KR20160059951A - Method for forming pattern, actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, and, method for producing the electronic device using them - Google Patents

Method for forming pattern, actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, and, method for producing the electronic device using them Download PDF

Info

Publication number
KR20160059951A
KR20160059951A KR1020150150179A KR20150150179A KR20160059951A KR 20160059951 A KR20160059951 A KR 20160059951A KR 1020150150179 A KR1020150150179 A KR 1020150150179A KR 20150150179 A KR20150150179 A KR 20150150179A KR 20160059951 A KR20160059951 A KR 20160059951A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
radiation
atom
acid
general formula
Prior art date
Application number
KR1020150150179A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102457436B1 (en
Inventor
토시아키 후쿠하라
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20160059951A publication Critical patent/KR20160059951A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102457436B1 publication Critical patent/KR102457436B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Abstract

The present invention provides a method for forming a pattern having good light exposure latitude, developing properties, and pattern profile, an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used for the same, an electronic device using the same, and a method for producing the electronic device. The method for forming a pattern comprise the steps of: (A) forming a film by an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a resin in which solubility with respect to a developing solution including an organic solvent is decreased because polarity is increased by reaction of a compound represented by formula (A-1) and acid having a recurring unit represented by formula (n I); (B) irradiating actinic light or radiation onto the film; and (C) developing the film onto which actinic light or radiation is irradiated by using a developing solution including an organic solvent.

Description

패턴 형성 방법, 그것에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 및 이들을 사용하는 전자 디바이스의 제조 방법{METHOD FOR FORMING PATTERN, ACTINIC-RAY-SENSITIVE OR RADIATION-SENSITIVE RESIN COMPOSITION USED THEREFOR, AND, METHOD FOR PRODUCING THE ELECTRONIC DEVICE USING THEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming method, a pattern forming method using the same, a sensitizing actinic radiation or radiation-sensitive resin composition used therefor, and a manufacturing method of an electronic device using the same. PRODUCING THE ELECTRONIC DEVICE USING THEM}

본 발명은 패턴 형성 방법, 그것에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 및 이들을 사용하는 전자 디바이스의 제조 방법 및 전자 디바이스에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 IC 등의 반도체 제조 공정, 액정 및 서멀 헤드 등의 회로 기판의 제조, 또는 기타 포토패브리케이션의 리소그래피 공정에 적합한 패턴 형성 방법, 상기 패턴 형성 방법에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 및 이들을 사용하는 전자 디바이스의 제조 방법 및 전자 디바이스에 관한 것이다. 특히 본 발명은 파장이 300㎚ 이하인 원자외선광을 광원으로 하는 ArF 노광 장치 및 ArF 액침식 투영 노광 장치에서의 노광에 적합한 패턴 형성 방법, 상기 패턴 형성 방법에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 및 전자 디바이스의 제조 방법 및 전자 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a pattern forming method, a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition used therefor, a method of producing an electronic device using the same, and an electronic device. More specifically, the present invention relates to a pattern forming method suitable for a semiconductor manufacturing process such as IC, a process for producing a circuit substrate such as a liquid crystal and a thermal head, or a lithography process for other photofabrication, Or radiation-sensitive resin composition, a method of manufacturing an electronic device using the same, and an electronic device. Particularly, the present invention relates to a pattern forming method suitable for exposure in an ArF exposure apparatus and an ArF immersion projection exposure apparatus using a deep ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or less as a light source, a method of forming a light- A resin composition, a method for producing an electronic device, and an electronic device.

종래부터, IC나 LSI 등의 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는 포토레지스트 조성물을 사용한 리소그래피에 의한 미세 가공이 행해지고 있다.BACKGROUND ART [0002] In the manufacturing process of a semiconductor device such as an IC or an LSI, microfabrication by lithography using a photoresist composition is conventionally performed.

최근에는 유기 용제를 포함한 현상액(유기계 현상액)을 사용한 패턴 형성 방법도 개발되고 있다(특허문헌 1).Recently, a pattern forming method using a developing solution (organic developing solution) containing an organic solvent has also been developed (Patent Document 1).

일본 특허공개 2011-123469호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-123469

한편, 최근 각종 전자 기기의 고기능화가 요구되어 있고, 그것에 따라 미세 가공에 사용되는 레지스트 패턴의 특성 향상이 한층 더 요구되어 있다. 특히, 보다 미세한 콘택트 홀 패턴을 형성하려고 했을 경우, 노광 래티튜드(EL: Exposure Latitude) 부족, 현상 결함, 패턴 프로파일 열화 등의 문제가 발생하기 쉬워 이들 레지스트 성능을 개선하는 것이 요구되어 있다.On the other hand, in recent years, various kinds of electronic devices have been required to be highly functional, and accordingly, there is a further demand for improvement in the characteristics of resist patterns used for microfabrication. In particular, when attempting to form a finer contact hole pattern, problems such as insufficient exposure latitude (EL: Exposure Latitude), development defects, pattern profile deterioration, etc. are likely to occur, and it is required to improve the resist performance.

본 발명자들은 특허문헌 1에 기재된 패턴 형성 방법을 사용해서 상기 각종 특성을 평가한 결과 종래의 요구 레벨은 충족시키지만, 작금 요구되는 레벨은 만족시키고 있지 않아 추가적인 개량이 필요했다.As a result of evaluating the various characteristics using the pattern forming method described in Patent Document 1, the present inventors satisfied the conventional required level, but the required level was not satisfied, and further improvement was required.

본 발명은 상기 실정을 감안하여 노광 래티튜드, 현상 특성 및 패턴 프로파일이 양호한 형상의 패턴이 형성 가능한 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pattern forming method capable of forming a pattern having good exposure latitude, development characteristics, and pattern profile in consideration of the above-described circumstances.

또한, 본 발명은 그것에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 및 이들을 사용하는 전자 디바이스 및 그 제조 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a sensitizing actinic radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, an electronic device using the same, and a process for producing the same.

본 발명자들은 종래 기술의 문제점에 대해서 예의 검토한 결과, 소정의 수지 및 소정의 광산 발생제를 포함하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 사용해서 유기 용제를 포함하는 현상액에 의해 현상 처리를 행함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.The inventors of the present invention have made intensive investigations into the problems of the prior art. As a result, the present inventors have found that a developing solution containing an organic solvent can be used for developing treatment by using a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition containing a predetermined resin and a predetermined photoacid generator The above problems can be solved.

즉, 이하의 구성에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견했다.That is, it has been found that the above object can be achieved by the following constitution.

(1) (가) 하기 (A) 및 (B)를 함유하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 의해 막을 형성하는 공정,(1) A process for producing a film comprising the steps of: (A) forming a film by a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition containing (A) and (B)

(A) 후술하는 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물(A) a compound capable of generating an acid by irradiation with an actinic ray or radiation represented by the following general formula (A-1)

(B) 후술하는 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 산의 작용에 의해 극성이 증대해서 유기 용제를 포함하는 현상액에 대한 용해성이 감소하는 수지(B) a resin having an increased polarity due to the action of an acid having a repeating unit represented by the following general formula (nI) and having reduced solubility in a developer containing an organic solvent

(나) 막에 활성광선 또는 방사선을 조사하는 공정, 및(B) a step of irradiating the film with an actinic ray or radiation, and

(다) 활성광선 또는 방사선이 조사된 막을 유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(C) a step of developing the film irradiated with an actinic ray or radiation using a developer containing an organic solvent.

(2) (1)에 있어서, 일반식(A-1)으로 나타내어지는 화합물이 후술하는 일반식(A-2)으로 나타내어지는 화합물인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(2) The pattern forming method according to (1), wherein the compound represented by the general formula (A-1) is a compound represented by the general formula (A-2) described later.

(3) (1) 또는 (2)에 있어서, Y가 다환식 지방족기인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(3) The pattern forming method according to (1) or (2), wherein Y is a polycyclic aliphatic group.

(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 일반식(nⅠ)에 있어서 R13'~R16' 중 적어도 1개는 산분해성기를 갖는 기인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(4) The pattern forming method according to any one of (1) to (3), wherein at least one of R 13 'to R 16 ' in the general formula (nI) is a group having an acid-

(5) (4)에 있어서, 산분해성기를 갖는 기가 *1-L3-AD로 나타내어지는 기인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. 또한, L3은 알킬렌기를 나타낸다. AD는 산분해성기를 나타낸다. *1은 수지와의 결합 위치를 나타낸다.(5) The pattern forming method according to (4), wherein the group having an acid-decomposable group is a group represented by * 1- L 3 -AD. L 3 represents an alkylene group. AD represents an acid-decomposable group. * 1 indicates the bonding position with the resin.

(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 수지(B)가 후술하는 일반식(Ⅷ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(6) The pattern forming method according to any one of (1) to (5), wherein the resin (B) has a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 소수성 수지를 더 포함하고, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 있어서의 소수성 수지의 함유량이 고형분 기준으로 0.01~10질량%인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(7) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (6), wherein the sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition further comprises a hydrophobic resin, and the hydrophobic resin in the actinic ray- Wherein the content is 0.01 to 10% by mass based on the solid content.

(8) (7)에 있어서, 소수성 수지가 불소 원자, 규소 원자 및 소수성 수지의 측쇄 부분에 함유되는 CH3 부분 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(8) The pattern forming method according to (7), wherein the hydrophobic resin has at least one selected from the group consisting of a fluorine atom, a silicon atom and a CH 3 partial structure contained in the side chain portion of the hydrophobic resin.

(9) (7) 또는 (8)에 있어서, 소수성 수지가 후술하는 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(9) The pattern forming method according to (7) or (8), wherein the hydrophobic resin has a repeating unit represented by the following general formula (nI).

(10) (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 있어서, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 쇄상 또는 환상의 케톤계 용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(10) The pattern forming method according to any one of (1) to (9), wherein the sensitizing actinic radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition further comprises a chain or cyclic ketone solvent.

(11) (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 있어서, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 락톤계 용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(11) The pattern forming method according to any one of (1) to (10), wherein the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition further comprises a lactone solvent.

(12) (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 있어서, Z1+가 후술하는 일반식(C-1)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(12) The pattern forming method according to any one of (1) to (11), wherein Z 1+ is any one of cations represented by general formulas (C-1) to (C-3) .

(13) (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 있어서, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 후술하는 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물과는 다른 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(13) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (12), wherein the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition generates an acid by irradiation of an actinic ray or radiation represented by the following general formula (A- A compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation different from the compound which causes the compound to form a pattern.

(14) (1)에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서, 소수성 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.(14) The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern-forming method according to (1), further comprising a hydrophobic resin.

(15) (1)에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서, 쇄상 또는 환상의 케톤계 용제를 더 포함하고,(15) The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern forming method according to (1), further comprising a chain or cyclic ketone solvent,

Z1+가 후술하는 일반식(C-1)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.And Z < 1 + > is any one of cations represented by the following general formulas (C-1) to (C-3).

(16) (1)에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서, 락톤계 용제를 더 포함하고,(16) The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern forming method according to (1), further comprising a lactone-based solvent,

Z1+가 후술하는 일반식(C-1)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.And Z < 1 + > is any one of cations represented by the following general formulas (C-1) to (C-3).

(17) (1)에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서, 후술하는 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물과는 다른 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.(17) A sensitizing actinic radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern forming method according to (1), which comprises an acid generator which generates an acid by irradiation with an actinic ray or radiation represented by the general formula (A- Wherein the composition further contains a compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation different from the compound.

(18) (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.(18) A method of manufacturing an electronic device, comprising the pattern forming method according to any one of (1) to (13).

(19) (18)에 기재된 전자 디바이스의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.(19) An electronic device manufactured by the method for manufacturing an electronic device according to (18).

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명에 의하면 노광 래티튜드, 현상 특성 및 패턴 프로파일이 양호한 형상의 패턴이 형성 가능한 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a pattern forming method capable of forming a pattern having a good pattern of exposure latitude, development characteristics, and pattern profile.

또한, 본 발명에 의하면 그것에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 및 이들을 사용하는 전자 디바이스 및 그 제조 방법을 제공할 수도 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition used therefor, an electronic device using the same, and a process for producing the same.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서 치환 및 무치환을 기재하고 있지 않은 표기는 치환기를 갖지 않음과 아울러 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면, 「알킬기」란 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.In the present specification, the notation in which the substituent and the non-substituent are not described in the notation of the group (atomic group) includes those having no substituent and having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (an unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

본 명세서 중에 있어서의 「활성광선」 또는 「방사선」이란, 예를 들면 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV광), X선, 전자선(EB) 등을 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서 광이란 활성광선 또는 방사선을 의미한다.The term " active ray " or " radiation " in this specification means, for example, a line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet ray represented by an excimer laser, extreme ultraviolet ray (EUV light), X ray, electron beam (EB) In the present invention, light means an actinic ray or radiation.

본 명세서 중에 있어서의 「노광」이란 특별히 언급하지 않는 한 수은등, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선, X선, EUV광 등에 의한 노광뿐만 아니라 전자선, 이온빔 등의 입자선에 의한 묘화도 노광에 포함시킨다."Exposure" in this specification refers to not only exposure by deep ultraviolet rays, extreme ultraviolet rays, X-rays, EUV light, etc. represented by mercury lamps and excimer lasers but also drawing by particle lines such as electron beams and ion beams, .

본 명세서에서는 「(메타)아크릴계 모노머」란 「CH2=CH-CO-」 또는 「CH2=C (CH3)-CO-」의 구조를 갖는 모노머 중 적어도 1종을 의미한다. 마찬가지로 「(메타)아크릴레이트」 및 「(메타)아크릴산」이란 각각 「아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 적어도 1종」 및 「아크릴산 및 메타크릴산 중 적어도 1종」을 의미한다.In this specification, "(meth) acrylic monomer" means and at least one kind of monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ". Similarly, "(meth) acrylate" and "(meth) acrylic acid" mean "at least one of acrylate and methacrylate" and "at least one of acrylic acid and methacrylic acid", respectively.

또한, 본 명세서 중에 있어서 「유기기」란 적어도 1개 이상의 탄소 원자를 포함하는 관능기(예를 들면, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 이들을 조합시킨 기 등)를 의미하고, 헤테로 원자(예를 들면, 산소 원자)가 포함되어 있어도 좋다.In the present specification, the term "organic group" means a functional group containing at least one carbon atom (for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a group formed by combining these), and includes a hetero atom , Oxygen atom) may be included.

본 발명의 특징점으로서는 주쇄에 노르보르난 골격을 갖는 반복 단위를 포함하는 수지와, 소정의 광산 발생제를 포함하는 조성물을 사용해서 유기 용제로 현상하는 점을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 우선 수지 중에 노르보르난 골격이 수지 중에 포함됨으로써 수지가 강직해지고, 막 중의 광산 발생제의 확산성이 억제되어 결과적으로 소망의 효과가 얻어진다. 또한, 광산 발생제 중의 불소 원자의 함유율이 소정값 이하이면 광산 발생제가 레지스트막 표면에 편재하는 구동력이 작아지기 때문에 광산 발생제가 레지스트막 중에 균일하게 분산되게 되어 패턴 형상이나 EL이 양호화된다. 또한, 상술한 주쇄에 노르보르난 골격을 갖는 반복 단위를 포함하는 수지와, 상기 광산 발생제를 조합시키면 산 발생제의 확산성의 저하의 상승 효과에 의해 콘택트 홀 패턴 형성시의 패턴 형상이나 EL이 현저하게 양호화된다. 또한, 상기 제반 특성이 보다 우수한 점에서 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 후술하는 소수화 수지가 포함되는 실시형태를 들 수 있다.The characteristic feature of the present invention is that a resin containing a repeating unit having a norbornane skeleton in its main chain and a composition containing a predetermined photoacid generator are used for development with an organic solvent. More specifically, first, the norbornane skeleton is contained in the resin so that the resin becomes rigid, and the diffusibility of the photoacid generator in the film is suppressed, resulting in a desired effect. When the content of fluorine atoms in the photoacid generator is less than the predetermined value, the photoacid generator is uniformly dispersed in the resist film because the driving force for localizing the photoacid generator on the surface of the resist film becomes small, and the pattern shape and EL are improved. When the above-mentioned resin containing a repeating unit having a norbornane skeleton in the main chain and the photoacid generator are combined, the pattern shape at the time of the formation of the contact hole pattern and the EL It is remarkably improved. In addition, embodiments in which the hydrophobic resin to be described later is included in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition are more excellent in all of the above characteristics.

본 발명의 패턴 형성 방법은 이하의 공정 (가)~(다)를 갖는다.The pattern forming method of the present invention has the following steps (a) to (c).

(가) 하기 (A) 및 (B)를 함유하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 의해 막을 형성하는 공정(A) a step of forming a film by a sensitizing actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing (A) and (B)

(A) 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(A) a compound which generates an acid by irradiation with an actinic ray or radiation represented by the general formula (A-1)

(B) 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 산의 작용에 의해 극성이 증대해서 유기 용제를 포함하는 현상액에 대한 용해성이 감소하는 수지(B) a resin having an increased polarity due to the action of an acid having a repeating unit represented by the general formula (nI) and having reduced solubility in a developer containing an organic solvent

(나) 막에 활성광선 또는 방사선을 조사하는 공정(B) a step of irradiating the film with an actinic ray or radiation

(다) 활성광선 또는 방사선이 조사된 막을 유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정(C) a step of developing the film irradiated with an actinic ray or radiation using a developer containing an organic solvent

이하에서는, 우선 공정 (가)에서 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물(이후, 단순히 이들을 총칭해서 「조성물」이라고도 칭한다)에 포함되는 성분에 대해서 상세하게 설명한 후 각 공정의 순서에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the components contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (hereinafter, simply referred to as "composition") used in the step (A) will be described in detail and then the order of each step Will be described in detail.

<일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물>&Lt; Compounds which generate an acid by irradiation with an actinic ray or radiation represented by the general formula (A-1)

조성물은 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물(이후, 「광산 발생제(A)」 「일반식(A-1)으로 나타내어지는 화합물」이라고도 칭한다)을 함유한다.The composition is also referred to as a compound which generates an acid by irradiation of an actinic ray or radiation represented by the general formula (A-1) (hereinafter referred to as a "photoacid generator (A)" or "a compound represented by the general formula (A- Quot;).

이하, 일반식(A-1)으로 나타내어지는 화합물 중의 각 기에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, each group in the compound represented by formula (A-1) will be described in detail.

Figure pat00001
Figure pat00001

일반식(A-1) 중 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 유기기를 나타내고, Q1 및 Q2 중 적어도 한쪽은 불소 원자 또는 적어도 1개의 불소 원자로 치환된 알킬기를 나타낸다.In formula (A-1), Q 1 and Q 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an organic group, and at least one of Q 1 and Q 2 represents an alkyl group substituted by a fluorine atom or at least one fluorine atom.

Q1 및 Q2로 나타내어지는 유기기로서는 CF3 등을 바람직하게 들 수 있다.As organic groups represented by Q 1 and Q 2 , CF 3 and the like are preferably used.

그 중에서도 노광 래티튜드, 현상 특성 및 패턴 프로파일 중 적어도 1개가 보다 우수한 점(이후, 적당히 「본 발명의 효과가 보다 우수한 점」이라고도 칭한다)으로부터 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 적어도 1개의 불소 원자로 치환된 알킬기인 것이 바람직하고, 불소 원자 또는 탄소수 1~4개의 퍼플루오로알킬기인 것이 보다 바람직하고, 불소 원자 또는 CF3인 것이 더 바람직하고, 양자가 불소 원자인 것이 특히 바람직하다.Of these, Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or at least one (preferably one or more) fluorine atoms from the point of superiority of at least one of exposure latitude, developing property and pattern profile (hereinafter also appropriately referred to as " More preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a fluorine atom or CF 3 , particularly preferably a fluorine atom.

또한, 상기 알킬기의 탄소수는 1~10개인 것이 바람직하고, 1~4개인 것이 보다 바람직하다. 또한, 적어도 1개의 불소 원자로 치환된 알킬기는 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하다. 상기 알킬기로서는, 예를 들면 CF3, C2F5, C3F7, C4F9, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, CH2CF3, CH2CH2CF3, CH2C2F5, CH2CH2C2F5, CH2C3F7, CH2CH2C3F7, CH2C4F9 또는 CH2CH2C4F 등을 들 수 있다.The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 4. The alkyl group substituted with at least one fluorine atom is preferably a perfluoroalkyl group. Examples of the alkyl groups, for example CF 3, C 2 F 5, C 3 F 7, C 4 F 9, C 5 F 11, C 6 F 13, C 7 F 15, C 8 F 17, CH 2 CF 3, CH 2 CH 2 CF 3 , CH 2 C 2 F 5 , CH 2 CH 2 C 2 F 5 , CH 2 C 3 F 7 , CH 2 CH 2 C 3 F 7 , CH 2 C 4 F 9 or CH 2 CH 2 C 4 F, and the like.

L1은 단결합, -O-, -COO- 또는 OCO-를 나타낸다. 그 중에서도 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 단결합 또는 *1-COO-*2기(*1에서 (CQ1Q2)p와 결합하고, *2에서 (CR1R2)q와 결합한다)인 것이 바람직하다.L 1 represents a single bond, -O-, -COO- or OCO-. Among them, a single bond or * 1 -COO- * 2 group (* 1 is bonded to (CQ 1 Q 2 ) p and * 2 is bonded to (CR 1 R 2 ) q from the point of more excellent effects of the present invention ).

R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 유기기를 나타낸다.R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group.

R1 및 R2로 나타내어지는 유기기로서는 알킬기, 시클로알킬기 등을 들 수 있다.Examples of the organic groups represented by R 1 and R 2 include an alkyl group and a cycloalkyl group.

그 중에서도 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기인 것이 바람직하고, 양자가 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.Of these, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom, in that the effect of the present invention is more excellent.

또한, 알킬기는 치환기(바람직하게는 불소 원자)를 갖고 있어도 좋고, 탄소수 1~4개인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 탄소수 1~4개의 퍼플루오로알킬기이다. R1 및 R2의 치환기를 갖는 알킬기의 구체예로서는, 예를 들면 상기 Q1 및 Q2의 알킬기로서 예시된 기를 들 수 있다.The alkyl group may have a substituent (preferably a fluorine atom), and preferably has 1 to 4 carbon atoms. More preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group having a substituent of R 1 and R 2 include the groups exemplified as the alkyl groups of Q 1 and Q 2 .

