현상 처리 후, 건조를 실시하기 전에 유기용제를 함유하는 린스액을 사용해 린스 처리할 수 있다. 린스를 실시함으로써 양호한 패턴 형성을 할 수 있다.After the development treatment, the rinse treatment may be performed using a rinse liquid containing an organic solvent before drying. By rinsing, favorable pattern formation can be performed.
린스액에 사용하는 유기용제로는 예를 들어 상기 유기계 현상액에 사용하는 유기용제로서 든 유기용제 가운데, 레지스트 패턴을 용해하기 어려운 것을 적절히 선택해 사용할 수 있다. 통상, 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제 및 에테르계 용제로부터 선택되는 적어도 1 종류의 용제를 사용한다. 이들 중에서도, 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제 및 아미드계 용제로부터 선택되는 적어도 1 종류가 바람직하고, 알코올계 용제 및 에스테르계 용제로부터 선택되는 적어도 1 종류가 보다 바람직하며, 알코올계 용제가 특히 바람직하다.As an organic solvent used for a rinse liquid, what is difficult to melt | dissolve a resist pattern can be selected suitably from the organic solvent used as the organic solvent used for the said organic developer, for example. Usually, at least 1 type of solvent chosen from a hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, and an ether solvent is used. Among these, at least one kind selected from a hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent and an amide solvent is preferable, and at least one kind selected from an alcohol solvent and an ester solvent is more preferable. Alcoholic solvents are particularly preferred.
린스액에 사용하는 알코올계 용제는 탄소수 6~8의 1가 알코올이 바람직하고, 이 1가 알코올은 직쇄상, 분기상, 환상 중 어느 하나여도 된다. 구체적으로는 1-헥산올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 2-헥산올, 2-헵탄올, 2-옥탄올, 3-헥산올, 3-헵탄올, 3-옥탄올, 4-옥탄올, 벤질알코올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 1-헥산올, 2-헵탄올, 2-헥산올이 바람직하고, 1-헥산올 또는 2-헥산올이 보다 바람직하다.The alcohol solvent used for the rinse liquid is preferably a monohydric alcohol having 6 to 8 carbon atoms, and the monohydric alcohol may be linear, branched or cyclic. Specifically, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4- Octanol, benzyl alcohol, etc. are mentioned. Among these, 1-hexanol, 2-heptanol, 2-hexanol is preferable, and 1-hexanol or 2-hexanol is more preferable.
이들 유기용제는 어느 하나 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합해 사용해도 된다. 또, 상기 이외의 유기용제나 물과 혼합해 사용해도 된다. 단, 현상 특성을 고려하면, 린스액 중의 물의 배합량은 린스액의 전량에 대해 30 질량% 이하가 바람직하고, 10 질량% 이하가 보다 바람직하며, 5 질량%이하가 더욱 바람직하고, 3 질량% 이하가 특히 바람직하다.Any one of these organic solvents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used. Moreover, you may mix and use with the organic solvent and water of that excepting the above. However, in consideration of the development characteristics, the blending amount of water in the rinse liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, and 3% by mass or less with respect to the total amount of the rinse liquid. Is particularly preferred.
린스액에는 필요에 따라서 공지의 첨가제를 배합할 수 있다. 이 첨가제로는 예를 들어 계면활성제를 들 수 있다. 계면활성제로는 상기와 동일한 것을 들 수 있으며, 비이온성의 계면활성제가 바람직하고, 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제가 보다 바람직하다.A well-known additive can be mix | blended with a rinse liquid as needed. As this additive, surfactant is mentioned, for example. The same thing as the above is mentioned as surfactant, A nonionic surfactant is preferable and A fluorine-type surfactant or silicone type surfactant is more preferable.
계면활성제를 배합하는 경우, 그 배합량은 린스액의 전량에 대해서, 통상 0.001~5 질량%이며, 0.005~2 질량%가 바람직하고, 0.01~0.5 질량%가 보다 바람직하다.When mix | blending surfactant, the compounding quantity is 0.001-5 mass% normally with respect to whole quantity of a rinse liquid, 0.005--2 mass% is preferable, and its 0.01-0.5 mass% is more preferable.