L2는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 이 2가의 연결기로서는, 예를 들면 -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO2-, 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 1~6개), 시클로알킬렌기(바람직하게는 탄소수 3~10개), 알케닐렌기(바람직하게는 탄소수 2~6개) 또는 이들의 복수를 조합한 2가의 연결기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -SO2-, -COO-알킬렌기-, -OCO-알킬렌기-, -CONH-알킬렌기- 또는 -NHCO-알킬렌기-가 바람직하고, -COO-, -OCO-, -CONH-, -SO2-, -COO-알킬렌기- 또는 -OCO-알킬렌기-가 보다 바람직하다. 특히, L2가 *1-OCO-*2기(*1에서 (CR1R2)q와 결합하고, *2에서 Y와 결합한다)인 것이 더 바람직하다.L 2 represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, an alkylene group (Preferably having from 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkylene group (preferably having from 3 to 10 carbon atoms), an alkenylene group (preferably having from 2 to 6 carbon atoms), or a divalent linking group combining a plurality of these groups have. Of these, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -SO 2 -, -COO-alkylene-, -OCO- alkylene-, -CONH- - or -NHCO-alkylene group is preferable, and -COO-, -OCO-, -CONH-, -SO 2 -, -COO-alkylene group or -OCO-alkylene group is more preferable. Particularly, it is more preferable that L 2 is * 1 -OCO- * 2 group (bonded to (CR 1 R 2 ) q at * 1 and bound to Y at * 2 ).

Y는 치환기를 가져도 좋은 탄소수 3~18개의 환상 구조를 갖는 기를 나타낸다. 환상 구조를 갖는 기로서는, 예를 들면 환상 지방족기, 아릴기 및 복소환상 구조를 갖는 기 등을 들 수 있다.Y represents a group having a cyclic structure having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. Examples of the group having a cyclic structure include a cyclic aliphatic group, an aryl group, and a group having a heterocyclic structure.

또한, 탄소수는 본 발명의 효과가 보다 우수한 점으로부터 6~15개가 바람직하고, 10~12개가 보다 바람직하다.The number of carbon atoms is preferably from 6 to 15, more preferably from 10 to 12, since the effect of the present invention is more excellent.

Y로서의 환상 지방족기(지환식 탄화 수소기)는 단환 구조를 갖고 있어도 좋고, 다환 구조를 갖고 있어도 좋다. 단환 구조를 가진 환상 지방족기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 및 시클로옥틸기 등의 단환의 시클로알킬기가 바람직하다. 다환 구조를 가진 환상 지방족기(다환식 지방족기)로서는 노르보르닐기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기 및 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기를 들 수 있다.The cyclic aliphatic group (alicyclic hydrocarbon group) as Y may have a monocyclic structure or may have a polycyclic structure. As the cyclic aliphatic group having a monocyclic structure, monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group and cyclooctyl group are preferable. Examples of the cyclic aliphatic group (polycyclic aliphatic group) having a polycyclic structure include a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, and an adamantyl group.

특히, Y로서 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 다환식 지방족기가 바람직하고, 아다만틸기를 채용하는 것이 보다 바람직하다.Particularly, Y is preferably a polycyclic aliphatic group and more preferably an adamantyl group because the effect of the present invention is more excellent.

p는 1~3의 정수를 나타낸다. 그 중에서도 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 1 또는 2가 바람직하고, 1이 보다 바람직하다.p represents an integer of 1 to 3; Among them, 1 or 2 is preferable, and 1 is more preferable because the effect of the present invention is more excellent.

q는 1~8의 정수를 나타낸다. 그 중에서도 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 1~3이 바람직하고, 1 또는 2가 보다 바람직하고, 1이 특히 바람직하다.q represents an integer of 1 to 8; Among them, 1 to 3 is preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is particularly preferable because the effect of the present invention is more excellent.

일반식(A-1) 중의 음이온(술폰산 음이온)에 있어서 불소 원자의 함유율은 0~20질량%이다. 그 중에서도 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 불소 원자의 함유율은 1~18질량%가 바람직하고, 3~15질량%가 보다 바람직하다.The content of fluorine atoms in the anion (sulfonic acid anion) in the general formula (A-1) is 0 to 20 mass%. Among them, the fluorine atom content is preferably from 1 to 18 mass%, more preferably from 3 to 15 mass%, from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent.

불소 원자의 함유율이 상기 범위 외인 경우 본 발명의 효과에 뒤떨어진다.If the content of fluorine atoms is outside the above range, the effect of the present invention is inferior.

또한, 상기 음이온(술폰산 음이온)이란 일반식(A-1) 중의 Z1+ 이외의 부분(음이온 부분)을 의도한다.The anion (sulfonic acid anion) is intended to mean a moiety other than Z 1+ (anion moiety) in the general formula (A-1).

또한, 불소 원자의 함유율이란 상기 음이온 중의 불소 원자의 전체 분자량과, 상기 음이온의 전체 분자량의 비(불소 원자의 전체 분자량/음이온의 전체 분자량)를 의도한다. 예를 들면, 음이온 전체의 분자량이 380이며, 음이온 중에 불소 원자가 2개 포함되는 경우에는 상기 불소 원자의 함유율은 10질량%[(19×2/380)×100]가 된다.The content of fluorine atoms is intended to mean the ratio of the total molecular weight of the fluorine atoms in the anion to the total molecular weight of the anions (total molecular weight of fluorine atoms / total molecular weight of anions). For example, when the total molecular weight of the anion is 380 and two fluorine atoms are contained in the anion, the content of the fluorine atom is 10 mass% [(19 x 2/380) x 100].

Z1+는 양이온을 나타낸다.Z 1+ represents a cation.

양이온은, 예를 들면 오늄 양이온, 술포늄 양이온, 요오드늄 양이온, 암모늄 양이온, 벤조티아졸륨 양이온 및 포스포늄 양이온 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 술포늄 양이온 및 요오드늄 양이온이 바람직하고, 아릴술포늄 양이온이 보다 바람직하다.The cation includes, for example, an onium cation, a sulfonium cation, an iodonium cation, an ammonium cation, a benzothiazolium cation, and a phosphonium cation. Among them, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.

그 중에서도 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 이하의 일반식(C-1)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온이 바람직하다. 이하, 일반식(C-1)~(C-3)에 대해서 상세하게 설명한다.Among them, the cation represented by the following general formulas (C-1) to (C-3) is preferable in that the effect of the present invention is more excellent. Hereinafter, general formulas (C-1) to (C-3) will be described in detail.

Figure pat00002
Figure pat00002

일반식(C-1) 중 R3~R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. 또한, R3~R9 중 적어도 하나는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다.In the general formula (C-1), R 3 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. At least one of R 3 to R 9 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group.

그 중에서도 R3~R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐옥시기, 시클로알킬카르보닐옥시기, 할로겐 원자, 수산기, 니트로기, 알킬티오기 또는 아릴티오기를 나타내는 것이 바람직하다.R 3 to R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, a cycloalkylcarbonyloxy group, a halogen atom, A nitro group, an alkylthio group or an arylthio group.

또한, R8 및 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that R 8 and R 9 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.

R10 및 R11은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아릴기, 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐알킬기 또는 알콕시카르보닐시클로알킬기를 나타낸다.R 10 and R 11 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group or an alkoxycarbonylcycloalkyl group.

또한, R3~R7 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, R8과 R9 또는 R10과 R11은 각각 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, 환 구조는 산소 원자, 황 원자, 케톤기, 에스테르 결합 또는 아미드 결합을 포함하고 있어도 좋다.Any two of R 3 to R 7 may be bonded to each other to form a ring. R 8 and R 9 or R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring. In addition, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, a ketone group, an ester bond or an amide bond.

상기 환 구조로서는 방향족 또는 비방향족의 탄화수소환, 방향족 또는 비방향족의 복소환 또는 이들 환이 2개 이상 조합되어서 이루어지는 다환 축합환을 들 수 있다. 환 구조로서는 3~10원환을 들 수 있고, 4~8원환인 것이 바람직하고, 5 또는 6원환인 것이 보다 바람직하다.Examples of the ring structure include aromatic or non-aromatic hydrocarbon rings, aromatic or non-aromatic heterocycles, and polycyclic fused rings formed by combining two or more of these rings. The ring structure may be a 3- to 10-membered ring, preferably a 4- to 8-membered ring, more preferably a 5-membered or 6-membered ring.

R3~R11은 치환기를 더 갖고 있어도 좋고, 그와 같은 치환기로서는 할로겐 원자(예를 들면, 불소 원자), 수산기, 카르복실기, 시아노기, 니트로기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아릴카르보닐기, 알콕시알킬기, 아릴옥시알킬기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시카르보닐옥시기 등을 들 수 있다.R 3 to R 11 may further have a substituent and examples of such a substituent include a halogen atom (for example, a fluorine atom), a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, a cycloalkyl group, An alkoxy group, an aryloxy group, an acyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxyalkyl group, an aryloxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, and an aryloxycarbonyloxy group.

이하, 일반식(C-2)에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, general formula (C-2) will be described in detail.

Figure pat00003
Figure pat00003

일반식(C-2) 중 R12 및 R13은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 나프틸기를 나타낸다. R12 및 R13이 서로 결합해서 환을 형성해도 좋고, 환을 구성하는 원자로서 산소 원자, 황 원자 및 질소 원자 등의 헤테로 원자를 포함해도 좋다. 이들 기는 치환기를 가져도 좋다.In the general formula (C-2), R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. R 12 and R 13 may be bonded to each other to form a ring, and the atoms constituting the ring may contain a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom. These groups may have a substituent.

R14는 수소 원자, 불소 원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 단환 또는 다환의 시클로알킬기를 갖는 기 또는 알킬렌옥시드쇄를 나타내는 것이 바람직하다.R 14 preferably represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, or an alkylene oxide chain.

또한, R15는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. 그 중에서도 R15는 불소 원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알킬술포닐기, 시클로알킬술포닐기 또는 시클로알킬기를 갖는 기를 나타내는 것이 바람직하다. 또한, R15가 복수 있는 경우에는 동일해도 달라도 좋다.R 15 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. Among them, R 15 preferably represents a group having a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group or a cycloalkyl group. When there are a plurality of R &lt; 15 &gt;, they may be the same or different.

R12~R15의 알킬기로서는 직쇄상 또는 분기상이며, 탄소수 1~10개의 것이 바람직하다.The alkyl group of R 12 to R 15 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

R12~R15의 시클로알킬기로서는 단환 또는 다환의 시클로알킬기를 들 수 있다.Examples of the cycloalkyl group represented by R 12 to R 15 include a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group.

R14~R15의 알콕시기로서는 직쇄상 또는 분기상이며, 탄소수 1~10개의 것이 바람직하다.The alkoxy groups represented by R 14 to R 15 are preferably linear or branched and preferably have 1 to 10 carbon atoms.

R14~R15의 알콕시카르보닐기로서는 직쇄상 또는 분기상이며, 탄소수 2~11개의 것이 바람직하다.The alkoxycarbonyl group represented by R 14 to R 15 is preferably linear or branched and preferably has 2 to 11 carbon atoms.

R15의 시클로알킬기를 갖는 기로서는 단환 또는 다환의 시클로알킬기를 갖는 기를 들 수 있다. 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 좋다.The group having a cycloalkyl group represented by R 15 includes a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group. These groups may further have a substituent.

R15의 알킬카르보닐기의 알킬기로서는 상기 알킬기와 마찬가지의 구체예를 들 수 있다.As the alkyl group of the alkylcarbonyl group of R 15 , specific examples similar to the above alkyl groups can be mentioned.

R15의 알킬술포닐기 및 시클로알킬술포닐기로서는 직쇄상, 분기상, 환상이며, 탄소수 1~10개의 것이 바람직하다.The alkylsulfonyl group and cycloalkylsulfonyl group for R 15 are preferably linear, branched or cyclic, and preferably have 1 to 10 carbon atoms.

상기 각 기가 갖고 있어도 좋은 치환기로서는 할로겐 원자(예를 들면, 불소 원자), 수산기, 카르복실기, 시아노기, 니트로기, 알콕시기, 알콕시알킬기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐옥시기 등을 들 수 있다.Examples of the substituent which each of the above groups may have include a halogen atom (for example, a fluorine atom), a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group and an alkoxycarbonyloxy group.

R12 및 R13은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋고, 형성되는 환 구조로서는 R12 및 R13이 황 원자와 함께 형성하는 5원 또는 6원의 환, 특히 바람직하게는 5원의 환(즉, 테트라히드로티오펜환 또는 2,5-디히드로티오펜환)을 들 수 있고, 아릴기 또는 시클로알킬기와 축환되어 있어도 좋다. 이 환 구조는 치환기를 가져도 좋고, 치환기로서는, 예를 들면 수산기, 카르복실기, 시아노기, 니트로기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시알킬기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐옥시기 등을 들 수 있다. 환 구조에 대한 치환기는 복수개 존재해도 좋고, 또한 그들이 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 12 and R 13 may be bonded to each other to form a ring, and as the ring structure to be formed, a 5-membered or 6-membered ring formed by R 12 and R 13 together with a sulfur atom, particularly preferably a 5-membered ring , A tetrahydrothiophene ring or a 2,5-dihydrothiophene ring), and may be ring-fused with an aryl group or a cycloalkyl group. The cyclic structure may have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group and an alkoxycarbonyloxy group . A plurality of substituents for the ring structure may be present, or they may be bonded to each other to form a ring.

R12 및 R13으로서는 메틸기, 에틸기, 나프틸기 및 R12 및 R13이 서로 결합해서 황 원자와 함께 테트라히드로티오펜환 구조를 형성하는 2가의 기 등이 바람직하고, R12 및 R13이 서로 결합해서 황 원자와 함께 테트라히드로티오펜환 구조를 형성하는 2가의 기가 특히 바람직하다.R 12 and R 13 as methyl group, an ethyl group, a naphthyl group, and R 12 and R 13 are combined with each other and are a divalent group, and the like to form a tetrahydro-thiophene-ring structure with a sulfur atom, preferably, R 12 and R 13 are each Particularly preferred are divalent groups which combine to form a tetrahydrothiophene ring structure together with the sulfur atom.

r은 0~2의 정수를 나타낸다. 그 중에서도 0 또는 1이 바람직하고, 1이 보다 바람직하다.r represents an integer of 0 to 2; Among them, 0 or 1 is preferable, and 1 is more preferable.

m15는 0~8의 정수를 나타낸다. 그 중에서도 0~2가 바람직하다.m15 represents an integer of 0 to 8; Of these, 0 to 2 are preferred.

이하에 일반식(C-2)으로 나타내어지는 양이온을 예시한다.The cations represented by the general formula (C-2) are exemplified below.

Figure pat00004
Figure pat00004

이하 일반식(C-3)에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, general formula (C-3) will be described in detail.

Figure pat00005
Figure pat00005

일반식(C-3) 중 R16~R18는 각각 독립적으로 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다.In the general formula (C-3), R 16 to R 18 each independently represent a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group.

그 중에서도 R16~R18은 메틸기, tert-부틸기, 메톡시기, 불소 원자, 염소 원자를 나타내는 것이 바람직하다.Among them, R 16 to R 18 preferably represent a methyl group, a tert-butyl group, a methoxy group, a fluorine atom and a chlorine atom.

또한, R16~R18 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, 환 구조는 산소 원자, 황 원자, 케톤기, 에스테르 결합, 아미드 결합을 포함하고 있어도 좋다.Any two of R 16 to R 18 may be bonded to each other to form a ring. In addition, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, a ketone group, an ester bond, or an amide bond.

m16~m18은 각각 독립적으로 0~5의 정수를 나타낸다. 그 중에서도 1~3이 바람직하고, 1이 보다 바람직하다.m16 to m18 each independently represents an integer of 0 to 5; Among them, 1 to 3 is preferable, and 1 is more preferable.

또한, m16~m18 중 적어도 하나는 1 이상의 정수를 나타낸다.At least one of m16 to m18 represents an integer of 1 or more.

이하에 일반식(C-3)으로 나타내어지는 양이온을 예시한다.The cations represented by the general formula (C-3) are exemplified below.

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 일반식(A-1)으로 나타내어지는 화합물의 적합 실시형태로서는 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 이하의 일반식(A-2)으로 나타내어지는 화합물(광산 발생제)을 들 수 있다.As a preferable embodiment of the compound represented by the above-mentioned general formula (A-1), a compound represented by the following general formula (A-2) (photo acid generator) is more excellent in the effect of the present invention.

Figure pat00007
Figure pat00007

또한, 상기 일반식(A-2) 중의 각 기의 정의 및 적합 형태는 상술한 바와 같다.In addition, the definitions and suitable forms of each group in the above general formula (A-2) are as described above.

광산 발생제(A)는 공지의 방법에 의해 합성할 수 있고, 예를 들면 일본 특허공개 2007-161707호 공보에 기재된 방법에 준거해서 합성할 수 있다.The photoacid generator (A) can be synthesized by a known method, and can be synthesized in accordance with the method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-161707.

광산 발생제(A)는 1종 단독 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.The photoacid generators (A) may be used singly or in combination of two or more.

조성물 중에 있어서의 광산 발생제(A)의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 조성물 중의 전체 고형분에 대해서 12~30질량%가 바람직하고, 12~20질량%가 보다 바람직하다.The content of the photoacid generator (A) in the composition is not particularly limited, but is preferably 12 to 30% by mass, more preferably 12 to 20% by mass, based on the total solid content in the composition, Do.

또한, 전체 고형분이란 후술하는 레지스트막을 구성하는 성분의 합계 질량을 의도하고, 용매를 제외하는 다른 성분을 의도한다.Further, the total solids is intended to mean the total mass of components constituting the resist film to be described later, and other components excluding the solvent.

<일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 산의 작용에 의해 극성이 증대해서 유기 용제를 포함하는 현상액에 대한 용해성이 감소하는 수지><Resins whose polarity is increased by the action of an acid having a repeating unit represented by formula (nI) and the solubility in a developer containing an organic solvent is reduced>

조성물은 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 산의 작용에 의해 극성이 증대해서 유기 용제를 포함하는 현상액에 대한 용해성이 감소하는 수지(이하, 「산분해성 수지」 또는 「수지(B)」라고도 한다)를 함유한다.(Hereinafter referred to as &quot; acid-decomposable resin &quot; or &quot; resin (B) &quot;) in which the polarity increases due to the action of an acid having a repeating unit represented by formula (nI) &Quot;).

수지(B)는 수지의 주쇄 또는 측쇄 또는 주쇄 및 측쇄의 양쪽에 산의 작용에 의해 분해되어 극성기를 발생시키는 기(이하, 「산분해성기」라고도 한다)를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the resin (B) has a group which is decomposed by the action of an acid to generate a polar group (hereinafter also referred to as &quot; acid decomposable group &quot;) in both the main chain or side chain or the main chain and side chain of the resin.

이하, 우선 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the repeating unit represented by the general formula (nI) will be described in detail.

Figure pat00008
Figure pat00008

일반식(nⅠ)에 있어서,In the general formula (nI)

R13'~R16'은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록실기, 카르복실기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 락톤 구조를 갖는 기 또는 산분해성기를 갖는 기를 나타낸다.R 13 'to R 16 ' each independently represents a group having a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, Lt; / RTI &gt;

X1 및 X2는 각각 독립적으로 메틸렌기, 에틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다. 바람직하게는 메틸렌기를 나타낸다.X 1 and X 2 each independently represent a methylene group, an ethylene group, an oxygen atom or a sulfur atom. Preferably a methylene group.

n은 0~2의 정수를 나타낸다. 바람직하게는 0~1을 나타낸다.and n represents an integer of 0 to 2. Preferably 0 to 1.

R13'~R16'로서의 산분해성기를 갖는 기에 있어서의 산분해성기는 상술한 바와 같이 산의 작용에 의해 분해되어 극성기를 발생시키는 기이며, 극성기를 산의 작용에 의해 분해하여 탈리하는 기에 의해 보호된 구조를 갖는 것이 바람직하다.The acid-decomposable group in the group having an acid-decomposable group as R 13 'to R 16 ' is a group which is decomposed by the action of an acid to generate a polar group and is protected by a group capable of decomposing and leaving the polar group by the action of an acid Is preferable.

극성기로서는 유기 용제를 포함하는 현상액 중에서 난용화 또는 불용화되는 기이면 특별히 한정되지 않지만, 페놀성 수산기, 카르복실기, 불소화 알코올기(바람직하게는 헥사플루오로이소프로판올기), 술폰산기, 술폰아미드기, 술포닐이미드기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)메틸렌기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬카르보닐)메틸렌기, 비스(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬술포닐)메틸렌기, 비스(알킬술포닐)이미드기, 트리스(알킬카르보닐)메틸렌기, 트리스(알킬술포닐)메틸렌기 등의 산성기(종래 레지스트의 현상액으로서 사용되고 있고, 2.38질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액 중에서 해리되는 기) 또는 알코올성 수산기 등을 들 수 있다.The polar group is not particularly limited as long as it is a group which is hardened or insolubilized in a developing solution containing an organic solvent. However, the polar group is preferably a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group), a sulfonic acid group, (Alkylsulfonyl) methylene group, a bis (alkylcarbonyl) methylene group, a bis (alkylcarbonyl) imide group, a bis (Alkyl sulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group and tris (alkylsulfonyl) methylene group A group dissociated in an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution) or an alcoholic hydroxyl group.

또한, 알코올성 수산기란 탄화수소기에 결합한 수산기로서, 방향환 상에 직접 결합한 수산기(페놀성 수산기) 이외의 수산기를 말하고, 수산기로서 α위치가 불소 원자 등의 전자 구인성기로 치환된 지방족 알코올(예를 들면, 불소화 알코올기(헥사플루오로이소프로판올기 등))은 제외하는 것으로 한다. 알코올성 수산기로서는 pKa가 12 이상이며 또한 20 이하인 수산기인 것이 바람직하다.The alcoholic hydroxyl group is a hydroxyl group bonded to a hydrocarbon group and refers to a hydroxyl group other than a hydroxyl group (phenolic hydroxyl group) directly bonded to an aromatic ring. An aliphatic alcohol having a hydroxyl group substituted with an electron-attracting group such as a fluorine atom , Fluorinated alcohol group (hexafluoroisopropanol group, etc.)) are excluded. The alcoholic hydroxyl group is preferably a hydroxyl group having a pKa of 12 or more and 20 or less.

바람직한 극성기로서는 카르복실기, 불소화 알코올기(바람직하게는 헥사플루오로이소프로판올기), 술폰산기를 들 수 있다.Preferable examples of the polar group include a carboxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group), and a sulfonic acid group.

산분해성기로서 바람직한 기는 이들 기의 수소 원자를 산에 의해 탈리하는 기로 치환한 기이다.A preferable group as the acid decomposable group is a group in which the hydrogen atom of these groups is substituted with a group capable of leaving by an acid.

산에 의해 탈리하는 기로서는, 예를 들면 -C(R36)(R37)(R38), -C(R36)(R37)(OR39), -C(R01)(R02)(OR39) 등을 들 수 있다.The group that desorbed by an acid, for example, -C (R 36) (R 37 ) (R 38), -C (R 36) (R 37) (OR 39), -C (R 01) (R 02 ) (OR 39 ).

식 중 R36~R39는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 알케닐기를 나타낸다. R36과 R37은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.In the formula, R 36 to R 39 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

R01 및 R02는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 알케닐기를 나타낸다.R 01 and R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.

R36~R39, R01 및 R02의 알킬기는 탄소수 1~8개의 알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 옥틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec- .

R36~R39, R01 및 R02의 시클로알킬기는 단환형이어도 다환형이어도 좋다. 단환형으로서는 탄소수 3~8개의 시클로알킬기가 바람직하고, 다환형으로서는 탄소수 6~20개의 시클로알킬기가 바람직하다. 또한, 시클로알킬기 중 적어도 1개의 탄소 원자가 산소 원자 등의 헤테로 원자에 의해 치환되어 있어도 좋다.The cycloalkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. As the monocyclic group, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and a polycyclic group is preferably a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms. Further, at least one carbon atom in the cycloalkyl group may be substituted by a hetero atom such as an oxygen atom.

R36~R39, R01 및 R02의 아릴기는 탄소수 6~10개의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면 페닐기, 나프틸기, 안트릴기 등을 들 수 있다.The aryl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group and an anthryl group.

R36~R39, R01 및 R02의 아랄킬기는 탄소수 7~12개의 아랄킬기가 바람직하다.The aralkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.

R36~R39, R01 및 R02의 알케닐기는 탄소수 2~8개의 알케닐기가 바람직하다.The alkenyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.

R36과 R37이 결합해서 형성되는 환으로서는 시클로알킬기(단환 또는 다환)인 것이 바람직하다. 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보르닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다. 탄소수 5~6개의 단환의 시클로알킬기가 보다 바람직하고, 탄소수 5개의 단환의 시클로알킬기가 특히 바람직하다.The ring formed by combining R 36 and R 37 is preferably a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic). As the cycloalkyl group, monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, and polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl group, tetracyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group and adamantyl group are preferable. A monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms is more preferable, and a monocyclic cycloalkyl group having 5 carbon atoms is particularly preferable.

산분해성기로서는 바람직하게는 쿠밀에스테르기, 에놀에스테르기, 아세탈에스테르기, 제 3 급의 알킬에스테르기 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 -C(=O)-O-R0로 나타내어지는 제 3 급의 알킬에스테르기이다.As the acid-decomposable group preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a group and the like of the tertiary alkyl ester, a third that is more preferably represented by -C (= O) -OR 0 Lt; / RTI &gt; alkyl ester group.

식 중 R0으로서는 t-부틸기, t-아밀기 등의 3급 알킬기, 이소보로닐기, 1-에톡시에틸기, 1-부톡시에틸기, 1-이소부톡시에틸기, 1-시클로헥실옥시에틸기 등의 1-알콕시에틸기, 1-메톡시메틸기, 1-에톡시메틸기 등의 알콕시메틸기, 3-옥소알킬기, 테트라히드로피라닐기, 테트라히드로퓨라닐기, 트리알킬실릴에스테르기, 3-옥소시클로헥실에스테르기, 2-메틸-2-아다만틸기, 메발로닉락톤잔기 등을 들 수 있다.Examples of R 0 in the formula include a tertiary alkyl group such as a t-butyl group and a t-amyl group, an isobornyl group, a 1-ethoxyethyl group, a 1-butoxyethyl group, a 1-isobutoxyethyl group, a 1-cyclohexyloxyethyl group, An alkoxymethyl group such as a 1-alkoxyethyl group, a 1-methoxymethyl group and a 1-ethoxymethyl group, a 3-oxoalkyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a trialkylsilyl ester group, a 3-oxocyclohexyl ester group , 2-methyl-2-adamantyl group, mevalonic lactone residue and the like.

산분해성기를 갖는 기로서는 발생산의 확산을 보다 저해하는 점에서 *1-L3-AD로 나타내어지는 기를 바람직하게 들 수 있다.The group having an acid-decomposable group is preferably a group represented by * 1 -L 3 -AD in view of further inhibiting the diffusion of the generated acid.

L3은 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬렌기를 나타낸다. 알킬렌기 중에 포함되는 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 1~10개가 바람직하고, 2~8개가 보다 바람직하다. 치환기의 종류로서는 수산기, 알콕시기 등을 들 수 있다.L 3 represents an alkylene group which may have a substituent. The number of carbon atoms contained in the alkylene group is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 2 to 8. Examples of the substituent include a hydroxyl group and an alkoxy group.

또한, L3으로 나타내어지는 알킬렌기에는 헤테로 원자가 포함되어 있어도 좋다. 즉, 헤테로 원자 함유 알킬렌기이어도 좋다. 함유되는 헤테로 원자의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 할로겐 원자, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, 텔루륨 원자 등을 들 수 있다. 예를 들면, -Y1H, -Y1-, -N(Ra)-, -C(=Y2)-, -CON(Rb)-, -C(=Y3)Y4-, -SOt-, -SO2N(Rc)-, 할로겐 원자 또는 이들을 2종 이상 조합시킨 기의 양태로 포함된다.The alkylene group represented by L 3 may contain a hetero atom. That is, a hetero atom-containing alkylene group. The kind of the heteroatom contained is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a selenium atom, and a tellurium atom. For example, -Y 1 H, -Y 1 - , -N (R a) -, -C (= Y 2) -, -CON (R b) -, -C (= Y 3) Y 4 -, -SO 2 t -, -SO 2 N (R c ) -, a halogen atom, or a combination of two or more of these groups.

Y1~Y4는 각각 독립적으로 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 및 텔루륨 원자로 이루어진 군으로부터 선택된다. 그 중에서도 취급이 보다 간편한 점으로부터 산소 원자, 황 원자가 바람직하다.Y 1 to Y 4 are each independently selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom and a tellurium atom. Of these, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable from the viewpoint of easier handling.

상기 Ra, Rb, Rc는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~20개의 탄화수소기로부터 선택된다. t는 1~3의 정수를 나타낸다.Each of R a , R b and R c is independently selected from a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. and t represents an integer of 1 to 3.

AD는 산분해성기를 나타낸다. 산분해성기의 정의는 상술한 바와 같다.AD represents an acid-decomposable group. The definition of the acid-decomposable group is as described above.

*1은 수지와의 결합 위치를 나타낸다.* 1 indicates the bonding position with the resin.

용해 콘트라스트 향상의 점으로부터 R13'~R16' 중 적어도 하나는 산분해성기를 갖는 기인 것이 바람직하다.From the standpoint of improving the dissolution contrast, it is preferable that at least one of R 13 'to R 16 ' is a group having an acid-decomposable group.

R13'~R16'에 있어서의 할로겐 원자로서는 염소 원자, 브롬 원자, 불소 원자, 옥소 원자 등을 들 수 있다.Examples of the halogen atom in R 13 'to R 16 ' include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom and an oxo atom.

R13'~R16'의 알킬기로서 보다 바람직하게는 하기 일반식(F1)으로 나타내어지는 기이다.The alkyl group represented by R 13 'to R 16 ' is more preferably a group represented by the following formula (F1).

Figure pat00009
Figure pat00009

일반식(F1) 중,Among the general formula (F1)

R50~R55는 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 단, R50~R55 중 적어도 1개는 불소 원자 또는 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기를 나타낸다. Each of R 50 to R 55 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. Provided that at least one of R 50 to R 55 represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

Rx는 수소 원자 또는 유기기(바람직하게는 산분해성 보호기, 알킬기, 시클로알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기)이고, 바람직하게는 수소 원자이다.Rx is a hydrogen atom or an organic group (preferably an acid-decomposable protecting group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, or an alkoxycarbonyl group), and is preferably a hydrogen atom.

R50~R55는 전부 불소 원자인 것이 바람직하다.It is preferable that all of R 50 to R 55 are a fluorine atom.

일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 수지(B) 중의 전체 반복 단위에 대하여 5~50몰%인 것이 바람직하고, 10~40몰%인 것이 보다 바람직하고, 15~35몰%인 것이 더 바람직하다.The content of the repeating unit represented by the general formula (nI) is not particularly limited, but is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 40 mol% based on the total repeating units in the resin (B) Mol, more preferably 15 to 35 mol%.

상기 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위로서 하기 구체예를 들 수 있지만, 본 발명은 이들의 화합물에 한정되지 않는다. 그 중에서도 (Ⅱ-f-16)~(Ⅱ-f-19)로 나타내어지는 반복 단위가 바람직하다.The following specific examples can be given as the repeating unit represented by the above general formula (nI), but the present invention is not limited to these compounds. Among them, the repeating units represented by (II-f-16) to (II-f-19) are preferable.

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

Figure pat00015
Figure pat00015

Figure pat00016
Figure pat00016

수지(B)는 기판 밀착성의 점으로부터 하기 일반식(Ⅷ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하다.The resin (B) preferably has a repeating unit represented by the following general formula (VIII) from the viewpoint of substrate adhesion.

Figure pat00017
Figure pat00017

상기 일반식(Ⅷ)에 있어서,In the general formula (VIII)

Z2는 -O- 또는 -N(R41)-을 나타낸다. R41은 수소 원자, 수산기, 알킬기 또는-OSO2-R42를 나타낸다. R42는 알킬기, 시클로알킬기 또는 캠퍼잔기를 나타낸다. R41 및 R42의 알킬기는 할로겐 원자(바람직하게는 불소 원자) 등으로 치환되어 있어도 좋다.Z 2 represents -O- or -N (R 41 ) -. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or -OSO 2 -R 42 . R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. The alkyl group of R 41 and R 42 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom) or the like.

일반식(Ⅷ)으로 나타내어지는 반복 단위의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 수지(B) 중의 전체 반복 단위에 대하여 5~60몰%인 것이 바람직하고, 15~55몰%인 것이 보다 바람직하고, 30~50몰%인 것이 더 바람직하다.The content of the repeating unit represented by the general formula (VIII) is not particularly limited, but is preferably 5 to 60 mol%, more preferably 15 to 55 mol% based on the total repeating units in the resin (B) Mol, more preferably from 30 to 50 mol%.

수지(B)는 상술한 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위 및 일반식(Ⅷ)으로 나타내어지는 반복 단위를 함유하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 기판에 대한 레지스트막의 밀착성이 향상된다.The resin (B) preferably contains a repeating unit represented by the general formula (nI) and a repeating unit represented by the general formula (VIII). This improves the adhesion of the resist film to the substrate.

상기 일반식(Ⅷ)으로 나타내어지는 반복 단위로서 이하의 구체예를 들 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.As the repeating unit represented by the above general formula (VIII), there may be mentioned the following specific examples, but the present invention is not limited thereto.

Figure pat00018
Figure pat00018

수지(B)는 상기 이외의 반복 단위를 포함하고 있어도 좋고, 예를 들면 하기 일반식(AⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위(산분해성기를 갖는 반복 단위)를 포함하고 있어도 좋다.The resin (B) may contain a repeating unit other than the above, and may contain, for example, a repeating unit represented by the following formula (AI) (repeating unit having an acid-decomposable group).

Figure pat00019
Figure pat00019

일반식(AⅠ)에 있어서,In the general formula (AI)

Xa1은 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기를 나타낸다. T는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. Rx1~Rx3은 각각 독립적으로 알킬기(직쇄 또는 분기) 또는 시클로알킬기(단환 또는 다환)를 나타낸다. Rx1~Rx3의 2개가 결합해서 시클로알킬기(단환 또는 다환)를 형성해도 좋다.Xa 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. T represents a single bond or a divalent linking group. Rx 1 to Rx 3 each independently represent an alkyl group (straight chain or branched chain) or a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic). Two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).

Xa1에 의해 나타내어지는 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기 또는-CH2-R11로 나타내어지는 기를 들 수 있다. R11은 할로겐 원자(불소 원자 등), 히드록실기 또는 1가의 유기기를 나타내고, 예를 들면 탄소수 5개 이하의 알킬기, 탄소수 5개 이하의 아실기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 3개 이하의 알킬기이며, 더 바람직하게는 메틸기이다. Xa1은 일실시형태에 있어서 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기 등이다.Examples of the alkyl group which may have a substituent represented by Xa 1 include a methyl group or a group represented by -CH 2 -R 11 . R 11 represents a halogen atom (such as a fluorine atom), a hydroxyl group or a monovalent organic group, and examples thereof include an alkyl group having not more than 5 carbon atoms and an acyl group having not more than 5 carbon atoms, Alkyl group, more preferably a methyl group. In one embodiment, Xa 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

T의 2가의 연결기로서는 알킬렌기, -COO-Rt-기, -O-Rt-기 등을 들 수 있다. 식 중 Rt는 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타낸다.Examples of the divalent linking group of T include an alkylene group, -COO-Rt- group, -O-Rt- group and the like. Wherein Rt represents an alkylene group or a cycloalkylene group.

T는 단결합 또는-COO-Rt-기가 바람직하다. Rt는 탄소수 1~5개의 알킬렌기가 바람직하고, -CH2-기, - (CH2)2-기, - (CH2)3-기가 보다 바람직하다.T is a single bond or -COO-Rt- group. Rt is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a -CH 2 - group, - (CH 2 ) 2 - group, or - (CH 2 ) 3 - group.

Rx1~Rx3의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기 등의 탄소수 1~4개의 것이 바람직하다.The alkyl group of Rx 1 to Rx 3 preferably has 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group.

Rx1~Rx3의 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보르닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다.As the cycloalkyl group represented by R x 1 to R x 3 , a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group is preferable .

Rx1~Rx3의 2개가 결합해서 형성되는 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보르닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다. 탄소수 5~6개의 단환의 시클로알킬기가 특히 바람직하다.Examples of the cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 include a monocyclic cycloalkyl group such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group Cycloalkyl groups are preferred. And a monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms is particularly preferable.

Rx1~Rx3의 2개가 결합해서 형성되는 시클로알킬기는, 예를 들면 환을 구성하는 메틸렌기의 1개가 산소 원자 등의 헤테로 원자 또는 카르보닐기 등의 헤테로 원자를 갖는 기로 치환되어 있어도 좋다.The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 may be substituted with a group in which one of the methylene groups constituting the ring is a heteroatom such as an oxygen atom or a heteroatom such as a carbonyl group.

일반식(AⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위는, 예를 들면 Rx1이 메틸기 또는 에틸기이며, Rx2와 Rx3이 결합해서 상기 시클로알킬기를 형성하고 있는 실시형태가 바람직하다.The repeating unit represented by formula (AI) is preferably an embodiment wherein Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are bonded to form the above cycloalkyl group.

상기 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는, 예를 들면 알킬기(탄소수 1~4개), 할로겐 원자, 수산기, 알콕시기(탄소수 1~4개), 카르복실기, 알콕시카르보닐기(탄소수 2~6개) 등을 들 수 있고, 탄소수 8개 이하가 바람직하다.Examples of the substituent include an alkyl group (having 1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (having 1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group (having 2 to 6 carbon atoms) And the number of carbon atoms is preferably 8 or less.

산분해성기를 갖는 반복 단위의 합계로서의 함유량은 수지(B) 중의 전체 반복 단위에 대하여 20~80몰%인 것이 바람직하고, 25~75몰%인 것이 보다 바람직하고, 30~70몰%인 것이 더 바람직하고, 20~50몰%인 것이 가장 바람직하다.The content of the repeating units having an acid-decomposable group is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 25 to 75 mol%, and more preferably 30 to 70 mol%, based on the total repeating units in the resin (B) , And most preferably 20 to 50 mol%.

수지(B)로서는 구체적으로는 미국 특허 출원 공개 2012/0135348호 명세서의 [0265]에 개시되어 있는 구체예를 이용할 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.As specific examples of the resin (B), there may be mentioned the specific examples disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2012/0135348 [0265], but the present invention is not limited thereto.

수지(B)는 일반식(AⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위로서, 예를 들면 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 반복 단위 및 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 반복 단위 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지인 것이 보다 바람직하다.The resin (B) is a resin having a repeating unit represented by the general formula (AI), for example, a resin having at least any one of a repeating unit represented by the general formula (I) and a repeating unit represented by the general formula (II) More preferable.

Figure pat00020
Figure pat00020

식(Ι) 및 (Ⅱ) 중 R1 및 R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 메틸기 또는 -CH2-R11로 나타내어지는 기를 나타낸다. R11은 1가의 유기기를 나타낸다.In the formulas (I) and (II), R 1 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group which may have a substituent or a group represented by -CH 2 -R 11 . R 11 represents a monovalent organic group.

R2, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 2 , R 4 , R 5 and R 6 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

R은 R2가 결합하는 탄소 원자와 함께 지환 구조를 형성하는 데에 필요한 원자단을 나타낸다.R represents an atomic group necessary for forming an alicyclic structure together with the carbon atom to which R &lt; 2 &gt; is bonded.

R1 및 R3은 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다. R11에 있어서의 1가의 유기기의 구체예 및 바람직한 예는 일반식(AⅠ)의 R11에서 기재한 것과 마찬가지이다.R 1 and R 3 preferably represent a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group. Specific examples of the monovalent organic group in R 11 examples and preferable examples are the same as those described in R 11 in the formula (AⅠ).

R2에 있어서의 알킬기는 직쇄형이어도 분기형이어도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 좋다.The alkyl group in R 2 may be linear or branched or may have a substituent.

R2에 있어서의 시클로알킬기는 단환이어도 다환이어도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 좋다.The cycloalkyl group for R 2 may be monocyclic or polycyclic, and may have a substituent.

R2는 바람직하게는 알킬기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10개, 더 바람직하게는 탄소수 1~5개의 알킬기이며, 특히 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기이다.R 2 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having from 1 to 10 carbon atoms, more preferably from 1 to 5 carbon atoms, particularly preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group.

R은 탄소 원자와 함께 지환 구조를 형성하는 데에 필요한 원자단을 나타낸다. R이 상기 탄소 원자와 함께 형성하는 지환 구조로서는 바람직하게는 단환의 지환 구조이며, 그 탄소수는 바람직하게는 3~7개, 보다 바람직하게는 5개 또는 6개이다.R represents an atomic group necessary for forming an alicyclic structure together with a carbon atom. The alicyclic structure formed by R together with the carbon atom is preferably a monocyclic alicyclic structure, and the number of carbon atoms thereof is preferably 3 to 7, more preferably 5 or 6.

R3은 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이며, 보다 바람직하게는 메틸기이다.R 3 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group.

R4, R5, R6에 있어서의 알킬기는 직쇄형이어도 분기형이어도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 좋다. 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기 등의 탄소수 1~4개의 것이 바람직하다.The alkyl group in R 4 , R 5 and R 6 may be linear, branched or may have a substituent. As the alkyl group, those having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group are preferable.

R4, R5, R6에 있어서의 시클로알킬기는 단환이어도 다환이어도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 좋다. 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보르닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다.The cycloalkyl group in R 4 , R 5 and R 6 may be monocyclic or polycyclic, and may have a substituent. As the cycloalkyl group, monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, and polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl group, tetracyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group and adamantyl group are preferable.

상기 각 기가 가질 수 있는 치환기로서는 일반식(AⅠ)에 있어서의 각 기가 가질 수 있는 치환기로서 상술한 것과 마찬가지의 기를 들 수 있다.Examples of the substituent which each group may have include the same groups as described above as the substituent which each group in general formula (AI) may have.

수지(B)는 일반식(AⅠ)에 의해 나타내어지는 반복 단위로서 일반식(Ⅰ)에 의해 나타내어지는 반복 단위 및 일반식(Ⅱ)에 의해 나타내어지는 반복 단위를 포함한 수지인 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the resin (B) is a resin containing a repeating unit represented by the general formula (I) and a repeating unit represented by the general formula (II) as the repeating unit represented by the general formula (AI).

수지(B)가 함유하는 산분해성기를 갖는 반복 단위는 1종이어도 좋고 2종 이상을 병용하고 있어도 좋다. 병용할 경우에는 미국 특허 출원 공개 2012/0135348호 명세서의 단락 [0287]에 개시되어 있는 구체예를 이용할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.The number of the repeating units having an acid-decomposable group contained in the resin (B) may be one or two or more. When used in combination, the specific examples disclosed in paragraph [0287] of the specification of U.S. Patent Application Publication No. 2012/0135348 may be used, but the present invention is not limited thereto.

수지(B)는 락톤 구조 또는 술톤(환상 술폰산 에스테르) 구조를 갖는 반복 단위를 함유하는 것이 바람직하다.The resin (B) preferably contains a repeating unit having a lactone structure or a sultone (cyclic sulfonic acid ester) structure.

락톤기 또는 술톤기로서는 락톤 구조 또는 술톤 구조를 갖고 있으면 모두 사용할 수 있지만, 바람직하게는 5~7원환의 락톤 구조 또는 술톤 구조이며, 5~7원환의 락톤 구조 또는 술톤 구조에 비시클로 구조, 스피로 구조를 형성하는 형태로 다른 환 구조가 축환되어 있는 것이 바람직하다. 미국 특허 출원 공개 2012/0135348호 명세서의 단락 [0318]에 개시된 일반식(LC1-1)~(LC1-17) 및 하기 일반식(SL1-1) 및 일반식(SL1-2) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤 구조 또는 술톤 구조를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, 락톤 구조 또는 술톤 구조가 주쇄에 직접 결합하고 있어도 좋다. 바람직한 락톤 구조 또는 술톤 구조로서는 (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-8)이며, (LC1-4)인 것이 보다 바람직하다. 특정한 락톤 구조 또는 술톤 구조를 사용함으로써 LWR, 현상 결함이 양호해진다.The lactone or sultone group may be any lactone structure or sultone structure as long as it has a lactone structure or a sultone structure, but preferably has a lactone structure or sultone structure of a 5- to 7-membered ring, and has a lactone structure or sultone structure of a 5- to 7- It is preferable that the other ring structure is coordinated in the form of forming the structure. (LC1-1) to (LC1-17) disclosed in paragraph [0318] of United States Patent Application Publication No. 2012/0135348 and any one of the following general formula (SL1-1) and general formula (SL1-2) It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure or a lactone structure. The lactone structure or the sultone structure may be bonded directly to the main chain. Preferred lactone structures or sultone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-8), and more preferably (LC1-4). By using a specific lactone structure or a sultone structure, LWR and development defects are improved.

Figure pat00021
Figure pat00021

Figure pat00022
Figure pat00022

락톤 구조 부분 또는 술톤 구조 부분은 치환기(Rb2)를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋다. n2가 2 이상일 때 복수 존재하는 치환기(Rb2)는 동일해도 달라도 좋고, 또한 복수 존재하는 치환기(Rb2) 끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다.The lactone structure moiety or the sultone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). When n 2 is 2 or more, the plurality of substituents (R b 2 ) present may be the same or different, and a plurality of substituents (R b 2 ) present may bond to each other to form a ring.