린스액을 사용한 린스 처리(세정 처리)는 공지의 린스 방법에 의해 실시할 수 있으며, 이 방법으로는 예를 들어 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 린스액을 계속 도출하는 방법(회전 도포법), 린스액 중에 지지체를 일정 시간 침지하는 방법(딥법), 지지체 표면에 린스액을 분무하는 방법(스프레이법) 등을 들 수 있다.A rinse treatment (rinsing treatment) using a rinse liquid can be carried out by a known rinsing method, for example, a method of continuously drawing a rinse liquid on a support that is rotating at a constant speed (rotary coating method). And a method of immersing the support in the rinse liquid for a predetermined time (dip method), a method of spraying the rinse liquid on the surface of the support (spray method), and the like.
본 발명의 레지스트 조성물은 (D0) 성분을 함유함으로써 감도 및 패턴 형상이 뛰어나다. 그 이유는 확실하지 않지만, 나프틸기의 특정 위치에 황 원자를 통하여 알킬기가 결합한 구조이기 때문이라고 추찰된다.The resist composition of this invention is excellent in a sensitivity and a pattern shape by containing (D0) component. Although the reason is not clear, it is inferred that it is a structure which the alkyl group couple | bonded through the sulfur atom to the specific position of a naphthyl group.
실시예EXAMPLE
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 다음과 같은 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to the following Example.
[화합물 (B)-1의 [Compound of Compound (B) -1 합성예Synthesis Example ]]
하기 화합물 (B)-1 (1-(2,7-디-n-부톡시나프틸) 디-n-부틸설포늄 디(1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로-n-부탄술폰)이미드)는 하기의 방법에 의해 제조했다.The following compound (B) -1 (1- (2,7-di-n-butoxynaphthyl) di-n-butylsulfonium di (1,1,2,2,3,3,4,4,4 -Nonafluoro-n-butanesulfon) imide)) was prepared by the following method.
조작 1Operation 1
반응 용기에 5산화 2인(1.7g) 및 메탄 설폰산(11.5g)을 넣었다. 또한 2,7-디-n-부톡시나프탈렌(8.2g), 디-n-부틸설폭시드(6.3g)를 가하고 실온에서 16시간 교반했다. 반응 용기 내의 온도를 0~10℃로 유지하면서, 20% NaOH 수용액(30g)을 적하한 후, 디클로로메탄(80g)을 가하고 정치하여 분층하고, 수층을 제거하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 탈이온수(30g)로 세정한 후, 정치하여 분층하고, 수층을 제거하여 축합 반응물의 반응 용액을 얻었다.In the reaction vessel, diphosphate pentoxide (1.7 g) and methane sulfonic acid (11.5 g) were added. 2,7-di-n-butoxynaphthalene (8.2 g) and di-n-butyl sulfoxide (6.3 g) were further added, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. 20% NaOH aqueous solution (30g) was dripped, maintaining the temperature in reaction container at 0-10 degreeC, dichloromethane (80g) was added, left still to separate and the aqueous layer was removed, and the organic layer was obtained. After wash | cleaning the obtained organic layer with deionized water (30g), it left still and partitioned, the aqueous layer was removed, and the reaction solution of the condensation reaction product was obtained.
조작 2Operation 2
다른 반응 용기에 탈이온수(30g) 및 비스(노나플루오로-n-부탄술폰)이미드 칼륨염(18.6g)을 넣고, 추가로 상기 조작 1에서 얻어진 반응 용액의 전량을 가해 실온에서 20분간 교반 후, 불용해물을 여과했다. 얻어진 반응 용액을 정치하여 분층하고, 수층을 제거하여 유기층을 얻었다.Deionized water (30 g) and bis (nonnafluoro-n-butanesulfone) imide potassium salt (18.6 g) were added to another reaction vessel, and the whole amount of the reaction solution obtained in step 1 was further added, followed by stirring at room temperature for 20 minutes. After that, the insoluble matter was filtered out. The obtained reaction solution was left to stand and separated, and the aqueous layer was removed to obtain an organic layer.
조작 3Operation 3
상기 유기층 2로 얻어진 유기층으로부터 디클로로메탄을 증류 제거하고, 얻어진 농축물에 50℃에서 메틸 tert-부틸에테르(이하, MTBE)(17g)와 헥산(34g)을 가해 정석함으로써, 화합물 (B)-1을 18.8g 얻었다.Dichloromethane was distilled off from the organic layer obtained by the said organic layer 2, and methyl tert- butyl ether (hereinafter referred to as MTBE) (17 g) and hexane (34 g) were crystallized at 50 degreeC to the obtained concentrate, and compound (B) -1 18.8 g was obtained.