수지(B)는 일반식(AⅠ) 이외의 수산기 또는 시아노기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하다. 이것에 의해 기판 밀착성, 현상액 친화성이 향상된다. 수산기 또는 시아노기를 갖는 반복 단위는 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 반복 단위인 것이 바람직하고, 산분해성기를 갖지 않는 것이 바람직하다. 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조에 있어서의 지환 탄화수소 구조로서는 아다만틸기, 디아만틸기, 노르보르난기가 바람직하다. 바람직한 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조로서는 하기 일반식(Ⅶa)~(Ⅶd)으로 나타내어지는 부분 구조가 바람직하다.The resin (B) preferably has a repeating unit having a hydroxyl group or cyano group other than the general formula (AI). This improves substrate adhesion and developer affinity. The repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group, and preferably has no acid-decomposable group. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group or a norbornane group. Preferred examples of the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group are partial structures represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId).

Figure pat00023
Figure pat00023

일반식(Ⅶa)~(Ⅶc)에 있어서,In the general formulas (VIIa) to (VIIc)

R2c~R4c는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 단, R2c~R4c 중 적어도 1개는 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 바람직하게는 R2c~R4c 중 2개가 수산기이며, 나머지가 수소 원자이다. 일반식(Ⅶa)에 있어서 더 바람직하게는 R2c~R4c 중 2개가 수산기이며, 나머지가 수소 원자이다.R 2 c to R 4 c each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, R 2 at least one of c ~ R 4 c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably two of R 2, R 4 c ~ c a hydroxyl group, and the remaining is a hydrogen atom. In formula (VIIa), two of R 2 c to R 4 c are more preferably a hydroxyl group and the remainder are hydrogen atoms.

일반식(Ⅶa)~(Ⅶd)으로 나타내어지는 부분 구조를 갖는 반복 단위로서는 하기 일반식(AⅡa)~(AⅡd)으로 나타내어지는 반복 단위를 들 수 있다.Examples of the repeating unit having a partial structure represented by formulas (VIIa) to (VIId) include repeating units represented by the following formulas (AIIa) to (IId).

Figure pat00024
Figure pat00024

일반식(AⅡa)~(AⅡd)에 있어서,In the formulas (AIIa) to (IId)

R1c는 수소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다. R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.

R2c~R4c는 일반식(Ⅶa)~(Ⅶc)에 있어서의 R2c~R4c와 마찬가지이다.R 2 c ~ R 4 c are the same as R 2 c ~ c R 4 in the formula (Ⅶa) ~ (Ⅶc).

수산기 또는 시아노기를 갖는 반복 단위의 함유량은 수지(B) 중의 전체 반복 단위에 대하여 5~40몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~30몰%, 더 바람직하게는 10~25몰%이다.The content of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, and still more preferably 10 to 25 mol% based on the total repeating units in the resin (B) .

수산기 또는 시아노기를 갖는 반복 단위의 구체예로서는 미국 특허 출원 공개 2012/0135348호 명세서의 단락 [0340]에 개시된 반복 단위를 들 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Specific examples of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group include the repeating units disclosed in United States Patent Application Publication No. 2012/0135348 [0340], but the present invention is not limited thereto.

수지(B)는 상기 반복 구조 단위 이외에 드라이 에칭 내성이나 표준 현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요한 특성인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절할 목적으로 여러 가지 반복 구조 단위를 가질 수 있다.The resin (B) may have various repeating structural units in addition to the above repeating structural units in order to control dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile and resolution, which are generally required properties of resist, such as resolution, heat resistance and sensitivity .

이와 같은 반복 구조 단위로서는 하기 단량체에 상당하는 반복 구조 단위를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Such repeating structural units include repeating structural units corresponding to the following monomers, but are not limited thereto.

이것에 의해 본 발명의 조성물에 사용되는 수지(B)에 요구되는 성능, 특히 (1) 도포 용제에 대한 용해성, (2) 제막성(유리 전이점), (3) 알칼리 현상성, (4) 막 감소(친소수성, 알칼리 가용성기 선택), (5) 미노광부의 기판으로의 밀착성, (6) 드라이 에칭 내성 등의 미세 조정이 가능해진다.(1) the solubility in a coating solvent, (2) the film formability (glass transition point), (3) the developability of the alkali, (4) (5) the adhesion of the unexposed portion to the substrate, and (6) the dry etching resistance can be finely adjusted.

이와 같은 단량체로서, 예를 들면 아크릴산 에스테르류, 메타크릴산 에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등으로부터 선택되는 부가 중합성 불포화 결합을 1개 갖는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of such monomers include monomers having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, Compounds and the like.

그 밖에도 상기 여러 가지 반복 구조 단위에 상당하는 단량체와 공중합 가능한 부가 중합성의 불포화 화합물이면 공중합되어 있어도 좋다.In addition, an addition-polymerizable unsaturated compound capable of copolymerizing with the monomer corresponding to the various repeating structural units may be copolymerized.

수지(B)에 있어서 각 반복 구조 단위의 함유 몰비는 레지스트의 드라이 에칭 내성이나 표준 현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요 성능인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위해서 적당히 설정된다.The molar ratio of the repeating structural units in the resin (B) is appropriately set so as to control the dry etching resistance of the resist, the standard developer aptitude, the substrate adhesion, the resist profile, and the general required performance of the resist, such as resolution, heat resistance and sensitivity .

본 발명의 조성물이 ArF 노광용일 때 ArF광으로의 투명성의 점으로부터 본 발명의 조성물에 사용되는 수지(B)는 실질적으로는 방향족기를 갖지 않는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 수지(B)의 전체 반복 중 방향족기를 갖는 반복 단위가 전체의 5몰% 이하인 것이 바람직하고, 3몰% 이하인 것이 보다 바람직하고, 이상적으로는 0몰%, 즉 방향족기를 갖는 반복 단위를 갖지 않는 것이 더 바람직하다. 또한, 수지(B)는 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 갖는 것이 바람직하다.From the viewpoint of transparency to ArF light when the composition of the present invention is used for ArF exposure, the resin (B) used in the composition of the present invention preferably has substantially no aromatic group. More specifically, the repeating unit having an aromatic group in the entire repeating unit of the resin (B) is preferably 5 mol% or less, more preferably 3 mol% or less, and ideally 0 mol% It is more preferable that it does not have. The resin (B) preferably has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure.

또한, 수지(B)는 후술하는 소수성 수지와의 상용성의 관점으로부터 불소 원자 및 규소 원자를 함유하지 않는 것이 바람직하다.From the viewpoint of compatibility with a hydrophobic resin to be described later, it is preferable that the resin (B) does not contain a fluorine atom and a silicon atom.

본 발명에 있어서의 수지(B)는 상법에 따라서(예를 들면, 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 구체적으로는 미국 특허 출원 공개 2012/0164573호 명세서의 단락 [0126]~[0128]에 개시되어 있는 합성법을 이용할 수 있다.The resin (B) in the present invention can be synthesized according to the conventional method (for example, radical polymerization). Specifically, the synthetic method disclosed in paragraphs [0126] to [0128] of U.S. Patent Application Publication No. 2012/0164573 can be used.

수지(B)의 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 폴리스티렌 환산값으로서 바람직하게는 1,000~200,000이며, 보다 바람직하게는 2,000~20,000, 보다 더 바람직하게는 3,000~15,000, 특히 바람직하게는 3,000~11,000이다. 중량 평균 분자량을 1,000~200,000으로 함으로써 내열성이나 드라이 에칭 내성의 열화를 방지할 수 있고, 또한 현상성이 열화되거나, 점도가 높아져서 제막성이 열화되는 것을 방지할 수 있다.The weight average molecular weight of the resin (B) is preferably from 1,000 to 200,000, more preferably from 2,000 to 20,000, even more preferably from 3,000 to 15,000, particularly preferably from 3,000 to 11,000, in terms of polystyrene as measured by GPC . By setting the weight average molecular weight to 1,000 to 200,000, deterioration of heat resistance and dry etching resistance can be prevented, deterioration of developability or viscosity and deterioration of film formability can be prevented.

분산도(분자량 분포)는 통상 1.0~3.0이며, 바람직하게는 1.0~2.6, 더 바람직하게는 1.0~2.0, 특히 바람직하게는 1.4~2.0의 범위의 것이 사용된다. 분자량 분포가 작은 것일수록 해상도, 레지스트 형상이 우수하고, 또한 레지스트 패턴의 측벽이 스무드하며, 러프니스성이 우수하다.The dispersion degree (molecular weight distribution) is usually 1.0 to 3.0, preferably 1.0 to 2.6, more preferably 1.0 to 2.0, and particularly preferably 1.4 to 2.0. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and the resist shape, the better the sidewall of the resist pattern, and the better the roughness.

수지(B)의 조성물 전체 중의 함유율은 전체 고형분 중 30~99질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 55~95질량%이다. 또한, 본 발명의 수지는 1종으로 사용해도 좋고, 복수 병용해도 좋다.The content of the resin (B) in the whole composition is preferably from 30 to 99% by mass, more preferably from 55 to 95% by mass, based on the total solid content. The resin of the present invention may be used singly or in combination.

<기타 성분><Other ingredients>

조성물에는 상기 광산 발생제(A) 및 수지(B) 이외의 성분이 포함되어 있어도 좋다.The composition may contain components other than the above-mentioned photoacid generator (A) and resin (B).

이하에 임의의 성분에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, arbitrary components will be described in detail.

(활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(B2))(Compound (B2) that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation)

본 발명에 있어서의 조성물은 상술한 일반식(A-1)으로 나타내어지는 화합물과는 다른 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(B2)(이하, 「광산 발생제」 또는 「화합물(B2)」이라고도 한다)을 함유하고 있어도 좋다.The composition of the present invention is a compound (B2) that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation different from the compound represented by the aforementioned general formula (A-1) (hereinafter referred to as &quot; (B2) ").

화합물(B2)로서는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 유기산을 발생하는 화합물인 것이 바람직하다.The compound (B2) is preferably a compound which generates an organic acid upon irradiation with an actinic ray or radiation.

화합물(B2)은 저분자 화합물의 형태이어도 좋고, 중합체의 일부에 포함된 형태이어도 좋다. 또한, 저분자 화합물의 형태와 중합체의 일부에 포함된 형태를 병용해도 좋다.The compound (B2) may be in the form of a low molecular weight compound or may be contained in a part of the polymer. The form of the low-molecular compound and the form contained in a part of the polymer may be used in combination.

화합물(B2)이 저분자 화합물의 형태일 경우, 분자량이 3000 이하인 것이 바람직하고, 2000 이하인 것이 보다 바람직하고, 1000 이하인 것이 더 바람직하다.When the compound (B2) is in the form of a low-molecular compound, the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 2,000 or less, and even more preferably 1,000 or less.

화합물(B2)이 중합체의 일부에 도입된 형태일 경우, 상술한 산분해성 수지의 일부에 도입되어도 좋고, 산분해성 수지와는 다른 수지에 도입되어도 좋다.When the compound (B2) is in a part of the polymer, it may be introduced into a part of the above-mentioned acid-decomposable resin or may be introduced into a resin different from the acid-decomposable resin.

본 발명에 있어서 화합물(B2)이 저분자 화합물의 형태인 것이 바람직하다.In the present invention, the compound (B2) is preferably in the form of a low molecular weight compound.

화합물(B2)로서는 광 양이온 중합의 광 개시제, 광 라디칼 중합의 광 개시제, 색소류의 광 소색제, 광 변색제 또는 마이크로 레지스트 등에 사용되고 있는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 공지의 화합물 및 그들의 혼합물을 적당히 선택해서 사용할 수 있다.As the compound (B2), a known compound which generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation used for photocatalytic polymerization, photoinitiator for photo-radical polymerization, photo-discoloring agent for dye, photo-discoloring agent or micro- And a mixture thereof can be appropriately selected and used.

예를 들면, 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오드늄염, 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, 디아조디술폰, 디술폰, o-니트로벤질술포네이트를 들 수 있다.Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imidosulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfone, disulfone and o-nitrobenzylsulfonate.

화합물(B2) 중에서 바람직한 화합물로서 하기 일반식(ZⅠ), (ZⅡ), (ZⅢ)으로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.As preferred compounds in the compound (B2), there may be mentioned the compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII) and (ZIII).

Figure pat00025
Figure pat00025

상기 일반식(ZI)에 있어서,In the above general formula (ZI)

R201, R202 및 R203는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다.R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.

R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 탄소수는 일반적으로 1~30개, 바람직하게는 1~20개이다.The number of carbon atoms of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1 to 30, preferably 1 to 20.

또한, R201~R203 중 2개가 결합해서 환 구조를 형성해도 좋고, 환 내에 산소 원자, 황 원자, 에스테르 결합, 아미드 결합, 카르보닐기를 포함하고 있어도 좋다. R201~R203 중의 2개가 결합해서 형성되는 기로서는 알킬렌기(예를 들면, 부틸렌기, 펜틸렌기)를 들 수 있다.Also, R 201 ~ R by combining two of the dog 203 may be bonded to form a ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, a carbonyl group may be in the ring. The group R is 201 ~ 203 R 2 combine to form a dog may be in the alkylene group (e.g., a butylene group, a pentylene group).

Z-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.Z - represents an unconjugated anion.

Z-로서의 비구핵성 음이온으로서는, 예를 들면 술폰산 음이온, 카르복실산 음이온, 술포닐이미드 음이온, 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 트리스(알킬술포닐)메틸 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the non-nucleophilic anion as Z - include a sulfonic acid anion, a carboxylic acid anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.

비구핵성 음이온이란 구핵 반응을 일으키는 능력이 현저하게 낮은 음이온이며, 분자 내 구핵 반응에 의한 경시 분해를 억제할 수 있는 음이온이다. 이것에 의해 활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 경시 안정성이 향상된다.The non-nucleophilic anion is an anion having a remarkably low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion capable of inhibiting aging degradation due to an intramolecular nucleophilic reaction. As a result, the stability with time of the active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is improved.

술폰산 음이온으로서는, 예를 들면 지방족 술폰산 음이온, 방향족 술폰산 음이온, 캠퍼 술폰산 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the sulfonic acid anion include an aliphatic sulfonic acid anion, an aromatic sulfonic acid anion, and a camphorsulfonic acid anion.

카르복실산 음이온으로서는, 예를 들면 지방족 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온, 아랄킬카르복실산 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the carboxylic acid anion include an aliphatic carboxylic acid anion, an aromatic carboxylic acid anion, and an aralkylcarboxylic acid anion.

지방족 술폰산 음이온 및 지방족 카르복실산 음이온에 있어서의 지방족 부위는 알킬기이어도 시클로알킬기이어도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1~30개의 알킬기 및 탄소수 3~30개의 시클로알킬기,The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonic acid anion and the aliphatic carboxylic acid anion may be either an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms,

방향족 술폰산 음이온 및 방향족 카르복실산 음이온에 있어서의 방향족기로서는 바람직하게는 탄소수 6~14개의 아릴기, 예를 들면 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.The aromatic group in the aromatic sulfonic acid anion and the aromatic carboxylic acid anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group and a naphthyl group.

지방족 술폰산 음이온 및 방향족 술폰산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 좋다.The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the aliphatic sulfonic acid anion and the aromatic sulfonic acid anion may have a substituent.

기타 비구핵성 음이온으로서는, 예를 들면 불소화 인(예를 들면, PF6 -), 불소화 붕소(예를 들면, BF4 -), 불소화 안티몬 등(예를 들면, SbF6 -)을 들 수 있다.Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus (for example, PF 6 - ), boron fluoride (for example, BF 4 - ), and antimony fluoride (for example, SbF 6 - ).

Z-의 비구핵성 음이온으로서는 술폰산의 적어도 α위치가 불소 원자로 치환된 지방족 술폰산 음이온, 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 기로 치환된 방향족 술폰산 음이온, 알킬기가 불소 원자로 치환된 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 알킬기가 불소 원자로 치환된 트리스(알킬술포닐)메티드 음이온이 바람직하다. 비구핵성 음이온으로서 보다 바람직하게는 탄소수 4~8개의 퍼플루오로 지방족 술폰산 음이온, 불소 원자를 갖는 벤젠술폰산 음이온, 보다 더 바람직하게는 노나플루오로부탄술폰산 음이온, 퍼플루오로옥탄술폰산 음이온, 펜타플루오로벤젠술폰산 음이온, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤젠술폰산 음이온이다.Examples of the non-nucleophilic anion of Z - include an aliphatic sulfonic acid anion in which at least the alpha position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, an aromatic sulfonic acid anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom or a fluorine atom, a bis (alkylsulfonyl) , And a tris (alkylsulfonyl) methide anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom. The non-nucleophilic anion is more preferably a perfluoro aliphatic sulfonic acid anion having 4 to 8 carbon atoms, a benzenesulfonic acid anion having a fluorine atom, still more preferably a nonafluorobutanesulfonic acid anion, a perfluorooctanesulfonic acid anion, Benzenesulfonic acid anion, and 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonic acid anion.

화합물(B2) 중에서 특히 바람직한 예로서는 US2012/0207978A1의 단락 [0143]에 예시된 화합물을 들 수 있다.Particularly preferred examples of the compound (B2) include the compounds exemplified in paragraph [0143] of US2012 / 0207978A1.

화합물(B2)은 공지의 방법에 의해 합성할 수 있고, 예를 들면 일본 특허공개 2007-161707호 공보에 기재된 방법에 준거해서 합성할 수 있다.The compound (B2) can be synthesized by a known method and can be synthesized in accordance with, for example, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-161707.

2종 이상의 화합물(B2)을 병용할 경우, 화합물(B2)의 조성물 중의 합계 함유량은 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서 0.1~30질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~25질량%, 더 바람직하게는 3~20질량%, 특히 바람직하게는 3~15질량%이다.When two or more compounds (B2) are used in combination, the total content of the compound (B2) in the composition is preferably from 0.1 to 30% by mass, more preferably from 0.5 to 25% by mass, Preferably 3 to 20% by mass, and particularly preferably 3 to 15% by mass.

(산 확산 제어제)(Acid diffusion control agent)

본 발명의 조성물은 산 확산 제어제를 함유하는 것이 바람직하다. 산 확산 제어제는 광산 발생제 등으로부터 발생하는 산을 트랩하는 소광 물질로서 작용하는 것이다. 산 확산 제어제로서는 염기성 화합물, 질소 원자를 갖고, 산의 작용에 의해 탈리되는 기를 갖는 저분자 화합물, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 염기성이 저하 또는 소실되는 염기성 화합물, 광산 발생제에 대해서 상대적으로 약산이 되는 오늄염을 사용할 수 있다.The composition of the present invention preferably contains an acid diffusion control agent. The acid diffusion control agent acts as a quenching agent for trapping an acid generated from a photoacid generator or the like. Examples of the acid diffusion controlling agent include a basic compound, a low molecular compound having a nitrogen atom and having a group which is cleaved by the action of an acid, a basic compound whose basicity is lowered or eliminated by irradiation with an actinic ray or radiation, Can be used.

염기성 화합물로서는 바람직하게는 하기 식(A)~(E)으로 나타내어지는 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.The basic compound is preferably a compound having a structure represented by the following formulas (A) to (E).

Figure pat00026
Figure pat00026

일반식(A) 및 (E) 중,Among the general formulas (A) and (E)

R200, R201 및 R202는 동일해도 달라도 좋고, 수소 원자, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20개), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20개) 또는 아릴기(탄소수6~20개)를 나타내고, 여기에서 R201과 R202는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 200, R 201 and R 202, which may be the same or different, a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20), a cycloalkyl group (preferably having a carbon number of 3 to 20) or an aryl group (having a carbon number of 6-20 ), Wherein R 201 and R 202 may be bonded to each other to form a ring.

R203, R204, R205 및 R206은 동일해도 달라도 좋고, 탄소수 1~20개의 알킬기를 나타낸다.R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

상기 알킬기에 대해서 치환기를 갖는 알킬기로서는 탄소수 1~20개의 아미노 알킬기, 탄소수 1~20개의 히드록시알킬기 또는 탄소수 1~20개의 시아노알킬기가 바람직하다.The alkyl group having a substituent for the alkyl group is preferably an aminoalkyl group having from 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having from 1 to 20 carbon atoms, or a cyanoalkyl group having from 1 to 20 carbon atoms.

이들 일반식(A) 및 (E) 중의 알킬기는 무치환인 것이 보다 바람직하다.The alkyl groups in the general formulas (A) and (E) are more preferably indeterminate.

바람직한 화합물로서 구아니딘, 아미노피롤리딘, 피라졸, 피라졸린, 피페라진, 아미노모르폴린, 아미노알킬모르폴린, 피페리딘 등을 들 수 있고, 더 바람직한 화합물로서 이미다졸 구조, 디아자비시클로 구조, 오늄히드록시드 구조, 오늄카르복실레이트 구조, 트리알킬아민 구조, 아닐린 구조 또는 피리딘 구조를 갖는 화합물, 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체, 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체 등을 들 수 있다.Preferred examples of the compound include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine and the like. More preferred compounds include imidazole, diazabicyclo, A compound having an onium hydroxide structure, an onium carboxylate structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, an aniline derivative having a hydroxyl group and / .

바람직한 화합물의 구체예로서는 미국 특허 출원 공개 2012/0219913호 명세서의 단락 [0379]에 예시된 화합물을 들 수 있다.Specific examples of preferred compounds include the compounds exemplified in paragraph [0379] of U.S. Patent Application Publication No. 2012/0219913.

바람직한 염기성 화합물로서 페녹시기를 갖는 아민 화합물, 페녹시기를 갖는 암모늄염 화합물, 술폰산 에스테르기를 갖는 아민 화합물 또는 술폰산 에스테르기를 갖는 암모늄염 화합물을 더 들 수 있다.Preferred examples of the basic compound include an amine compound having a phenoxy group, an ammonium salt compound having a phenoxy group, an amine compound having a sulfonic acid ester group, or an ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group.

아민 화합물은 1급, 2급, 3급의 아민 화합물을 사용할 수 있고, 적어도 1개의 알킬기가 질소 원자에 결합하고 있는 아민 화합물이 바람직하다. 아민 화합물은 3급 아민 화합물인 것이 보다 바람직하다. 아민 화합물은 적어도 1개의 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20개)가 질소 원자에 결합하고 있으면 알킬기 이외에 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20개) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~12개)가 질소 원자에 결합하고 있어도 좋다. 아민 화합물은 알킬쇄 중에 산소 원자를 갖고, 옥시알킬렌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3~9개, 더 바람직하게는 4~6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기(-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-)가 바람직하고, 더 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.The amine compound may be a primary, secondary or tertiary amine compound, and is preferably an amine compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom. More preferably, the amine compound is a tertiary amine compound. When the at least one alkyl group (preferably 1 to 20 carbon atoms) is bonded to the nitrogen atom, the amine compound may contain, in addition to the alkyl group, a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 6 to 12 carbon atoms May be bonded to the nitrogen atom. The amine compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and is formed with an oxyalkylene group. The number of oxyalkylene groups in the molecule is 1 or more, preferably 3 to 9, more preferably 4 to 6. Among oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group (-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-) is preferable, Oxyethylene group.