얻어진 하기 화합물 (B)-1의 백색 결정에 대해서, 1H-NMR 및 LC-MS를 이용한 하기의 분석 결과에 의해 하기의 구조인 것을 확인했다.About the white crystal of obtained compound (B) -1, it confirmed that it was the following structure by the following analysis result using <1> H-NMR and LC-MS.
1H-NMR(400MHz, DMSO-d6, 내부 표준 물질 테트라메틸실란):δ(ppm) 0.82(t, J=7.3Hz, 6H), 0.97(t, J=7.3Hz, 3H), 1.00(t, J=7.3Hz, 3H), 1.30-1.65(m, 12H), 1.74-1.96(m, 4H), 3.81-4.04(m, 4H), 4.18(t, J=6.6Hz, 2H), 4.44(t, J=6.6Hz, 2H), 7.24(dd, J=2.2 및 9.0Hz, 1H), 7.50(d, J=2.2Hz, 1H), 7.57(d, J=9.0Hz, 1H), 8.01(d, J=9.0Hz, 1H), 8.36(d, J=9.0Hz, 1H) 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d 6 , internal standard tetramethylsilane): δ (ppm) 0.82 (t, J = 7.3 Hz, 6H), 0.97 (t, J = 7.3 Hz, 3H), 1.00 ( t, J = 7.3 Hz, 3H), 1.30-1.65 (m, 12H), 1.74-1.96 (m, 4H), 3.81-4.04 (m, 4H), 4.18 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 4.44 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 7.24 (dd, J = 2.2 and 9.0 Hz, 1H), 7.50 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.57 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.01 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.36 (d, J = 9.0 Hz, 1H)
MS(LC/ESI(+) Spectrum):M+ 417 MS (LC / ESI (+) Spectrum): M + 417
MS(LC/ESI(-) Spectrum):M- 580 MS (LC / ESI (-) Spectrum): M - 580
[화합물 ([Compound ( D0D0 )-1의 ) -1 합성예Synthesis Example ]]
하기 화합물 (D0-1)(1-(2,7-디-n-부톡시나프틸)디-n-부틸설포늄 (1S,4R)-7,7-디메틸-2-옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-일 메탄설포네이트)는 하기의 방법에 의해 제조했다.The following compound (D0-1) (1- (2,7-di-n-butoxynaphthyl) di-n-butylsulfonium (1S, 4R) -7,7-dimethyl-2-oxobicyclo [2.2 .1] heptan-1-yl methanesulfonate) was prepared by the following method.
조작 1Operation 1
반응 용기에 5산화 2인(3.41g), 메탄 설폰산(23.07g)을 넣었다. 추가로 2,7-디-n-부톡시나프탈렌(16.34g) 및 디-n-부틸설폭시드(12.66g)를 가해 실온에서 16시간 교반했다. 반응 용기 내의 온도를 0~10℃로 유지하면서, 탈이온수(100g)를 가해 20% NaOH 수용액(80g)을 적하했다. 적하 후, 디클로로메탄(80g)을 가하고 정치해, 분층한 후, 수층을 제거했다. 얻어진 유기층을 탈이온수(60g)로 세정한 후, 분층하고, 수층을 제거해 축합 반응 생성물의 반응 용액을 얻었다.Diphosphate pentoxide (3.41 g) and methane sulfonic acid (23.07 g) were added to the reaction vessel. 2,7-di-n-butoxynaphthalene (16.34g) and di-n-butylsulfoxide (12.66g) were further added and it stirred at room temperature for 16 hours. Deionized water (100 g) was added and 20% NaOH aqueous solution (80 g) was dripped, maintaining the temperature in the reaction container at 0-10 degreeC. After dropping, dichloromethane (80 g) was added thereto, and the mixture was left to stand, and the aqueous layer was removed. The obtained organic layer was washed with deionized water (60 g), then partitioned, the aqueous layer was removed, and a reaction solution of a condensation reaction product was obtained.
조작 2Operation 2
다른 반응 용기에 탈이온수(70g), (1S,4R)-7,7-디메틸-2-옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-일 메탄설폰산(13.94g) 및 수산화 나트륨(2.4g)을 넣고, 상기 축합 반응 생성물의 반응 용액의 전량을 가하고 실온에서 20분간 교반했다. 반응 용액을 정치해 분층하고, 수층을 제거하여 유기층을 얻었다.In another reaction vessel, deionized water (70 g), (1S, 4R) -7,7-dimethyl-2-oxobicyclo [2.2.1] heptan-1-yl methanesulfonic acid (13.94 g) and sodium hydroxide (2.4 g) ), The entire amount of the reaction solution of the condensation reaction product was added and stirred at room temperature for 20 minutes. The reaction solution was left to stand and partitioned, and the aqueous layer was removed to obtain an organic layer.
조작 3Operation 3
또한, 다른 반응 용기에 탈이온수(70g), (1S,4R)-7,7-디메틸-2-옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-일 메탄설폰산(0.70g) 및 수산화 나트륨(0.12g)을 넣고, 상기 조작 2로 얻어진 유기층의 전량을 가하고 실온에서 20분간 교반했다. 얻어진 용액을 정치해 분층하고, 수층을 제거하여 유기층을 얻었다.In another reaction vessel, deionized water (70 g), (1S, 4R) -7,7-dimethyl-2-oxobicyclo [2.2.1] heptan-1-yl methanesulfonic acid (0.70 g) and sodium hydroxide ( 0.12g) was added, and the whole amount of the organic layer obtained by the said operation 2 was added, and it stirred at room temperature for 20 minutes. The obtained solution was left to stand and partitioned, and the aqueous layer was removed to obtain an organic layer.
조작 4Operation 4
상기 조작 3으로 얻어진 유기층을 여과해 탈이온수로 세정한 후, 유기층을 분취했다. 이 유기층으로부터 디클로로메탄을 증류 제거하고, 얻어진 농축물에 50℃에서 t-부틸메틸에테르(MTBE)(156g)를 가해 정석함으로써, 화합물 (D0)-1을 35.05g 얻었다.The organic layer obtained by the said operation 3 was filtered and wash | cleaned with deionized water, and the organic layer was fractionated. Dichloromethane was distilled off from this organic layer, and the obtained concentrate was crystallized by adding t-butyl methyl ether (MTBE) (156g) at 50 degreeC, and 35.05g of compounds (D0) -1 were obtained.
상기 조작 1~4로 얻어진 백색 결정이 상기 일반식 (1)에 있어서의 R1, R2, R3, R4가 n-부틸기이고, X-가 (1S,4R)-7,7-디메틸-2-옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-일 메탄설포네이트인 것을 1H-NMR 및 LC-MS를 이용한 하기의 분석 결과에 의해서 확인했다.The white crystals obtained in the above operations 1 to 4 are R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 in the general formula (1), which are n-butyl groups, and X − is (1S, 4R) -7,7- It was confirmed by the following analysis result using 1 H-NMR and LC-MS that it was dimethyl-2- oxobicyclo [2.2.1] heptan-1-yl methanesulfonate.
1H-NMR(400MHz, DMSO-d6, 내부 표준 물질 테트라메틸실란):δ(ppm) 0.75(s, 3H), 0.82(t, J=7.3Hz, 6H), 0.97(t, J=7.3Hz, 3H), 1.00(t, J=7.3Hz, 3H), 1.07(s, 3H), 1.22-1.66(m, 14H), 1.74-1.98(m, 7H), 2.24(m, 1H), 2.38(d, J=14.6Hz, 1H), 2.73(m, 1H), 2.89(d, J=14.6Hz, 1H), 3.84-4.04(m, 4H), 4.18(t, J=6.5Hz, 2H), 4.45(t, J=6.5Hz, 2H), 7.24(dd, J=2.2 및 9.0Hz, 1H), 7.52(d, J=2.2Hz, 1H), 7.59(d, J=9.3Hz, 1H), 8.02(d, J=9.0Hz, 1H), 8.38(d, J=9.3Hz, 1H) 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d 6 , internal standard tetramethylsilane): δ (ppm) 0.75 (s, 3H), 0.82 (t, J = 7.3 Hz, 6H), 0.97 (t, J = 7.3 Hz, 3H), 1.00 (t, J = 7.3 Hz, 3H), 1.07 (s, 3H), 1.22-1.66 (m, 14H), 1.74-1.98 (m, 7H), 2.24 (m, 1H), 2.38 (d, J = 14.6 Hz, 1H), 2.73 (m, 1H), 2.89 (d, J = 14.6 Hz, 1H), 3.84-4.04 (m, 4H), 4.18 (t, J = 6.5 Hz, 2H) , 4.45 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 7.24 (dd, J = 2.2 and 9.0 Hz, 1H), 7.52 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.59 (d, J = 9.3 Hz, 1H) , 8.02 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.38 (d, J = 9.3 Hz, 1H)
MS(LC/ESI(+) Spectrum):M+ 417 MS (LC / ESI (+) Spectrum): M + 417
MS(LC/ESI(-) Spectrum):M- 231MS (LC / ESI (-) Spectrum) : M - 231
[레지스트 조성물의 조제][Preparation of Resist Composition]
표 1에 나타내는 배합비로 각 성분을 배합한 후막용 포지티브형 레지스트 조성물(실시예 1, 참고예 1~2)을 조제했다. The positive type resist composition (Example 1, Reference Examples 1-2) for thick films which mix | blended each component by the compounding ratio shown in Table 1 was prepared.