암모늄염 화합물은 1급, 2급, 3급, 4급의 암모늄염 화합물을 사용할 수 있고, 적어도 1개의 알킬기가 질소 원자에 결합하고 있는 암모늄염 화합물이 바람직하다. 암모늄염 화합물은 적어도 1개의 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20개)가 질소 원자에 결합하고 있으면 알킬기 이외에 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20개) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~12개)가 질소 원자에 결합하고 있어도 좋다. 암모늄염 화합물은 알킬쇄 중에 산소 원자를 가져 옥시알킬렌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3~9개, 더 바람직하게는 4~6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기(-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-)가 바람직하고, 더 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.The ammonium salt compound may be a primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salt compound, and is preferably an ammonium salt compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom. When the at least one alkyl group (preferably 1 to 20 carbon atoms) is bonded to the nitrogen atom, the ammonium salt compound may contain a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably a 6 to 12 carbon atoms May be bonded to the nitrogen atom. The ammonium salt compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain to form an oxyalkylene group. The number of oxyalkylene groups in the molecule is 1 or more, preferably 3 to 9, more preferably 4 to 6. Among oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group (-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-) is preferable, Oxyethylene group.

암모늄염 화합물의 음이온으로서는 할로겐 원자, 술포네이트, 보레이트, 포스페이트 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 할로겐 원자, 술포네이트가 바람직하다.Examples of the anion of the ammonium salt compound include a halogen atom, a sulfonate, a borate, and a phosphate. Among them, a halogen atom and a sulfonate are preferable.

또한, 하기 화합물도 염기성 화합물로서 바람직하다.In addition, the following compounds are also preferable as basic compounds.

Figure pat00027
Figure pat00027

염기성 화합물로서는 상술한 화합물 이외에 일본 특허공개 2011-22560호 공보의 단락 [0180]~[0225], 일본 특허공개 2012-137735호 공보의 단락 [0218]~[0219], 국제 공개 팜플렛 WO2011/158687A1의 단락 [0416]~[0438]에 기재되어 있는 화합물 등을 사용할 수도 있다.In addition to the above-mentioned compounds, examples of the basic compound include the compounds described in paragraphs [0180] to [0225] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-22560, paragraphs [0218] to [0219] of Japanese Patent Application Publication No. 2012-137735, Compounds described in paragraphs [0416] to [0438] may also be used.

이들의 염기성 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 조합해서 사용해도 좋다.These basic compounds may be used singly or in combination of two or more kinds.

본 발명의 조성물은 염기성 화합물을 함유해도 하지 않아도 좋지만, 함유할 경우, 염기성 화합물의 함유율은 조성물의 전체 고형분에 대해서 통상 0.001~10질량%, 바람직하게는 0.01~5질량%이다.The composition of the present invention may or may not contain a basic compound. When contained, the content of the basic compound is usually 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by mass, based on the total solid content of the composition.

광산 발생제(A)와 염기성 화합물의 조성물 중의 사용 비율은 광산 발생제(A)/염기성 화합물(몰비)=2.5~300인 것이 바람직하다. 즉, 감도, 해상도의 점으로부터 몰비가 2.5 이상이 바람직하고, 노광 후 가열 처리까지의 경시에 의한 레지스트 패턴의 커짐에 의한 해상도의 저하 억제의 점으로부터 300 이하가 바람직하다. 광산 발생제(A)/염기성 화합물(몰비)은 보다 바람직하게는 5.0~200, 더 바람직하게는 7.0~150이다.The ratio of the photoacid generator (A) to the basic compound in the composition is preferably from 2.5 to 300 as the photoacid generator (A) / basic compound (molar ratio). That is, the molar ratio is preferably 2.5 or more from the viewpoints of sensitivity and resolution, and from the viewpoint of suppressing the resolution lowering due to the increase in the resist pattern due to the elapsed time after the post-exposure heating treatment, 300 or less is preferable. The photoacid generator (A) / basic compound (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, and still more preferably 7.0 to 150.

질소 원자를 갖고, 산의 작용에 의해 탈리되는 기를 갖는 저분자 화합물(이후, 화합물(C)이라고도 칭한다)은 산의 작용에 의해 탈리되는 기로서 아세탈기, 카르보네이트기, 카르바메이트기, 3급 에스테르기, 3급 수산기, 헤미아미날에테르기가 바람직하고, 카르바메이트기, 헤미아미날에테르기인 것이 특히 바람직하다.A low molecular weight compound having a nitrogen atom and having a group which is cleaved by the action of an acid (hereinafter also referred to as a compound (C)) is an acetal group, a carbonate group, a carbamate group, An ester group, a tertiary hydroxyl group and a hemimineral ether group are preferable, and a carbamate group and a hemimineral ether group are particularly preferable.

화합물(C)의 분자량은 100~1000이 바람직하고, 100~700이 보다 바람직하고, 100~500이 특히 바람직하다.The molecular weight of the compound (C) is preferably 100 to 1000, more preferably 100 to 700, and particularly preferably 100 to 500.

화합물(C)로서는 산의 작용에 의해 탈리되는 기를 질소 원자 상에 갖는 아민 유도체가 바람직하다.As the compound (C), an amine derivative having a group which is eliminated on the nitrogen atom by the action of an acid is preferable.

화합물(C)은 질소 원자 상에 보호기를 갖는 카르바메이트기를 가져도 좋다. 카르바메이트기를 구성하는 보호기로서는 하기 일반식(d-1)으로 나타낼 수 있다.The compound (C) may have a carbamate group having a protecting group on the nitrogen atom. The protecting group constituting the carbamate group may be represented by the following general formula (d-1).

Figure pat00028
Figure pat00028

일반식(d-1)에 있어서,In the general formula (d-1)

Rb는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~10개), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~30개), 아릴기(바람직하게는 탄소수 3~30개), 아랄킬기(바람직하게는 탄소수 1~10개) 또는 알콕시알킬기(바람직하게는 탄소수 1~10개)를 나타낸다. Rb는 서로 연결해서 환을 형성하고 있어도 좋다.R b each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 30 carbon atoms), an aryl group (preferably having 3 to 30 carbon atoms), an aralkyl group Preferably 1 to 10 carbon atoms) or an alkoxyalkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms). And R &lt; b & gt ; may be connected to each other to form a ring.

Rb가 나타내는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기는 히드록실기, 시아노기, 아미노기, 피롤리디노기, 피페리디노기, 모르폴리노기, 옥소기 등의 관능기, 알콕시기, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다. Rb가 나타내는 알콕시알킬기에 대해서도 마찬가지이다.The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group or aralkyl group represented by R b is substituted with a functional group such as a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, a pyrrolidino group, a piperidino group, a morpholino group or an oxo group, There may be. The same applies to the alkoxyalkyl group represented by R b .

Rb로서 바람직하게는 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기이다. 보다 바람직하게는 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 시클로알킬기이다.R b is preferably a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. More preferably a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group.

2개의 Rb가 서로 연결해서 형성하는 환으로서는 지방환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 복소환식 탄화수소기 또는 그 유도체 등을 들 수 있다.Examples of the ring formed by connecting two R b's to each other include an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic hydrocarbon group, or a derivative thereof.

일반식(d-1)으로 나타내어지는 기의 구체적인 구조로서는 미국 특허 출원 공개 2012/0135348호 명세서의 단락 [0466]에 개시된 구조를 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.The specific structure of the group represented by the general formula (d-1) is not limited to the structure disclosed in the paragraph [0466] of the specification of United States Patent Application Publication No. 2012/0135348.

화합물(C)은 하기 일반식(6)으로 나타내어지는 구조를 갖는 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferable that the compound (C) has a structure represented by the following general formula (6).

Figure pat00029
Figure pat00029

일반식(6)에 있어서 Ra는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타낸다. l이 2일 때 2개의 Ra는 같아도 달라도 좋고, 2개의 Ra는 서로 연결해서 식 중의 질소 원자와 함께 복소환을 형성하고 있어도 좋다. 상기 복소환에는 식 중의 질소 원자 이외의 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋다.In the general formula (6), R a represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. When l is 2, two R a may be the same or different, and two R a may be connected to each other to form a heterocyclic ring together with the nitrogen atom in the formula. The heterocyclic ring may contain a hetero atom other than the nitrogen atom in the formula.

Rb는 일반식(d-1)에 있어서의 Rb와 동의이며, 바람직한 예도 마찬가지이다. B R is R and b agree in the formula (d-1), preferred examples are the same.

l은 0~2의 정수를 나타내고, m은 1~3의 정수를 나타내고, l+m=3을 만족한다.1 represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 3, and 1 + m = 3 is satisfied.

일반식(6)에 있어서 Ra로서의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기는 Rb로서의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기가 치환되어 있어도 좋은 기로서 상술한 기와 마찬가지인 기로 치환되어 있어도 좋다.The alkyl group as R a in the formula (6), a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group R b represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group may be optionally substituted are substituted with one group machangajiin described as being good group as .

Ra의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 및 아랄킬기(이들 알킬기, 시클로알킬 기, 아릴기 및 아랄킬기는 상기 기로 치환되어 있어도 좋다)의 구체예로서는 Rb에 대해서 상술한 구체예와 마찬가지인 기를 들 수 있다.Specific examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group of R a (these alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups and aralkyl groups may be substituted with the above groups) include groups similar to the specific examples described above for R b have.

바람직한 화합물(C)을 구체적으로서는 미국 특허 출원 공개 2012/0135348호 명세서의 단락 [0475]에 개시된 화합물을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the preferable compound (C) include, but are not limited to, those disclosed in paragraph [0475] of U.S. Patent Application Publication No. 2012/0135348.

일반식(6)으로 나타내어지는 화합물은 일본 특허공개 2007-298569호 공보, 일본 특허 공개 2009-199021호 공보 등에 의거하여 합성할 수 있다.The compound represented by the general formula (6) can be synthesized in accordance with Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2007-298569 and 2009-199021.

본 발명에 있어서 화합물(C)은 1종 단독이어도 또는 2종 이상을 혼합해도 사용할 수 있다.In the present invention, the compound (C) may be used singly or in combination of two or more.

본 발명의 조성물에 있어서의 화합물(C)의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 조성물의 전체 고형분에 대해서 0.001~20질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.001~10질량%, 더 바람직하게는 0.01~5질량%이다.The content of the compound (C) in the composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 20% by mass, more preferably 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.01 To 5% by mass.

활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 염기성이 저하 또는 소실되는 염기성 화합물은 프로톤 억셉터성 관능기를 갖고, 또한 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 프로톤 억셉터성이 저하, 소실 또는 프로톤 억셉터성으로부터 산성으로 변화되는 화합물이다. 이후 화합물(PA)이라고도 표기한다.A basic compound whose basicity is lowered or disappeared by irradiation with an actinic ray or radiation has a proton acceptor functional group and is decomposed by irradiation with an actinic ray or radiation to decrease the proton acceptor property, Acidic compound. Hereinafter also referred to as compound (PA).

프로톤 억셉터성 관능기란 프로톤과 정전적으로 상호 작용할 수 있는 기 또는 전자를 갖는 관능기로서, 예를 들면 환상 폴리에테르 등의 매크로 사이클릭 구조를 갖는 관능기나, π공역에 기여하지 않는 비공유 전자쌍을 가진 질소 원자를 갖는 관능기를 의미한다. π공역에 기여하지 않는 비공유 전자쌍을 갖는 질소 원자는, 예를 들면 하기 일반식에 나타내는 부분 구조를 갖는 질소 원자이다.A proton acceptor functional group is a functional group having a group or an electron capable of electrostatically interacting with a proton, and includes, for example, a functional group having a macrocyclic structure such as a cyclic polyether, a nitrogen having a non-covalent electron pair Means a functional group having an atom. The nitrogen atom having a non-covalent electron pair not contributing to the pi -conjugate is, for example, a nitrogen atom having a partial structure represented by the following general formula.

Figure pat00030
Figure pat00030

프로톤 억셉터성 관능기의 바람직한 부분 구조로서, 예를 들면 크라운에테르, 아자크라운에테르, 1~3급 아민, 피리딘, 이미다졸, 피라진 구조 등을 들 수 있다.Preferable partial structures of the proton acceptor functional groups include, for example, crown ethers, azacrown ethers, primary to tertiary amines, pyridine, imidazole and pyrazine structures.

화합물(PA)은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 프로톤 억셉터성이 저하, 소실 또는 프로톤 억셉터성으로부터 산성으로 변화된 화합물을 발생시킨다. 여기에서 프로톤 억셉터성의 저하, 소실 또는 프로톤 억셉터성으로부터 산성으로의 변화란 프로톤 억셉터성 관능기에 프로톤이 부가하는 것에 기인하는 프로톤 억셉터성의 변화이며, 구체적으로는 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 화합물(PA)과 프로톤으로부터 플로톤 부가체가 생성될 때 그 화학 평형에 있어서의 평형 정수가 감소하는 것을 의미한다.The compound (PA) is decomposed by irradiation with an actinic ray or radiation to generate a compound in which the proton acceptor property is decreased, disappearance or changed from proton acceptor property to acidic. Herein, the change of the proton acceptor property from the degradation, disappearance, or change from the proton acceptor property to the acid is a change of the proton acceptor property due to the addition of the proton to the proton acceptor functional group. Specifically, the change of the proton acceptor property Means that the equilibrium constant in the chemical equilibrium is reduced when a fluorine adduct is formed from the compound (PA) and the proton.

프로톤 억셉터성은 pH 측정을 행함으로써 확인할 수 있다.The proton acceptor property can be confirmed by performing pH measurement.

본 발명에 있어서는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 화합물(PA)이 분해되어서 발생하는 화합물의 산해리정수(pKa)가, pKa<-1을 만족하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -13<pKa<-1이며, 더 바람직하게는-13<pKa<-3이다.In the present invention, the acid dissociation constant (pKa) of the compound generated by decomposition of the compound (PA) by irradiation with an actinic ray or radiation preferably satisfies a pKa <-1, more preferably -13 <pKa < -1, and more preferably -13 < pKa < -3.

본 발명에 있어서 산해리정수(pKa)란 수용액 중에서의 산해리정수(pKa)를 나타내고, 예를 들면 화학 편람(Ⅱ)(개정 4판, 1993년, The Chemical Society of Japan편저, MARUZEN Co., Ltd.)에 기재된 것이며, 이 값이 낮을수록 산 강도가 큰 것을 나타내고 있다. 수용액 중에서의 산해리정수(pKa)는 구체적으로는 무한 희석 수용액을 사용하여 25℃에서의 산해리정수를 측정함으로써 실측할 수 있고, 또한 하기 소프트웨어 패키지 1을 사용해서 하멧의 치환기 정수 및 공지문헌 값의 데이터 베이스에 의거한 값을 계산에 의해 구할 수도 있다. 본 명세서 중에 기재한 pKa의 값은 모두 이 소프트웨어 패키지를 사용해서 계산에 의해 구한 값을 나타내고 있다.In the present invention, the acid dissociation constant (pKa) represents an acid dissociation constant (pKa) in an aqueous solution and is, for example, described in Chemical Handbook (II) (revised edition 4, 1993, The Chemical Society of Japan, MARUZEN Co., Ltd.). ), And the lower this value is, the higher the acid strength is. Specifically, the acid dissociation constant (pKa) in an aqueous solution can be measured by measuring an acid dissociation constant at 25 캜 using an infinitely diluted aqueous solution. Data of the Hammett substituent constant and known document value The value based on the base can also be obtained by calculation. The values of pKa described in the present specification all represent values obtained by calculation using this software package.

소프트웨어 패키지 1: Advanced Chemistry Development(ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris(1994-2007 ACD/Labs).Software Package 1: Advanced Chemistry Development (ACD / Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD / Labs).

화합물(PA)은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어서 발생하는 상기 플로톤 부가체로서, 예를 들면 하기 일반식(PA-1)으로 나타내어지는 화합물을 발생시킨다. 일반식(PA-1)으로 나타내어지는 화합물은 프로톤 억셉터성 관능기와 함께 산성기를 가짐으로써 화합물(PA)에 비해 프로톤 억셉터성이 저하, 소실 또는 프로톤 억셉터성으로부터 산성으로 변화된 화합물이다.The compound (PA) generates the compound represented by the following general formula (PA-1), for example, as the above-mentioned propane adduct produced by decomposition by irradiation of an actinic ray or radiation. The compound represented by the general formula (PA-1) is a compound which has an acidic group together with a proton acceptor functional group and thus has a proton acceptor property lowered, disappearance or acidity from proton acceptor property than that of the compound (PA).

Figure pat00031
Figure pat00031

일반식(PA-1) 중,In the general formula (PA-1)

Q는 -SO3H, -CO2H 또는 -W1NHW2Rf를 나타낸다. 여기에서 Rf는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, W1 및 W2는 각각 독립적으로 -SO2- 또는 -CO-를 나타낸다.Q represents -SO 3 H, -CO 2 H or -W 1 NHW 2 R f . Wherein R f represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, and W 1 and W 2 each independently represent -SO 2 - or -CO-.

A는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.A represents a single bond or a divalent linking group.

X는 -SO2- 또는 -CO-를 나타낸다.X represents -SO 2 - or -CO-.

n은 0 또는 1을 나타낸다.n represents 0 or 1;

B는 단결합, 산소 원자 또는 -N(Rx)Ry-를 나타낸다. 여기에서 Rx는 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타내고, Ry는 단결합 또는 2가의 유기기를 나타낸다. Rx는 Ry와 결합해서 환을 형성하고 있어도 좋고, R과 결합해서 환을 형성하고 있어도 좋다.B represents a single bond, an oxygen atom or -N (R x ) R y -. Wherein R x represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R y represents a single bond or a divalent organic group. R x may be bonded to R y to form a ring, or may be bonded to R to form a ring.

R은 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 1가의 유기기를 나타낸다.R represents a monovalent organic group having a proton acceptor functional group.

화합물(PA)의 구체예로서는 미국 특허 출원 공개 2011/0269072호 명세서의 단락 [0280]에 예시된 화합물을 들 수 있다.Specific examples of the compound (PA) include the compounds exemplified in paragraph [0280] of U.S. Patent Application Publication No. 2011/0269072.

또한, 본 발명에 있어서는 일반식(PA-1)으로 나타내어지는 화합물을 발생시키는 화합물 이외의 화합물(PA)도 적당히 선택 가능하다. 예를 들면, 이온성 화합물이며, 양이온부에 프로톤 억셉터 부위를 갖는 화합물을 사용해도 좋다. 보다 구체적으로는 하기 일반식(7)으로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다.Further, in the present invention, a compound (PA) other than a compound which generates a compound represented by the formula (PA-1) may be appropriately selected. For example, a compound having an ionic compound and a proton acceptor moiety in its cation moiety may be used. And more specifically, a compound represented by the following general formula (7).

Figure pat00032
Figure pat00032

식 중 A는 황 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.In the formula, A represents a sulfur atom or an iodine atom.

m은 1 또는 2를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타낸다. 단, A가 황 원자일 때 m+n=3, A가 요오드 원자일 때 m+n=2이다.m represents 1 or 2, and n represents 1 or 2. Provided that m + n = 3 when A is a sulfur atom and m + n = 2 when A is an iodine atom.

R은 아릴기를 나타낸다.R represents an aryl group.

RN은 프로톤 억셉터성 관능기로 치환된 아릴기를 나타낸다.R N represents an aryl group substituted by a proton acceptor functional group.

X-는 카운터 음이온을 나타낸다.X - represents counter anion.

X-의 구체예로서는 광산 발생제의 음이온부와 마찬가지의 것을 들 수 있다.Specific examples of X - include the same as the anion moiety of the photoacid generator.

R 및 RN의 아릴기의 구체예로서는 페닐기를 바람직하게 들 수 있다.Specific examples of the aryl group of R and R N are preferably a phenyl group.

RN이 갖는 프로톤 억셉터성 관능기의 구체예로서는 상술한 식(PA-1)에서 설명한 프로톤 억셉터성 관능기와 마찬가지이다.Specific examples of the proton acceptor functional group having R N are the same as the proton acceptor functional groups described in the above formula (PA-1).

이하에 양이온부에 프로톤 억셉터 부위를 갖는 이온성 화합물의 구체예로서는 미국 특허 출원 공개 2011/0269072호 명세서의 단락 [0291]에 예시된 화합물을 들 수 있다.Specific examples of the ionic compound having a proton acceptor moiety at the cation moiety are the compounds exemplified in paragraph [0291] of the specification of U.S. Patent Application Publication No. 2011/0269072.

또한, 이와 같은 화합물은, 예를 들면 일본 특허공개 2007-230913호 공보 및 일본 특허 공개 2009-122623호 공보 등에 기재된 방법을 참고로 해서 합성할 수 있다.Such a compound can be synthesized by referring to, for example, methods described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2007-230913 and 2009-122623.

화합물(PA)은 1종류를 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 조합해서 사용해도 좋다.The compound (PA) may be used singly or in combination of two or more.

화합물(PA)의 함유량은 조성물의 전체 고형분에 대해서 0.1~10질량%가 바람직하고, 1~8질량%가 보다 바람직하다.The content of the compound (PA) is preferably 0.1 to 10 mass%, more preferably 1 to 8 mass%, based on the total solid content of the composition.

본 발명의 조성물에서는 광산 발생제(A)에 대해서 상대적으로 약산이 되는 오늄염을 산 확산 제어제로서 사용할 수 있다.In the composition of the present invention, an onium salt which is relatively weak acid relative to the photoacid generator (A) can be used as an acid diffusion control agent.

광산 발생제(A)와, 광산 발생제(A)로부터 발생한 산에 대해서 상대적으로 약산인 산을 발생시키는 오늄염을 혼합해서 사용했을 경우, 활성광선성 또는 방사선의 조사에 의해 광산 발생제(A)로부터 발생한 산이 미반응의 약산 음이온을 갖는 오늄염과 충돌하면 염 교환에 의해 약산을 방출해서 강산 음이온을 갖는 오늄염을 발생시킨다. 이 과정에서 강산이 보다 촉매능이 낮은 약산으로 교환되기 때문에 외관상 산이 활성 상실되어서 산 확산의 제어를 행할 수 있다.When an onium salt which generates a relatively weakly acidic acid is mixed with the acid generated from the photoacid generator (A) and the acid generated from the photoacid generator (A), the photoacid generator (A ) Causes the onion salt with weak acid anion to release weak acid by salt exchange and generate an onium salt with strong acid anion. In this process, since the strong acid is exchanged into the weak acid having a lower catalytic activity, the acid is apparently lost and the acid diffusion can be controlled.

광산 발생제(A)에 대해서 상대적으로 약산이 되는 오늄염으로서는 하기 일반식(d1-1)~(d1-3)으로 나타내어지는 화합물인 것이 바람직하다.The onium salt which is relatively weakly acidic with respect to the photo acid generator (A) is preferably a compound represented by the following formulas (d1-1) to (d1-3).