그리고, 이것들을 균일하게 용해시켜 구멍 지름 1㎛의 멤브레인 필터를 통해 여과해, 고형분 질량 농도 30~60 질량%의 후막용 포지티브형 레지스트 조성물을 얻었다.And these were melt | dissolved uniformly, and it filtered through the membrane filter of 1 micrometer of pore diameters, and obtained the positive resist composition for thick films of 30-60 mass% of solid content mass concentration.
표 1 중, 각 기호는 각각 이하의 의미를 갖고, [ ]안의 수치는 배합량(질량부)이다.In Table 1, each symbol has the following meanings respectively, and the numerical value in [] is a compounding quantity (mass part).
·(A)-1;하기 식 (1) (l/m/n/o=45/35/10/10)(분자량 20만)로 나타내는 화합물 12.5 질량부와 하기 식 (2) (l/m/n/o/p=25/20/5/10/40)(분자량 5만)로 나타내는 화합물 25 질량부의 혼합 수지(A) -1; 12.5 parts by mass of the compound represented by the following Formula (1) (l / m / n / o = 45/35/10/10) (molecular weight 200,000) and the following Formula (2) (l / m 25 parts by mass of a mixed resin represented by (n / o / p = 25/20/5/10/40) (molecular weight 50,000)
·(C)-1;노볼락 수지 (m/p-크레졸=6/4와 포름알데히드 및 산 촉매의 존재하에서 부가 축합해 얻은 노볼락 수지 분자량 2만) 52.5 질량부, 폴리히드록시스티렌 수지로서 하기 식 (3) (l/m=85/15) 10 질량부(C) -1; 52.5 parts by mass of a novolak resin (2/88 novolak resin molecular weight obtained by addition condensation in the presence of m / p-cresol = 6/4 and formaldehyde and an acid catalyst), polyhydroxystyrene resin 10 parts by mass of the following formula (3) (l / m = 85/15)
·(B)-1;화합물 (B)-1(B) -1; Compound (B) -1
·(4);하기 식 (4)로 나타내는 화합물.(4); The compound represented by following formula (4).
·(D0)-1;화합물 (D0)-1.(D0) -1; compound (D0) -1.
·(D0)-2;트리-n-펜틸아민.(D0) -2; tri-n-pentylamine.
·(E)-1;살리실산.(E) -1; salicylic acid.
·(S)-1;PGMEA/3-메톡시부틸 아세테이트(질량비 40/60)의 혼합 용매.(S) -1; mixed solvent of PGMEA / 3-methoxybutyl acetate (mass ratio 40/60).
<레지스트 패턴의 형성><Formation of Resist Pattern>
(( 실시예EXAMPLE 1 및 1 and 참고예Reference Example 1~2) 1 ~ 2)
상술한 바와 같이 하여 얻어진 각 실시예 및 각 참고예의 후막용 포지티브형 포토레지스트 조성물을 8 인치의 구리 기판 상에 스피너를 이용해 도포하고, 도포한 포토레지스트 조성물을 건조시켜 약 50㎛의 막 두께를 가지는 후막 포토레지스트층을 얻었다. 다음에, 이 후막 레지스트층을 핫 플레이트 상에 재치하고 140℃에서 5분간 프리베이크했다.The positive type photoresist composition for thick films of each example and each reference example obtained as described above was applied onto an 8 inch copper substrate using a spinner, and the applied photoresist composition was dried to have a film thickness of about 50 μm. A thick film photoresist layer was obtained. Next, this thick film resist layer was placed on a hot plate and prebaked at 140 ° C. for 5 minutes.
프리베이크 후, 노광 장치 NSR-i14E(Nikon사 제, NA:0.54,σ:0.59)를 이용해 노광했다. 다음에, 핫 플레이트 상에 재치하고 85℃에서 3분간의 노광 후 가열(PEB)을 실시했다. 그 후, 2.38% 수산화 테트라메틸암모늄(TMAH) 수용액을 후막 포토레지스트층에 적하하고, 23℃에서 60초간 방치하고, 이것을 4회 반복해 현상했다. 그 후, 흐르는 물 세정하고, 질소 블로우하여 100㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴을 가지는 후막 레지스트 패턴과 대면적(10000㎛2) 패턴을 얻었다.After prebaking, it exposed using exposure apparatus NSR-i14E (made by Nikon Corporation, NA: 0.54, (sigma): 0.59). Next, it mounted on the hotplate and performed post-exposure heating (PEB) for 3 minutes at 85 degreeC. Then, the 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution was dripped at the thick film photoresist layer, it was left at 23 degreeC for 60 second, and this was repeated 4 times and developed. Thereafter, flowing water was washed and nitrogen blown to obtain a thick film resist pattern having a line and space pattern of 100 µm and a large area (10000 µm 2 ) pattern.
대면적 패턴의 레지스트막이 없어진 최소의 노광량을 Eth(mJ/㎠)로서 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.The minimum exposure amount from which the resist film of the large area pattern disappeared was measured as Eth (mJ / cm <2>). The results are shown in Table 2.
[레지스트 패턴 형상의 평가][Evaluation of Resist Pattern Shape]
상기 <후막 레지스트 패턴의 형성>에 의해서 형성된 LS 패턴의 단면 형상을 주사형 전자현미경(상품명:SU-8000, 히타치 하이테크놀로지사 제)를 이용해 관찰하고, 그 형상을 하기의 평가 기준에 의해 평가했다. 그 결과를 10㎛ L/S 형상으로서 표 2에 나타낸다.The cross-sectional shape of the LS pattern formed by said <formation of a thick film resist pattern> was observed using the scanning electron microscope (brand name: SU-8000, the Hitachi High-Technologies company), and the shape was evaluated by the following evaluation criteria. . The result is shown in Table 2 as a 10 micrometer L / S shape.
◎:수직으로 머리 모양 양호◎ : Head shape is good vertically
○:조금 패턴이 중간 정도의 굵기, 머리 모양은 양호 ○: A little pattern is medium thickness, hair form is good
×:패턴이 중간 정도의 굵기, 머리 모양이 둥글어짐 ×: Medium thickness, hair pattern rounded
상기의 결과로부터, 실시예 1의 레지스트 조성물은 참고예 1~2의 레지스트 조성물에 비해 감도가 양호하고, 패턴 형상도 양호하다는 것을 확인할 수 있었다.From the above results, it was confirmed that the resist composition of Example 1 had good sensitivity and a good pattern shape as compared with the resist compositions of Reference Examples 1-2.
Claims (5)
상기 광 반응성 켄처 (D0)이 하기 일반식 (d0)으로 나타내는 화합물 (D0-1)을 함유하며, 하기 X-는 하기 일반식 (d1-2)로 나타내는 음이온인 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.
[식 중, R1, R2는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기, R3, R4는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~10의 쇄상 알킬기이다.]
[식 (d1-2) 중, Rd2는 치환기를 가지고 있어도 되는 환식기, 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 쇄상의 알케닐기이다. 단, 식 (d1-2) 중의 Rd2에서의 S 원자에 인접하는 탄소 원자에는 불소 원자는 결합하고 있지 않는 것으로 한다.]A resist composition in which an acid is generated by exposure and the solubility in a developer is changed by the action of an acid, the resin composition (A) and the photoreactive quencher (D0) in which the solubility in the developer is changed by the action of an acid. and,
The photoresist quencher (D0) contains a compound (D0-1) represented by the following general formula (d0), and the following X − is an anion represented by the following general formula (d1-2).
[In the formula, R 1, R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent, R 3, R 4 is a chain alkyl group having 2 to 10 carbon atoms which may have a substituent.]
Of the formula (d1-2), Rd 2 is an alkenyl group which may have a branched alkyl group, or a substituent in the chain which may have a ring group, substituents may have a substituent. However, it is assumed that a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 in the formula (d1-2).]
노광에 의해 산을 발생시키는 산 발생제 성분 (B)를 더 함유하는 레지스트 조성물.The method according to claim 1,
The resist composition which further contains the acid generator component (B) which generate | occur | produces an acid by exposure.
상기 수지 성분 (A)은 노볼락 수지, 폴리히드록시스티렌 수지 및 아크릴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는 레지스트 조성물.The method according to claim 1,
The said resin component (A) is a resist composition containing at least 1 sort (s) of resin chosen from the group which consists of novolak resin, a polyhydroxy styrene resin, and an acrylic resin.
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