Figure pat00033
Figure pat00033

식 중 R51은 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄화수소기이며, Z2c는 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 1~30개의 탄화수소기(단, S에 인접하는 탄소에는 불소 원자는 치환되어 있지 않은 것으로 한다)이며, R52는 유기기이며, Y3은 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상의 알킬렌기 또는 아릴렌기이며, Rf는 불소 원자를 포함하는 탄화수소기이며, M+는 각각 독립적으로 술포늄 또는 요오드늄 양이온이다.In the formula, R 51 is a hydrocarbon group which may have a substituent, and Z 2c is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent (provided that the carbon adjacent to S is not substituted with a fluorine atom) R 52 is an organic group; Y 3 is a straight chain, branched chain or cyclic alkylene group or arylene group; Rf is a hydrocarbon group containing a fluorine atom; and M + is independently a sulfonium or iodonium cation.

M+로서 나타내어지는 술포늄 양이온 또는 요오드늄 양이온의 바람직한 예로서는 상술한 S+(R201)(R202)(R203)로서 나타내어지는 술포늄 양이온, I+(R204)(R205)로서 나타내어지는 요오드늄 양이온을 들 수 있다.M + expressed as sulfonium cation or the iodonium cation preferred examples mentioned above S + (R 201) (R 202) (R 203) sulfonium cation, I + (R 204) ( R 205) is represented as shown as May be mentioned as iodonium cations.

일반식(d1-1)으로 나타내어지는 화합물의 음이온부의 바람직한 예로서는 일본 특허공개 2012-242799호 공보의 단락 [0198]에 예시된 구조를 들 수 있다.A preferable example of the anion moiety of the compound represented by the general formula (d1-1) is a structure exemplified in paragraph [0198] of JP-A-2012-242799.

일반식(d1-2)으로 나타내어지는 화합물의 음이온부의 바람직한 예로서는 일본 특허공개 2012-242799호 공보의 단락 [0201]에 예시된 구조를 들 수 있다.Preferable examples of the anion moiety of the compound represented by the general formula (d1-2) include the structures exemplified in the paragraph [0201] of the Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2012-242799.

일반식(d1-3)으로 나타내어지는 화합물의 음이온부의 바람직한 예로서는 일본 특허공개 2012-242799호 공보의 단락 [0209] 및 [0210]에 예시된 구조를 들 수 있다.Preferable examples of the anion moiety of the compound represented by the general formula (d1-3) include the structures exemplified in paragraphs [0209] and [0210] of JP-A No. 2012-242799.

산 발생제에 대해서 상대적으로 약산이 되는 오늄염은 양이온 부위와 음이온 부위를 동일 분자 내에 갖고, 또한 상기 양이온 부위와 음이온 부위가 공유 결합에 의해 연결되어 있는 화합물이어도 좋다.The onium salt which is relatively weakly acidic with respect to the acid generator may be a compound having a cation site and an anion site in the same molecule and the cation site and the anion site linked by a covalent bond.

상기 화합물로서는 하기 일반식(E-1)~(E-3) 중 어느 하나로 나타내어지는 화합물인 것이 바람직하다.The compound is preferably a compound represented by one of the following formulas (E-1) to (E-3).

Figure pat00034
Figure pat00034

일반식(E-1)~(E-3) 중 R1, R2, R3은 탄소수 1개 이상의 치환기를 나타낸다.R 1 , R 2 and R 3 in the general formulas (E-1) to (E-3) represent substituents having 1 or more carbon atoms.

L1은 양이온 부위와 음이온 부위를 연결하는 2가의 연결기 또는 단결합을 나타낸다.L 1 represents a divalent linking group or a single bond connecting a cation site and an anion site.

-X-는 -COO-, -SO3 -, -SO2 -, -N--R4로부터 선택되는 음이온 부위를 나타낸다. R4는 인접하는 N원자와의 연결 부위에 카르보닐기: -C(=O)-, 술포닐기: -S(=O)2-, 술피닐기: -S(=O)-를 갖는 1가의 치환기를 나타낸다.-X - it is -COO -, -SO 3 -, -SO 2 -, -N - represents an anion portion selected from -R 4. R 4 is a monovalent substituent having a carbonyl group: -C (═O) -, a sulfonyl group: -S (═O) 2 -, or a sulfinyl group: -S (═O) - at a connecting site to an adjacent N atom .

R1, R2, R3, R4, L1은 서로 결합해서 환 구조를 형성해도 좋다. 또한, (E-3)에 있어서 R1~R3 중 2개를 합쳐서 N원자와 2중 결합을 형성해도 좋다.R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and L 1 may be bonded to each other to form a ring structure. In (E-3), two of R 1 to R 3 may be combined to form a double bond with N atom.

R1~R3에 있어서의 탄소수 1개 이상의 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬옥시카르보닐기, 시클로알킬옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 알킬아미노카르보닐기, 시클로알킬아미노카르보닐기, 아릴아미노카르보닐기 등을 들수 있다. 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기이다.Examples of the substituent having at least 1 carbon atom in R 1 to R 3 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkyloxycarbonyl group, a cycloalkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkylaminocarbonyl group, a cycloalkylaminocarbonyl group, Can be heard. Preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.

2가의 연결기로서의 L1은 직쇄 또는 분기쇄상 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 카르보닐기, 에테르 결합, 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합, 우레아 결합 및 이들의 2종 이상을 조합해서 이루어지는 기 등을 들 수 있다. L1은 보다 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, 에테르 결합, 에스테르 결합, 및 이들의 2종 이상을 조합해서 이루어지는 기이다.L 1 as a divalent linking group may be a linear or branched alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a carbonyl group, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, a urea bond, . More preferably, L 1 is an alkylene group, an arylene group, an ether bond, an ester bond, or a combination of two or more thereof.

일반식(E-1)으로 나타내어지는 화합물의 바람직한 예로서는 일본 특허공개 2013-6827호 공보의 단락 [0037]~[0039] 및 일본 특허공개 2013-8020호 공보의 단락 [0027]~[0029]에 예시된 화합물을 들 수 있다.Preferred examples of the compound represented by the general formula (E-1) include the compounds described in paragraphs [0037] to [0039] of JP-A-2013-6827 and paragraphs [0027] to [0029] of JP-A- The exemplified compounds.

일반식(E-2)으로 나타내어지는 화합물의 바람직한 예로서는 일본 특허공개 2012-189977호 공보의 단락 [0012]~[0013]에 예시된 화합물을 들 수 있다.Preferable examples of the compound represented by formula (E-2) include the compounds exemplified in paragraphs [0012] to [0013] of Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2012-189977.

일반식(E-3)으로 표현되는 화합물의 바람직한 예로서는 일본 특허공개 2012-252124호 공보의 단락 [0029]~[0031]에 예시된 화합물을 들 수 있다.Preferred examples of the compound represented by formula (E-3) include the compounds exemplified in paragraphs [0029] to [0031] of JP-A-2012-252124.

광산 발생제에 대해서 상대적으로 약산이 되는 오늄염의 함유량은 조성물의 전체 고형분에 대해서 0.5~10.0질량%인 것이 바람직하고, 0.5~8.0질량%인 것이 보다 바람직하고, 1.0~8.0질량%인 것이 더 바람직하다.The content of the onium salt which is relatively weakly acidic with respect to the photoacid generator is preferably 0.5 to 10.0% by mass, more preferably 0.5 to 8.0% by mass, further preferably 1.0 to 8.0% by mass based on the total solid content of the composition Do.

(소수성 수지)(Hydrophobic resin)

본 발명의 조성물은 특히 액침 노광에 적용할 때 소수성 수지(이하, 「소수성 수지(D)」 또는 단순히 「수지(D)」라고도 한다)를 함유해도 좋다. 또한, 소수성 수지(D)는 수지(B)와는 다른 것이 바람직하다.The composition of the present invention may contain a hydrophobic resin (hereinafter also referred to as "hydrophobic resin (D)" or simply "resin (D)") when applied to liquid immersion lithography. The hydrophobic resin (D) is preferably different from the resin (B).

이것에 의해 막 표층에 소수성 수지(D)가 편재화되고, 액침 매체가 물인 경우 물에 대한 레지스트막 표면의 정적/동적인 접촉각을 향상시켜서 액침액 추종성을 향상시킬 수 있다.As a result, the hydrophobic resin (D) is uniformalized in the surface layer of the film, and when the immersion medium is water, the static / dynamic contact angle of the surface of the resist film with respect to water can be improved and the immersion liquid followability can be improved.

소수성 수지(D)는 상술한 바와 같이 계면에 편재되도록 설계되는 것이 바람직하지만, 계면 활성제와는 달리 반드시 분자 내에 친수기를 가질 필요는 없고, 극성/비극성 물질을 균일하게 혼합하는 것에 기여하지 않아도 좋다.The hydrophobic resin (D) is preferably designed to be distributed on the interface as described above. However, unlike the surfactant, it is not necessarily required to have a hydrophilic group in the molecule, and it may not contribute to uniformly mixing the polar / non-polar material.

소수성 수지(D)는 막 표층으로의 편재화의 관점으로부터 "불소 원자", "규소 원자" 및 "수지의 측쇄 부분에 함유된 CH3 부분 구조" 중 어느 1종 이상을 갖는 것이 바람직하고, 2종 이상을 갖는 것이 더 바람직하다.The hydrophobic resin (D) preferably has at least one of "fluorine atom", "silicon atom" and "CH 3 partial structure contained in the side chain portion of the resin" from the viewpoint of the unevenness toward the surface layer of the film, It is more preferable to have species or more.

소수성 수지(D)가 불소 원자 및/또는 규소 원자를 포함할 경우, 소수성 수지(D)에 있어서의 상기 불소 원자 및/또는 규소 원자는 수지의 주쇄 중에 포함되어 있어도 좋고, 측쇄 중에 포함되어 있어도 좋다.When the hydrophobic resin (D) contains a fluorine atom and / or a silicon atom, the fluorine atom and / or the silicon atom in the hydrophobic resin (D) may be contained in the main chain of the resin or may be contained in the side chain .

소수성 수지(D)가 불소 원자를 포함하고 있을 경우, 불소 원자를 갖는 부분구조로서 불소 원자를 갖는 알킬기, 불소 원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소 원자를 갖는 아릴기를 갖는 수지인 것이 바람직하다.When the hydrophobic resin (D) contains a fluorine atom, it is preferably a resin having an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom or an aryl group having a fluorine atom as a partial structure having a fluorine atom.

불소 원자를 갖는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~10개, 보다 바람직하게는 탄소수 1~4개)는 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 직쇄 또는 분기 알킬기이며, 불소 원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 좋다.The alkyl group having a fluorine atom (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms) is a straight chain or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom and has a substituent other than a fluorine atom good.

불소 원자를 갖는 시클로알킬기는 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 단환 또는 다환의 시클로알킬기이며, 불소 원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 좋다.The cycloalkyl group having a fluorine atom is a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have a substituent other than a fluorine atom.

불소 원자를 갖는 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기 중 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 것을 들 수 있고, 불소 원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 좋다.Examples of the aryl group having a fluorine atom include those in which at least one hydrogen atom in an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group is substituted with a fluorine atom and may further have a substituent other than a fluorine atom.

불소 원자를 갖는 알킬기, 불소 원자를 갖는 시클로알킬기 및 불소 원자를 갖는 아릴기로서 바람직하게는 하기 일반식(F2)~(F4)으로 나타내어지는 기를 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.The alkyl group having a fluorine atom, the cycloalkyl group having a fluorine atom and the aryl group having a fluorine atom are preferably the groups represented by the following formulas (F2) to (F4), but the present invention is not limited thereto .

Figure pat00035
Figure pat00035

일반식(F2)~(F4) 중,Among the general formulas (F2) to (F4)

R57~R68은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 알킬기(직쇄 또는 분기)를 나타낸다. 단, R57~R61 중 적어도 1개, R62~R64 중 적어도 1개 및 R65~R68 중 적어도 1개는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4개)를 나타낸다.Each of R 57 to R 68 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group (straight chain or branched). Provided that at least one of R 57 to R 61 , at least one of R 62 to R 64 , and at least one of R 65 to R 68 are each independently a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom Represents 1 to 4 carbon atoms).

R57~R61 및 R65~R67은 모두가 불소 원자인 것이 바람직하다. R62, R63 및 R68은 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4개)가 바람직하고, 탄소수 1~4개의 퍼플루오로알킬기인 것이 더 바람직하다. R62와 R63은 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.It is preferable that all of R 57 to R 61 and R 65 to R 67 are fluorine atoms. R 62 , R 63 and R 68 are preferably an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 62 and R 63 may be connected to each other to form a ring.

일반식(F2)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 예를 들면 p-플루오로페닐기, 펜타플루오로페닐기, 3,5-디(트리플루오로메틸)페닐기 등을 들 수 있다.Specific examples of the group represented by the general formula (F2) include a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, and a 3,5-di (trifluoromethyl) phenyl group.

일반식(F3)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는 미국 특허 출원 공개 2012/0251948호 명세서의 단락 [0500]에 예시된 것을 들 수 있다.Specific examples of the group represented by the general formula (F3) include those exemplified in paragraph [0500] of the specification of United States Patent Application Publication No. 2012/0251948.

일반식(F4)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 예를 들면 -C(CF3)2OH, -C(C2F5)2OH, -C(CF3)(CH3)OH, -CH(CF3)OH 등을 들 수 있고, -C(CF3)2OH가 바람직하다.Specific examples of the group represented by formula (F4), for example, -C (CF 3) 2 OH, -C (C 2 F 5) 2 OH, -C (CF 3) (CH 3) OH, -CH (CF 3) there may be mentioned, such as OH, -C (CF 3) 2 OH is preferred.

불소 원자를 포함하는 부분 구조는 주쇄에 직접 결합해도 좋고, 또한 알킬렌기, 페닐렌기, 에테르 결합, 티오에테르 결합, 카르보닐기, 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합 및 우레일렌 결합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기 또는 이들의 2개 이상을 조합시킨 기를 통해 주쇄에 결합해도 좋다.The partial structure containing a fluorine atom may be bonded directly to the main chain or may be a group selected from the group consisting of an alkylene group, a phenylene group, an ether bond, a thioether bond, a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, a urethane bond and a ureylene bond Or may be bonded to the main chain through a group obtained by combining two or more of them.

소수성 수지(D)는 규소 원자를 함유해도 좋다. 규소 원자를 갖는 부분 구조로서 알킬실릴 구조(바람직하게는 트리알킬실릴기) 또는 환상 실록산 구조를 갖는 수지인 것이 바람직하다.The hydrophobic resin (D) may contain a silicon atom. As the partial structure having a silicon atom, a resin having an alkylsilyl structure (preferably a trialkylsilyl group) or cyclic siloxane structure is preferable.

불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 반복 단위의 예로서는 미국 특허 출원 공개 2012/0251948호 명세서의 단락 [0519]에 예시된 것을 들 수 있다.Examples of the repeating unit having a fluorine atom or a silicon atom include those exemplified in paragraph [0519] of U.S. Patent Application Publication No. 2012/0251948.

또한, 상기한 바와 같이 소수성 수지(D)는 측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 포함하는 것도 바람직하다.In addition, as described above, it is also preferable that the hydrophobic resin (D) contains a CH 3 partial structure in the side chain portion.

여기에서 소수성 수지(D) 중의 측쇄 부분이 갖는 CH3 부분 구조(이하, 단순히 「측쇄 CH3 부분 구조」라고도 한다)에는 에틸기, 프로필기 등이 갖는 CH3 부분 구조를 포함하는 것이다.Here, the CH 3 partial structure (hereinafter, simply referred to as "side chain CH 3 partial structure") of the side chain portion in the hydrophobic resin (D) includes a CH 3 partial structure having an ethyl group or a propyl group.

한편, 소수성 수지(D)의 주쇄에 직접 결합하고 있는 메틸기(예를 들면, 메타크릴산 구조를 갖는 반복 단위의 α-메틸기)는 주쇄의 영향에 의해 소수성 수지(D)의 표면 편재화로의 기여가 작기 때문에 본 발명에 있어서의 CH3 부분 구조에 포함되지 않는 것으로 한다.On the other hand, the methyl group (for example, the? -Methyl group of the repeating unit having a methacrylic acid structure) directly bonded to the main chain of the hydrophobic resin (D) has the effect of contributing to surface localization of the hydrophobic resin (D) Is not included in the CH 3 partial structure in the present invention.

보다 구체적으로는 소수성 수지(D)가, 예를 들면 하기 일반식(M)으로 나타내어지는 반복 단위 등의 탄소-탄소 2중 결합을 갖는 중합성 부위를 갖는 모노머로부터 유래되는 반복 단위를 포함하는 경우로서 R11~R14가 CH3 「그 자체」일 경우 그 CH3은 본 발명에 있어서의 측쇄 부분이 갖는 CH3 부분 구조에는 포함되지 않는다.More specifically, when the hydrophobic resin (D) contains a repeating unit derived from a monomer having a polymerizable moiety having a carbon-carbon double bond such as a repeating unit represented by the following formula (M) When R 11 to R 14 are CH 3 "itself", the CH 3 is not included in the CH 3 partial structure of the side chain portion in the present invention.

한편, C-C 주쇄로부터 어떠한 원자를 통해 존재하는 CH3 부분 구조는 본 발명에 있어서의 CH3 부분 구조에 해당하는 것으로 한다. 예를 들면, R11이 에틸기(CH2CH3)일 경우 본 발명에 있어서의 CH3 부분 구조를 「1개」갖는 것으로 한다.On the other hand, part CH 3 structure present through any atom from the CC main chain is assumed to correspond to the CH 3 a partial structure of the present invention. For example, when R 11 is an ethyl group (CH 2 CH 3 ), it is assumed that the CH 3 partial structure in the present invention has "one".

Figure pat00036
Figure pat00036

상기 일반식(M) 중,In the above general formula (M)

R11~R14는 각각 독립적으로 측쇄 부분을 나타낸다.R 11 to R 14 each independently represent a side chain moiety.

측쇄 부분의 R11~R14로서는 수소 원자, 1가의 유기기 등을 들 수 있다.Examples of R 11 to R 14 in the side chain moiety include a hydrogen atom and a monovalent organic group.

R11~R14에 대한 1가의 유기기로서는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬옥시카르보닐기, 시클로알킬옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 알킬아미노카르보닐기, 시클로알킬아미노카르보닐기, 아릴아미노카르보닐기 등을 들 수 있고, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 좋다.Examples of the monovalent organic group for R 11 to R 14 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkyloxycarbonyl group, a cycloalkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkylaminocarbonyl group, a cycloalkylaminocarbonyl group and an arylaminocarbonyl group , These groups may further have a substituent.

소수성 수지(D)는 측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 갖는 반복 단위를 갖는 수지인 것이 바람직하고, 이와 같은 반복 단위로서 하기 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 반복 단위 및 하기 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 반복 단위 중 적어도 일종의 반복단위(x)를 갖고 있는 것이 보다 바람직하다.The hydrophobic resin (D) is preferably a resin having a repeating unit having a CH 3 partial structure in the side chain portion. As such a repeating unit, a repeating unit represented by the following general formula (II) and a repeating unit represented by the following general formula And more preferably at least one kind of repeating unit (x) among the repeating units.

이하, 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 반복 단위에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the repeating unit represented by formula (II) will be described in detail.

Figure pat00037
Figure pat00037

상기 일반식(Ⅱ) 중 Xb1은 수소 원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, R2는 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 산에 대해서 안정적인 유기기를 나타낸다. 여기에서 산에 대해서 안정적인 유기기는 보다 구체적으로는 수지(B)에 있어서 설명한 "산분해성기"를 갖지 않는 유기기인 것이 바람직하다.X b1 in the general formula (II) represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom, and R 2 represents a stable organic group with respect to an acid having at least one CH 3 partial structure. Here, the organic group stable with respect to an acid is more preferably an organic group having no "acid decomposable group" described in the resin (B).

Xb1의 알킬기는 탄소수 1~4개의 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 히드록시메틸기 또는 트리플루오로메틸기 등을 들 수 있지만, 메틸기인 것이 바람직하다.The alkyl group of X b1 is preferably a group having 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a trifluoromethyl group.

Xb1은 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.X b1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

R2로서는 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아릴기 및 아랄킬기를 들 수 있다. 상기 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아릴기 및 아랄킬기는 치환기로서 알킬기를 더 갖고 있어도 좋다.R 2 is an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group or an aralkyl group having at least one CH 3 partial structure. The cycloalkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, aryl group and aralkyl group may further have an alkyl group as a substituent.

R2는 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알킬기 또는 알킬 치환 시클로알킬기가 바람직하다.R 2 is preferably an alkyl group or an alkyl-substituted cycloalkyl group having at least one CH 3 partial structure.

R2로서의 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 산에 안정적인 유기기는 CH3 부분 구조를 2개 이상 10개 이하 갖는 것이 바람직하고, 2개 이상 8개 이하 갖는 것이 보다 바람직하다.The stable organic group in the acid having at least one CH 3 partial structure as R 2 preferably has 2 to 10 and more preferably 2 to 8 CH 3 partial structures.

일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 반복 단위의 바람직한 구체예를 이하에 열거한다. 또한, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Specific preferred examples of the repeating unit represented by formula (II) are listed below. Further, the present invention is not limited to this.

Figure pat00038
Figure pat00038

일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 반복 단위는 산에 안정적인(비산분해성의) 반복 단위인 것이 바람직하고, 구체적으로는 산의 작용에 의해 분해되어서 극성기를 발생시키는 기를 갖지 않는 반복 단위인 것이 바람직하다.The repeating unit represented by the formula (II) is preferably a stable (non-acid-decomposable) repeating unit in the acid, and more preferably a repeating unit having no group capable of generating a polar group by the action of an acid.

이하, 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 반복 단위에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the repeating unit represented by the general formula (III) will be described in detail.

Figure pat00039
Figure pat00039

상기 일반식(Ⅲ) 중 Xb2는 수소 원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, R3은 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 산에 대해서 안정적인 유기기를 나타내고, n은 1~5의 정수를 나타낸다.X b2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom, R 3 represents a stable organic group with respect to an acid having at least one CH 3 partial structure, and n represents an integer of 1 to 5 .

Xb2의 알킬기는 탄소수 1~4개의 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 히드록시메틸기 또는 트리플루오로메틸기 등을 들 수 있지만, 수소 원자인 것이 바람직하다. Xb2는 수소 원자인 것이 바람직하다.The alkyl group of X b2 preferably has 1 to 4 carbon atoms, and may be a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, but is preferably a hydrogen atom. X b2 is preferably a hydrogen atom.

R3은 산에 대해서 안정적인 유기기이기 때문에 보다 구체적으로는 소수성 수지(B)에 있어서 설명한 "산분해성기"를 갖지 않는 유기기인 것이 바람직하다.More specifically, R 3 is preferably an organic group which does not have the "acid-decomposable group" described in the hydrophobic resin (B) because it is a stable organic group with respect to an acid.

R3으로서는 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알킬기를 들 수 있다.R 3 is an alkyl group having at least one CH 3 partial structure.

R3으로서의 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 산에 안정적인 유기기는 CH3 부분 구조를 1개 이상 10개 이하 갖는 것이 바람직하고, 1개 이상 8개 이하 갖는 것이 보다 바람직하고, 1개 이상 4개 이하 갖는 것이 더 바람직하다.The stable organic group in the acid having at least one CH 3 partial structure as R 3 preferably has 1 to 10 or less CH 3 partial structures, more preferably 1 to 8, and more preferably 1 to 4 Or less.

n은 1~5의 정수를 나타내고, 1~3의 정수를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 1 또는 2를 나타내는 것이 더 바람직하다.n represents an integer of 1 to 5, more preferably an integer of 1 to 3, and still more preferably 1 or 2.

일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 반복 단위의 바람직한 구체예를 이하에 열거한다. 또한, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Specific preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (III) are listed below. Further, the present invention is not limited to this.

Figure pat00040
Figure pat00040

일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 반복 단위는 산에 안정적인(비산분해성의) 반복 단위인 것이 바람직하고, 구체적으로는 산의 작용에 의해 분해되어 극성기를 발생시키는 기를 갖지 않는 반복 단위인 것이 바람직하다.The repeating unit represented by the general formula (III) is preferably a stable (non-acid-decomposable) repeating unit in the acid, more specifically a repeating unit having no group capable of generating a polar group by the action of an acid.

소수성 수지(D)가 측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 포함하는 경우이며, 특히 불소 원자 및 규소 원자를 갖지 않을 경우, 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 반복 단위 및 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 반복 단위 중 적어도 1종의 반복 단위(x)의 함유량은 소수성 수지(D)의 전체 반복 단위에 대해서 90몰% 이상인 것이 더 바람직하고, 95몰% 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유량은 소수성 수지(D)의 전체 반복 단위에 대해서 통상 100몰% 이하이다.In the case where the hydrophobic resin (D) has a CH 3 partial structure in the side chain portion, particularly when the fluorine atom and the silicon atom are not present, the repeating unit represented by the general formula (II) and the repeating unit represented by the general formula (III) The content of the at least one repeating unit (x) in the unit is more preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more with respect to the total repeating units of the hydrophobic resin (D). The content is usually 100 mol% or less based on the total repeating units of the hydrophobic resin (D).

소수성 수지(D)가 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 반복 단위 및 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 반복 단위 중 적어도 1종의 반복 단위(x)를 소수성 수지(D)의 전체 반복 단위에 대해서 90몰% 이상으로 함유함으로써 소수성 수지(D)의 표면 자유에너지가 증가한다. 그 결과로서 소수성 수지(D)가 레지스트막의 표면에 편재되기 어려워져 물에 대한 레지스트막의 정적/동적 접촉각을 확실하게 향상시켜서 액침액 추종성을 향상시킬 수 있다.The hydrophobic resin (D) contains at least one repeating unit (x) among the repeating units represented by the general formula (II) and the repeating units represented by the general formula (III) By mole or more, the surface free energy of the hydrophobic resin (D) increases. As a result, the hydrophobic resin (D) is unevenly distributed on the surface of the resist film, so that the static / dynamic contact angle of the resist film with respect to water can be reliably improved and the follow-up property of the immersion liquid can be improved.

또한, 소수성 수지(D)는 (i)불소 원자 및/또는 규소 원자를 포함하는 경우에 있어서도, (ⅱ)측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 포함하는 경우에 있어서도 하기 (x)~(z)의 군으로부터 선택되는 기를 적어도 1개를 갖고 있어도 좋다.The hydrophobic resin (D) can also be used in the case of containing (i) a fluorine atom and / or a silicon atom, (ii) even when the side chain portion includes a CH 3 partial structure, And at least one group selected from the group consisting of R &lt; 1 &gt;

(x) 산기,(x) an acid group,

(y) 락톤 구조를 갖는 기, 산 무수물기 또는 산 이미드기,(y) lactone structure, an acid anhydride group or an acid imide group,

(z) 산의 작용에 의해 분해되는 기(z) a group decomposed by the action of an acid

산기(x)로서는 페놀성 수산기, 카르복실산기, 불소화 알코올기, 술폰산기, 술폰아미드기, 술포닐이미드기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)메틸렌기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬카르보닐)메틸렌기, 비스(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬술포닐)메틸렌기, 비스(알킬술포닐)이미드기, 트리스(알킬카르보닐)메틸렌기, 트리스(알킬술포닐)메틸렌기 등을 들 수 있다.Examples of the acid group (x) include a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, an (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, (Alkylcarbonyl) methylene group, a bis (alkylsulfonyl) methylene group, a bis (alkylsulfonyl) imide group, a tris (alkylcarbonyl) , Tris (alkylsulfonyl) methylene group, and the like.

바람직한 산기로서는 불소화 알코올기(바람직하게는 헥사플루오로이소프로판올), 술폰이미드기, 비스(알킬카르보닐)메틸렌기를 들 수 있다.Preferable acid groups include fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), sulfonimide groups, and bis (alkylcarbonyl) methylene groups.

산기(x)를 갖는 반복 단위로서는 아크릴산, 메타크릴산에 의한 반복 단위와 같은 수지의 주쇄에 직접 산기가 결합하고 있는 반복 단위 또는 연결기를 통해 수지의 주쇄에 산기가 결합하고 있는 반복 단위 등을 들 수 있고, 또는 산기를 갖는 중합 개시제나 연쇄 이동제를 중합 시에 사용해서 폴리머쇄의 말단에 도입할 수도 있고, 어느 경우도 바람직하다. 산기(x)를 갖는 반복 단위가 불소 원자 및 규소 원자 중 적어도 어느 하나를 갖고 있어도 좋다.Examples of the repeating unit having an acid group (x) include a repeating unit in which an acid group is directly bonded to the main chain of the resin such as a repeating unit derived from acrylic acid or methacrylic acid, or a repeating unit in which an acid group is bonded to the main chain of the resin through a connecting group Or a polymerization initiator or chain transfer agent having an acid group may be introduced at the end of the polymer chain by polymerization. The repeating unit having an acid group (x) may have at least any one of a fluorine atom and a silicon atom.

산기(x)를 갖는 반복 단위의 함유량은 소수성 수지(D) 중의 전체 반복 단위에 대하여 1~50몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~35몰%, 더 바람직하게는 5~20몰%이다.The content of the repeating unit having an acid group (x) is preferably from 1 to 50 mol%, more preferably from 3 to 35 mol%, and still more preferably from 5 to 20 mol%, based on the total repeating units in the hydrophobic resin (D) to be.

산기(x)를 갖는 반복 단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 식 중 Rx는 수소 원자, CH3, CF3 또는 CH2OH를 나타낸다.Specific examples of the repeating unit having an acid group (x) are shown below, but the present invention is not limited thereto. Wherein Rx represents a hydrogen atom, CH 3, CF 3 or CH 2 OH.

Figure pat00041
Figure pat00041

Figure pat00042
Figure pat00042

락톤 구조를 갖는 기, 산 무수물기 또는 산 이미드기(y)로서는 락톤 구조를 갖는 기가 특히 바람직하다.As the group having a lactone structure, the acid anhydride group or the acid imide group (y), a group having a lactone structure is particularly preferable.

이들 기를 포함한 반복 단위는, 예를 들면 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르에 의한 반복 단위 등의 수지의 주쇄에 직접 이 기가 결합되어 있는 반복단위이다. 또는 이 반복 단위는 이 기가 연결기를 통해 수지의 주쇄에 결합되어 있는 반복 단위이어도 좋다. 또는 이 반복 단위는 이 기를 갖는 중합 개시제 또는 연쇄 이동제를 중합시에 사용해서 수지의 말단에 도입되어 있어도 좋다.The repeating unit containing these groups is a repeating unit in which the group is bonded directly to the main chain of the resin such as a repeating unit derived from an acrylate ester and a methacrylate ester. Or this repeating unit may be a repeating unit in which this group is bonded to the main chain of the resin through a linking group. Alternatively, the repeating unit may be introduced at the end of the resin by using a polymerization initiator or a chain transfer agent having this group at the time of polymerization.

락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복 단위로서는, 예를 들면 우선 산분해성 수지(B)의 항에서 설명한 락톤 구조를 갖는 반복 단위와 마찬가지의 것을 들 수 있다.As the repeating unit having a group having a lactone structure, for example, the same repeating unit having a lactone structure as described in the paragraph of the acid-decomposable resin (B) may be mentioned.

락톤 구조를 갖는 기, 산 무수물기 또는 산 이미드기를 갖는 반복 단위의 함유량은 소수성 수지(D) 중의 전체 반복 단위에 대해서 1~100몰%인 것이 바람직하고, 3~98몰%인 것이 보다 바람직하고, 5~95몰%인 것이 더 바람직하다.The content of the repeating unit having a lactone structure, acid anhydride group or acid imide group in the hydrophobic resin (D) is preferably 1 to 100 mol%, more preferably 3 to 98 mol% , More preferably 5 to 95 mol%.

소수성 수지(D)에 있어서의 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복 단위는 수지(B)에서 열거한 산 분해성기를 갖는 반복 단위와 마찬가지의 것을 들 수 있다. 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복 단위가 불소 원자 및 규소 원자 중 적어도 어느 하나를 갖고 있어도 좋다. 소수성 수지(D)에 있어서의 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복 단위의 함유량은 수지(D) 중의 전체 반복 단위에 대해서 1~80몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~80몰%, 더 바람직하게는 20~60몰%이다.Examples of the repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid in the hydrophobic resin (D) include the same repeating units having an acid-decomposable group as listed in the resin (B). The repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid may have at least any one of a fluorine atom and a silicon atom. The content of the repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid in the hydrophobic resin (D) is preferably from 1 to 80 mol%, more preferably from 10 to 80 mol%, based on all repeating units in the resin (D) To 80 mol%, and more preferably 20 to 60 mol%.

소수성 수지(D)는 하기 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 반복 단위를 더 갖고 있어도 좋다.The hydrophobic resin (D) may further have a repeating unit represented by the following general formula (III).

Figure pat00043
Figure pat00043

일반식(Ⅲ)에 있어서,In the general formula (III)

Rc31은 수소 원자, 알킬기(불소 원자 등으로 치환되어 있어도 좋다), 시아노기 또는 -CH2-O-Rac2기를 나타낸다. 식 중 Rac2는 수소 원자, 알킬기 또는 아실기를 나타낸다. Rc31은 수소 원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기가 바람직하고, 수소 원자, 메틸기가 특히 바람직하다.R c31 represents a hydrogen atom, an alkyl group (which may be substituted with a fluorine atom), a cyano group or a -CH 2 -O-Rac 2 group. In the formula, Rac 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group. R c31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Rc32는 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기 또는 아릴기를 갖는 기를 나타낸다. 이들 기는 불소 원자, 규소 원자를 포함하는 기로 치환되어 있어도 좋다.R c32 represents a group having an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group or an aryl group. These groups may be substituted with a group containing a fluorine atom or a silicon atom.

Lc3은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.L c3 represents a single bond or a divalent linking group.

일반식(Ⅲ)에 있어서의 Rc32의 알킬기는 탄소수 3~20개의 직쇄 또는 분기상 알킬기가 바람직하다.The alkyl group represented by R c32 in the general formula (III) is preferably a linear or branched alkyl group having from 3 to 20 carbon atoms.

시클로알킬기는 탄소수 3~20개의 시클로알킬기가 바람직하다.The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having from 3 to 20 carbon atoms.

알케닐기는 탄소수 3~20개의 알케닐기가 바람직하다.The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.

시클로알케닐기는 탄소수 3~20개의 시클로알케닐기가 바람직하다.The cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having from 3 to 20 carbon atoms.

아릴기는 탄소수 6~20개의 아릴기가 바람직하고, 페닐기, 나프틸기가 보다 바람직하고, 이들은 치환기를 갖고 있어도 좋다.The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably a phenyl group or a naphthyl group, and they may have a substituent.

Rc32는 무치환의 알킬기 또는 불소 원자로 치환된 알킬기가 바람직하다.R c32 is preferably an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom.

Lc3의 2가의 연결기는 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 1~5개), 에테르 결합, 페닐렌기, 에스테르 결합(-COO-로 나타내어지는 기)이 바람직하다.The bivalent linking group of L c3 is preferably an alkylene group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an ether bond, a phenylene group, or an ester bond (a group represented by -COO-).

일반식(Ⅲ)에 의해 나타내어지는 반복 단위의 함유량은 소수성 수지(D) 중의 전체 반복 단위에 대해서 1~100몰%인 것이 바람직하고, 10~90몰%인 것이 보다 바람직하고, 30~70몰%인 것이 더 바람직하다.The content of the repeating unit represented by the general formula (III) is preferably 1 to 100 mol%, more preferably 10 to 90 mol%, and more preferably 30 to 70 mol% based on the total repeating units in the hydrophobic resin (D) % Is more preferable.

소수성 수지(D)는 하기 일반식(CⅡ-AB)으로 나타내어지는 반복 단위를 더 갖는 것도 바람직하다.It is also preferable that the hydrophobic resin (D) further has a repeating unit represented by the following formula (CII-AB).

Figure pat00044
Figure pat00044

일반식(CⅡ-AB) 중,Of the general formula (CII-AB)

Rc11' 및 Rc12'는 각각 독립적으로 수소 원자, 시아노기, 할로겐 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R c11 'and R c12 ' each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.

Zc'는 결합한 2개의 탄소 원자(C-C)를 포함하고, 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 나타낸다.Zc 'includes two bonded carbon atoms (C-C) and represents an atomic group for forming an alicyclic structure.

일반식(CⅡ-AB)에 의해 나타내어지는 반복 단위의 함유량은 소수성 수지(D) 중의 전체 반복 단위에 대해서 1~100몰%인 것이 바람직하고, 10~90몰%인 것이 보다 바람직하고, 30~70몰%인 것이 더 바람직하다.The content of the repeating unit represented by the general formula (CII-AB) is preferably from 1 to 100 mol%, more preferably from 10 to 90 mol%, still more preferably from 30 to 90 mol% based on the total repeating units in the hydrophobic resin (D) More preferably 70 mol%.

이하에 일반식(Ⅲ), (CⅡ-AB)으로 나타내어지는 반복 단위의 구체예를 이하에 들지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 식 중 Ra는 H, CH3, CH2OH, CF3 또는 CN을 나타낸다.Specific examples of the repeating units represented by the general formulas (III) and (CII-AB) are set forth below, but the present invention is not limited thereto. Ra in the formula denotes a H, CH 3, CH 2 OH , CF 3 or CN.

Figure pat00045
Figure pat00045

소수성 수지(D)가 불소 원자를 갖는 경우, 불소 원자의 함유량은 소수성 수지(D)의 중량 평균 분자량에 대하여 5~80질량%인 것이 바람직하고, 10~80질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 불소 원자를 포함하는 반복 단위는 소수성 수지(D)에 포함되는 전체 반복 단위 중 10~100몰%인 것이 바람직하고, 30~100몰%인 것이 보다 바람직하다.When the hydrophobic resin (D) has a fluorine atom, the fluorine atom content is preferably 5 to 80 mass%, more preferably 10 to 80 mass%, with respect to the weight average molecular weight of the hydrophobic resin (D). The repeating unit containing a fluorine atom is preferably from 10 to 100 mol%, more preferably from 30 to 100 mol%, of the total repeating units contained in the hydrophobic resin (D).

소수성 수지(D)가 규소 원자를 갖는 경우, 규소 원자의 함유량은 소수성 수지(D)의 중량 평균 분자량에 대하여 2~50질량%인 것이 바람직하고, 2~30질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 규소 원자를 포함하는 반복 단위는 소수성 수지(D)에 포함되는 전체 반복 단위 중 10~100몰%인 것이 바람직하고, 20~100몰%인 것이 보다 바람직하다.When the hydrophobic resin (D) has a silicon atom, the silicon atom content is preferably 2 to 50 mass%, more preferably 2 to 30 mass%, based on the weight average molecular weight of the hydrophobic resin (D). The repeating unit containing a silicon atom is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 100 mol%, of the total repeating units contained in the hydrophobic resin (D).

한편, 특히 소수성 수지(D)가 측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 포함하는 경우에 있어서는 소수성 수지(D)가 불소 원자 및 규소 원자를 실질적으로 함유하지 않는 형태도 바람직하고, 이 경우 구체적으로는 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 반복 단위의 함유량이 소수성 수지(D) 중의 전체 반복 단위에 대해서 5몰% 이하인 것이 바람직하고, 3몰% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1몰% 이하인 것이 더 바람직하고, 이상적으로는 0몰%, 즉 불소 원자 및 규소 원자를 함유하지 않는다. 또한, 소수성 수지(D)는 탄소 원자, 산소 원자, 수소 원자, 질소 원자 및 황 원자로부터 선택되는 원자에 의해서만 구성된 반복 단위만으로 실질적으로 구성되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 탄소 원자, 산소 원자, 수소 원자, 질소 원자 및 황 원자로부터 선택되는 원자에 의해서만 구성된 반복 단위가 소수성 수지(D)의 전체 반복 단위 중 95몰% 이상인 것이 바람직하고, 97몰% 이상인 것이 보다 바람직하고, 99몰% 이상인 것이 더 바람직하고, 이상적으로는 100몰%이다.On the other hand, in the case where the hydrophobic resin (D) contains a CH 3 partial structure in the side chain portion, the hydrophobic resin (D) is preferably a composition containing substantially no fluorine atom and silicon atom. The content of the repeating unit having an atom or a silicon atom is preferably 5 mol% or less, more preferably 3 mol% or less, further preferably 1 mol% or less, relative to all the repeating units in the hydrophobic resin (D) Does not contain 0 mol%, i.e., a fluorine atom and a silicon atom. It is also preferred that the hydrophobic resin (D) consists substantially only of repeating units composed only of atoms selected from a carbon atom, an oxygen atom, a hydrogen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom. More specifically, the repeating unit constituted only by atoms selected from a carbon atom, an oxygen atom, a hydrogen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom is preferably 95 mol% or more, more preferably 97 mol% or more of all repeating units of the hydrophobic resin (D) , More preferably 99 mol% or more, and ideally 100 mol%.

소수성 수지(D)는 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 상기 수지(B)에 있어서 설명한 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖고 있어도 좋다.The hydrophobic resin (D) may have a repeating unit represented by the general formula (nI) described in the resin (B) in that the effect of the present invention is more excellent.

일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위의 정의는 상술한 바와 같다.The definition of the repeating unit represented by the general formula (nI) is as described above.

소수성 수지(D) 중에 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위가 포함되는 경우 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위의 함유량은 소수성 수지(D)의 전체 반복 단위에 대해서 10~60몰%가 바람직하고, 20~50몰%가 보다 바람직하다.When the hydrophobic resin (D) contains a repeating unit represented by the general formula (nI), the content of the repeating unit represented by the general formula (nI) is preferably from 10 to 60 mol% based on the total repeating units of the hydrophobic resin (D) , More preferably from 20 to 50 mol%.

소수성 수지(D)의 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 1,000~100,000이며, 보다 바람직하게는 1,000~50,000, 보다 더 바람직하게는 2,000~15,000이다.The weight average molecular weight of the hydrophobic resin (D) in terms of standard polystyrene is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and even more preferably 2,000 to 15,000.

또한, 소수성 수지(D)는 1종으로 사용해도 좋고, 복수 병용해도 좋다.The hydrophobic resin (D) may be used singly or in combination.

소수성 수지(D)의 조성물 중의 함유량은 조성물 중의 전체 고형분에 대하여 0.01~10질량%가 바람직하고, 0.05~8질량%가 보다 바람직하고, 0.1~7질량%가 더 바람직하다.The content of the hydrophobic resin (D) in the composition is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 8% by mass, and even more preferably 0.1 to 7% by mass, based on the total solid content in the composition.

소수성 수지(D)는 수지(B)와 마찬가지로 금속 등의 불순물이 적은 것은 당연한 것이면서 잔류 단량체나 올리고머 성분이 0.01~5질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01~3질량%, 0.05~1질량%가 보다 더 바람직하다. 그것에 의해 액 중 이물이나 감도 등의 경시 변화가 없는 조성물이 얻어진다. 또한, 해상도, 레지스트 형상, 레지스트 패턴의 측벽, 러프니스 등의 점으로부터 분자량 분포(Mw/Mn, 분산도라고도 한다)는 1~5의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~3, 더 바람직하게는 1~2의 범위이다.It is natural that the hydrophobic resin (D) has less impurities such as metals as in the case of the resin (B), and the residual monomer or oligomer component is preferably 0.01 to 5 mass%, more preferably 0.01 to 3 mass% 1% by mass is more preferable. Thereby, a composition which is free from foreign matters in the liquid and changes with time such as sensitivity can be obtained. The molecular weight distribution (Mw / Mn, also referred to as dispersion degree) is preferably in the range of 1 to 5, more preferably in the range of 1 to 3, still more preferably in the range of the resolution, the resist shape, the side wall of the resist pattern, Is in the range of 1 to 2.

소수성 수지(D)는 각종 시판품을 이용할 수도 있고, 상법에 따라서(예를 들면, 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성 방법으로서는 모노머종 및 개시제를 용제에 용해시켜 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열 용제에 모노머종과 개시제의 용액을 1~10시간 걸쳐서 적하해서 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있고, 적하 중합법이 바람직하다.The hydrophobic resin (D) may be commercially available or can be synthesized according to the conventional method (for example, radical polymerization). Examples of the general synthesis method include a batch polymerization method in which a monomer species and an initiator are dissolved in a solvent to effect polymerization, a dropwise polymerization method in which a solution of a monomer species and an initiator is added dropwise over 1 to 10 hours to a heating solvent And a dropwise polymerization method is preferable.

이하에 소수성 수지(D)의 구체예를 나타낸다. 또한, 하기 표에 각 수지에 있어서의 반복 단위의 몰비(각 반복 단위와 좌로부터 순서대로 대응), 중량 평균 분자량, 분산도를 나타낸다.Specific examples of the hydrophobic resin (D) are shown below. In the following table, the molar ratio of the repeating units in each resin (each repeating unit corresponds to the order from the left), the weight average molecular weight, and the degree of dispersion are shown.

Figure pat00046
Figure pat00046

Figure pat00047
Figure pat00047

Figure pat00048
Figure pat00048

Figure pat00049
Figure pat00049

Figure pat00050
Figure pat00050

Figure pat00051
Figure pat00051

Figure pat00052
Figure pat00052

(용제)(solvent)

조성물은 용제를 함유하고 있어도 좋다.The composition may contain a solvent.

조성물을 조제할 때에 사용할 수 있는 용제로서는, 예를 들면 알킬렌글리콜모노알킬에테르카르복실레이트, 알킬렌글리콜모노알킬에테르, 락트산 알킬에스테르, 알콕시프로피온산 알킬, 락톤(바람직하게는 탄소수 4~10개), 환을 가져도 좋은 모노케톤 화합물(바람직하게는 탄소수 4~10개), 알킬렌카보네이트, 알콕시아세트산 알킬, 피루브산 알킬 등의 유기 용제를 들 수 있다.Examples of the solvent that can be used in preparing the composition include alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, alkyl lactate, alkyl alkoxypropionate, lactone (preferably having 4 to 10 carbon atoms) , A monoketone compound (preferably having 4 to 10 carbon atoms) which may have a ring, an alkylene carbonate, an alkyl alkoxyacetate, and an alkyl pyruvate.

그 중에서도 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 쇄상 또는 환상의 케톤계 용제 또는 락톤계 용제를 바람직하게 들 수 있다. 보다 바람직하게는 환상의 케톤계 용제 또는 락톤계 용제이며, 특히 시클로헥산온 또는 γ-부티로락톤이 바람직하다.Among them, a chain or cyclic ketone solvent or a lactone solvent is preferable from the viewpoint of more excellent effects of the present invention. More preferably, it is a cyclic ketone solvent or a lactone solvent, and cyclohexanone or? -Butyrolactone is particularly preferable.

이들 용제의 구체예는 미국 특허 출원 공개 2008/0187860호 명세서의 단락 [0441]~[0455]에 기재된 것을 들 수 있다.Specific examples of these solvents include those described in paragraphs [0441] to [0455] of U.S. Patent Application Publication No. 2008/0187860.

본 발명에 있어서는 유기 용제로서 구조 중에 수산기를 함유하는 용제와, 수산기를 함유하지 않는 용제를 혼합한 혼합 용제를 사용해도 좋다.In the present invention, a mixed solvent obtained by mixing a solvent containing a hydroxyl group and a solvent not containing a hydroxyl group in the structure may be used as the organic solvent.

수산기를 함유하는 용제, 수산기를 함유하지 않는 용제로서는 적당히 선택 가능하지만, 수산기를 함유하는 용제로서는 알킬렌글리콜모노알킬에테르, 락트산 알킬 등이 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME, 별명 1-메톡시-2-프로판올), 락트산 에틸, 메틸-2-히드록시부티레이트가 보다 바람직하다. 또한, 수산기를 함유하지 않는 용제로서는 알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트, 알킬알콕시프로피오네이트, 환을 함유해도 좋은 모노케톤 화합물, 환상 락톤, 아세트산 알킬 등이 바람직하고, 이들 내에서도 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, 별명 1-메톡시-2-아세톡시프로판), 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵탄온, γ-부티로락톤, 시클로헥산온, 아세트산 부틸이 특히 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵탄온이 가장 바람직하다.As the solvent containing a hydroxyl group, an alkylene glycol monoalkyl ether, an alkyl lactate and the like are preferable, and a propylene glycol monomethyl ether (PGME, Ethoxy-2-propanol), ethyl lactate, and methyl-2-hydroxybutyrate are more preferable. Examples of the solvent not containing a hydroxyl group include alkylene glycol monoalkyl ether acetates, alkylalkoxypropionates, monoketone compounds which may contain a ring, cyclic lactones and alkyl acetates, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, ally 1-methoxy-2-acetoxypropane), ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone,? -Butyrolactone, cyclohexanone and butyl acetate are particularly preferable, and propylene glycol monomethyl ether Acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone are most preferred.

수산기를 함유하는 용제와 수산기를 함유하지 않는 용제의 혼합비(질량)는 1/99~99/1, 바람직하게는 10/90~90/10, 더 바람직하게는 20/80~60/40이다. 수산기를 함유하지 않는 용제를 50질량% 이상 함유하는 혼합 용제가 도포 균일성의 점에서 특히 바람직하다.The mixing ratio (mass) of the hydroxyl group-containing solvent to the hydroxyl group-containing solvent is from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, more preferably from 20/80 to 60/40. A mixed solvent containing 50 mass% or more of a solvent not containing a hydroxyl group is particularly preferable in view of coating uniformity.

용제는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 포함하는 것이 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 단독 용매 또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 함유하는 2종류 이상의 혼합 용제인 것이 바람직하다.The solvent preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate and is preferably a mixed solvent of two or more types containing propylene glycol monomethyl ether acetate alone or propylene glycol monomethyl ether acetate.

용제로서는 과산화물의 함유량이 저감된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 이것에 의해 레지스트 조성물의 보존 안정성이 향상된다. 용제 중의 과산화물의 함유량으로서는 2.0m㏖% 이하인 것이 바람직하고, 1.0m㏖% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5m㏖% 이하인 것이 더 바람직하고, 과산화물을 실질적으로 함유하지 않는 것이 특히 바람직하다.As the solvent, it is preferable to use one having a reduced content of peroxide, thereby improving the storage stability of the resist composition. The content of the peroxide in the solvent is preferably 2.0 mol% or less, more preferably 1.0 mol% or less, still more preferably 0.5 mmol% or less, and particularly preferably substantially no peroxide.

(계면 활성제)(Surfactants)

조성물은 또한, 계면 활성제를 함유해도 하지 않아도 좋고, 함유하는 경우 불소 및/또는 실리콘계 계면 활성제(불소계 계면 활성제, 실리콘계 계면 활성제, 불소 원자와 규소 원자 양쪽을 갖는 계면 활성제) 중 어느 하나 또는 2종 이상을 함유하는 것이 보다 바람직하다.The composition may also contain or not contain a surfactant and may contain one or more of fluorine and / or silicon surfactants (fluorine surfactants, silicone surfactants, surfactants having both fluorine and silicon atoms) Is more preferable.

조성물이 계면 활성제를 함유함으로써 250㎚ 이하, 특히 220㎚ 이하의 노광 광원의 사용시에 양호한 감도 및 해상도로 밀착성 및 현상 결함이 적은 레지스트 패턴을 부여하는 것이 가능해진다.By containing a surfactant in the composition, it becomes possible to impart a resist pattern with good adhesiveness and low development defects with good sensitivity and resolution at the time of using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less.

불소계 및/또는 실리콘계 계면 활성제로서 미국 특허 출원 공개 제2008/0248425호 명세서의 단락 [0276]에 기재된 계면 활성제를 들 수 있다.And surfactants described in paragraph [0276] of U.S. Patent Application Publication No. 2008/0248425 as fluorine- and / or silicone-based surfactants.

또한, 본 발명에서는 미국 특허 출원 공개 제2008/0248425호 명세서의 단락 [0280]에 기재된 불소계 및/또는 실리콘계 계면 활성제 이외의 다른 계면 활성제를 사용할 수도 있다.In the present invention, surfactants other than the fluorine-based and / or silicon-based surfactants described in paragraph [0280] of U.S. Patent Application Publication No. 2008/0248425 may be used.

이들 계면 활성제는 단독으로 사용해도 좋고, 또한 몇 개의 조합으로 사용해도 좋다.These surfactants may be used alone or in combination of several.

조성물이 계면 활성제를 함유할 경우, 계면 활성제의 사용량은 조성물의 전체 고형분에 대해서 바람직하게는 0.0001~2질량%, 보다 바람직하게는 0.0005~1질량%이다.When the composition contains a surfactant, the amount of the surfactant to be used is preferably 0.0001 to 2 mass%, more preferably 0.0005 to 1 mass%, based on the total solid content of the composition.

한편, 계면 활성제의 첨가량을 조성물의 전체량(용제를 제외한다)에 대해서 10ppm 이하로 함으로써 소수성 수지의 표면 편재성이 오르고, 그것에 의해 레지스트막 표면을 보다 소수적으로 할 수 있고, 액침 노광시의 물 추종성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, when the addition amount of the surfactant is 10 ppm or less with respect to the total amount of the composition (excluding the solvent), the surface ubiquity of the hydrophobic resin is increased, whereby the surface of the resist film can be made more hydrophobic, The followability can be improved.

(기타)(Other)

본 발명의 조성물은 카르복실산 오늄염을 함유해도 하지 않아도 좋다. 이와 같은 카르복실산 오늄염은 미국 특허 출원 공개 2008/0187860호 명세서의 단락 [0605]~[0606]에 기재된 것을 들 수 있다.The composition of the present invention may or may not contain a carboxylic acid onium salt. Such a carboxylic acid onium salt may be those described in paragraphs [0605] to [0606] of U.S. Patent Application Publication No. 2008/0187860.

이들 카르복실산 오늄염은 술포늄히드록시드, 요오드늄히드록시드, 암모늄히드록시드와 카르복실산을 적당한 용제 중 산화 은과 반응시킴으로써 합성할 수 있다.These onium salts of carboxylic acid can be synthesized by reacting sulfonium hydroxide, iodonium hydroxide, ammonium hydroxide and carboxylic acid with oxidation in an appropriate solvent.

조성물이 카르복실산 오늄염을 함유할 경우, 그 함유량은 조성물의 전체 고형분에 대하여 일반적으로는 0.1~20질량%, 바람직하게는 0.5~10질량%, 더 바람직하게는 1~7질량%이다.When the composition contains a carboxylic acid onium salt, the content thereof is generally 0.1 to 20% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 7% by mass, based on the total solid content of the composition.

조성물에는 필요에 따라서 산 증식제, 염료, 가소제, 광 증감제, 광 흡수제, 알칼리 가용성 수지, 용해 저지제 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물(예를 들면 분자량 1000 이하의 페놀 화합물, 카르복실기를 갖는 지환족 또는 지방족 화합물) 등을 더 함유시킬 수 있다.The composition may contain, if necessary, a compound which promotes solubility in an acid generator, dye, plasticizer, photosensitizer, light absorber, alkali-soluble resin, dissolution inhibitor and developer (for example, a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less, Alicyclic or aliphatic compound), and the like.

이와 같은 분자량 1000 이하의 페놀 화합물은, 예를 들면 일본 특허공개 평 4-122938호, 일본 특허공개 평 2-28531호, 미국 특허 제4,916,210, 유럽 특허 제219294 등에 기재된 방법을 참고로 해서 당업자에 있어서 용이하게 합성할 수 있다.Such a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less can be obtained by a method known to those skilled in the art, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-122938, 2-28531, 4,916,210, and 219294 Can be easily synthesized.

카르복실기를 갖는 지환족 또는 지방족 화합물의 구체예로서는 콜산, 디옥시콜산, 리토콜산 등의 스테로이드 구조를 갖는 카르복실산 유도체, 아다만탄카르복실산 유도체, 아다만탄디카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of alicyclic or aliphatic compounds having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, dioxycholic acid and lithocholic acid, adamanthanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, Butoxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group and the like.

본 발명의 조성물은 해상력 향상의 관점으로부터 막 두께 80㎚ 이하의 레지스트막으로 하는 것이 바람직하다. 조성물 중의 고형분 농도를 적절한 범위로 설정해서 적당한 점도를 갖게 하여 도포성, 제막성을 향상시킴으로써 이와 같은 막 두께로 할 수 있다.The composition of the present invention is preferably a resist film having a film thickness of 80 nm or less from the viewpoint of improvement of resolution. It is possible to set the solid content concentration in the composition to an appropriate range so as to have an appropriate viscosity to improve the coatability and the film formability.

본 발명의 조성물의 고형분 농도는 1.0~10질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0~5.7질량%, 더 바람직하게는 2.0~5.3질량%이다. 고형분 농도를 상기 범위로 함으로써 조성물을 기판 상에 균일하게 도포할 수 있고, 또는 라인 위드 러프니스가 우수한 레지스트 패턴을 형성하는 것이 가능해진다. 그 이유는 명확하지는 않지만, 아마도 고형분 농도를 10질량% 이하, 바람직하게는 5.7질량% 이하로 함으로써 레지스트 용액 중에서의 소재, 특히 광산 발생제(A)의 응집이 억제되어 그 결과로서 균일한 레지스트막을 형성할 수 있었던 것으로 여겨진다.The solid content concentration of the composition of the present invention is preferably from 1.0 to 10 mass%, more preferably from 2.0 to 5.7 mass%, and still more preferably from 2.0 to 5.3 mass%. By setting the solid concentration in the above range, the composition can be uniformly applied onto the substrate, or a resist pattern having excellent line-through roughness can be formed. The reason for this is not clear, but presumably by setting the solid concentration to 10 mass% or less, preferably 5.7 mass% or less, aggregation of the material, particularly the photoacid generator (A) in the resist solution is suppressed, It is believed that it could be formed.

고형분 농도란 조성물의 총 중량에 대한 용제를 제외한 다른 레지스트 성분의 중량의 중량 백분율이다.The solids concentration is the weight percentage of the weight of the other resist components, excluding the solvent, relative to the total weight of the composition.

본 발명의 조성물은 상기 성분을 소정의 유기 용제, 바람직하게는 혼합 용제에 용해하고, 필터 여과한 후 소정의 지지체(기판) 상에 도포해서 사용한다. 필터 여과에 사용하는 필터의 포어 사이즈는 0.1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 더 바람직하게는 0.03㎛ 이하의 폴리테트라플루오로에틸렌제, 폴리에틸렌제, 나일론제의 것이 바람직하다. 필터 여과에 있어서는, 예를 들면 일본 특허공개 2002-62667호 공보와 같이 순환적인 여과를 행하거나 복수 종류의 필터를 직렬 또는 병렬로 접속해서 여과를 행하거나 해도 좋다. 또한, 조성물을 복수회 여과해도 좋다. 또한, 필터 여과의 전후로 조성물에 대해서 탈기 처리 등을 행해도 좋다.The composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent, preferably a mixed solvent, filtering the solution, and applying the solution on a predetermined support (substrate). The pore size of the filter used for filter filtration is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon having a pore size of 0.1 탆 or less, more preferably 0.05 탆 or less, and even more preferably 0.03 탆 or less. In filter filtration, for example, the filtration may be carried out by performing cyclic filtration or connecting a plurality of kinds of filters in series or in parallel, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-62667. In addition, the composition may be filtered a plurality of times. The composition may be degassed before or after the filtration of the filter.

본 발명의 조성물은 활성광선 또는 방사선에 조사에 의해 반응해서 성질이 변화하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 관한 것이다. 더 상세하게는 본 발명은 IC 등의 반도체 제조 공정, 액정, 서멀 헤드 등의 회로 기판의 제조, 임프린트용 몰드 구조체의 제작, 또한 기타 포토패브리케이션 공정, 평판 인쇄판, 산 경화성 조성물에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 관한 것이다.The composition of the present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition in which properties are changed by irradiation with an actinic ray or radiation. More specifically, the present invention relates to a process for producing a semiconductor such as an IC, a process for producing a circuit substrate such as a liquid crystal or a thermal head, a process for producing an imprint mold structure, a photoproduction process for use in a lithographic printing plate, To a radiation or radiation-sensitive resin composition.

<패턴 형성 방법>&Lt; Pattern formation method >

이어서, 본 발명에 의한 패턴 형성 방법에 대해서 설명한다.Next, a pattern forming method according to the present invention will be described.

본 발명에 의한 패턴 형성 방법은 이하의 공정을 적어도 갖는다.The pattern forming method according to the present invention has at least the following steps.

(가) 상기 조성물에 의해 막(이후, 레지스트막이라고도 칭한다)을 형성하는 막 형성 공정(A) a film forming process for forming a film (hereinafter also referred to as a resist film) by the above composition

(나) 막에 활성광선 또는 방사선을 조사하는 노광 공정(B) Exposure process for irradiating the film with an actinic ray or radiation

(다) 현상액을 사용해서 상기 활성광선 또는 방사선을 조사한 막을 현상하는 현상 공정(C) a developing step of developing the film irradiated with the actinic ray or radiation using a developer

상기 공정 (나)에 있어서의 노광은 액침 노광이어도 좋다.The exposure in the step (B) may be immersion exposure.

본 발명의 패턴 형성 방법은 (나) 노광 공정 후에 (라) 가열 공정을 포함하는 것이 바람직하다.The pattern forming method of the present invention preferably includes (b) a post-exposure step and (d) a heating step.

본 발명의 패턴 형성 방법은 (나) 노광 공정을 복수회 포함하고 있어도 좋다.The pattern forming method of the present invention may include (b) a plurality of exposure steps.

본 발명의 패턴 형성 방법은 (라) 가열 공정을 복수회 포함하고 있어도 좋다.The pattern forming method of the present invention may include (d) a heating step plural times.

본 발명의 레지스트막은 상기 본 발명의 조성물로 형성되는 것이며, 보다 구체적으로는 기판에 상기 조성물을 도포함으로써 형성되는 막인 것이 바람직하다. 본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서 조성물에 의한 막을 기판 상에 형성하는 공정, 막을 노광하는 공정 및 현상 공정은 일반적으로 알려져 있는 방법에 의해 행할 수 있다.The resist film of the present invention is formed of the composition of the present invention, and more specifically, it is preferably a film formed by applying the composition to a substrate. In the pattern forming method of the present invention, the step of forming the film by the composition on the substrate, the step of exposing the film, and the developing step can be carried out by a generally known method.

본 발명에 있어서 막을 형성하는 기판은 특별히 한정되는 것은 아니고, 실리콘, SiN, SiO2나 SiN 등의 무기 기판, SOG 등의 도포계 무기 기판 등, IC 등의 반도체 제조 공정, 액정, 서멀 헤드 등의 회로 기판의 제조 공정, 또는 기타 포토패브리케이션의 리소그래피 공정에서 일반적으로 사용되는 기판을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 레지스트막과 기판 사이에 반사 방지막을 형성시켜도 좋다. 반사 방지막으로서는 공지의 유기계, 무기계의 반사 방지막을 적당히 사용할 수 있다.The substrate on which the film is to be formed in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include inorganic substrates such as silicon, SiN, SiO 2 and SiN, and coating inorganic substrates such as SOG; semiconductor manufacturing processes such as IC; A substrate commonly used in a manufacturing process of a circuit board, or a lithography process of other photofabrication may be used. In addition, an antireflection film may be formed between the resist film and the substrate, if necessary. As the antireflection film, known organic or inorganic antireflection films can be suitably used.

제막 후 노광 공정 전에 전가열 공정(PB; Prebake)을 포함하는 것도 바람직하다.It is also preferable to include a pre-heating step (PB) before the exposure process after the film formation.

또한, 노광 공정 후 또는 현상 공정 전에 노광 후 가열 공정(PEB; Post Exposure Bake)을 포함하는 것도 바람직하다.It is also preferable to include a post exposure bake (PEB) process after the exposure process or before the development process.

가열 온도는 PB, PEB 모두 70~130℃에서 행하는 것이 바람직하고, 80~120℃에서 행하는 것이 보다 바람직하다.The heating temperature is preferably 70 to 130 ° C in both PB and PEB, and more preferably 80 to 120 ° C.

가열 시간은 30~300초가 바람직하고, 30~180초가 보다 바람직하고, 30~90초가 더 바람직하다.The heating time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 30 to 180 seconds, and most preferably 30 to 90 seconds.

가열은 통상의 노광·현상기에 구비되어 있는 수단으로 행할 수 있고, 핫 플레이트 등을 사용해서 행해도 좋다.The heating can be performed by a means provided in a conventional exposure and developing machine, or by using a hot plate or the like.

베이킹에 의해 노광부의 반응이 촉진되어 감도나 패턴 프로파일이 개선된다.The baking improves the sensitivity and pattern profile by promoting the reaction of the exposed portion.

본 발명에 있어서의 노광 장치에 사용되는 광원 파장에 제한은 없지만, 적외광, 가시광, 자외광, 원자외광, 극자외광, X선, 전자선 등을 들 수 있고, 바람직하게는 250㎚ 이하, 보다 바람직하게는 220㎚ 이하, 특히 바람직하게는 1~200㎚의 파장의 원자외광, 구체적으로는 KrF 엑시머 레이저(248㎚), ArF 엑시머 레이저(193㎚), F2 엑시머 레이저(157㎚), X선, EUV(13㎚), 전자선 등이며, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, EUV 또는 전자선이 바람직하고, ArF 엑시머 레이저인 것이 보다 바람직하다.There is no limitation on the wavelength of the light source used in the exposure apparatus of the present invention, but examples thereof include infrared light, visible light, ultraviolet light, ultraviolet light, ultraviolet light, X-rays and electron beams. Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), X-ray , EUV (13 nm), and electron beam. KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV or electron beam are preferable, and ArF excimer laser is more preferable.

또한, 본 발명의 노광 공정에 있어서는 액침 노광 방법을 적용할 수 있다. 액침 노광 방법은 위상 시프트법, 변형 조명법 등의 초해상 기술과 조합하는 것이 가능하다.In the exposure step of the present invention, a liquid immersion exposure method can be applied. The liquid immersion exposure method can be combined with a super resolution technique such as a phase shift method or a modified illumination method.

액침 노광을 행하는 경우에는 (1) 기판 상에 막을 형성한 후 노광하는 공정 전에 및/또는 (2) 액침액을 통해 막에 노광하는 공정 후, 막을 가열하는 공정 전에 막의 표면을 수계의 약액으로 세정하는 공정을 실시해도 좋다.In the case of liquid immersion lithography, the surface of the film is cleaned with a chemical liquid in an aqueous liquid before (1) a step of forming a film on a substrate and then exposing it, and / or (2) May be carried out.

액침액은 노광 파장에 대해서 투명하며, 또한 막 상에 투영되는 광학상의 변형을 최소한으로 그치도록 굴절률의 온도 계수가 가능한 한 작은 액체가 바람직하지만, 특히 노광 광원이 ArF 엑시머 레이저(파장; 193㎚)일 경우에는 상술한 관점에 추가해서 입수의 용이함, 취급의 용이함이라는 점으로부터 물을 사용하는 것이 바람직하다.The liquid immersion liquid is preferably a liquid as transparent as possible with respect to the exposure wavelength and as small as possible with a temperature coefficient of refractive index so as to minimize deformation of the optical image projected onto the film. It is preferable to use water in view of easiness of acquisition and easiness of handling in addition to the above-described viewpoint.

물을 사용할 경우 물의 표면 장력을 감소시킴과 아울러 계면 활성력을 증대시키는 첨가제(액체)를 약간의 비율로 첨가해도 좋다. 이 첨가제는 웨이퍼 상의 레지스트막을 용해시키지 않고, 또한 렌즈 소자의 하면의 광학 코팅에 대한 영향을 무시할 수 있는 것이 바람직하다.When water is used, an additive (liquid) which decreases the surface tension of water and increases the surface activity may be added in a small proportion. It is preferable that the additive does not dissolve the resist film on the wafer and neglects the influence of the lower surface of the lens element on the optical coating.

이와 같은 첨가제로서는, 예를 들면 물과 거의 동일한 굴절률을 갖는 지방족계의 알코올이 바람직하고, 구체적으로는 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등을 들 수 있다. 물과 거의 동일한 굴절률을 갖는 알코올을 첨가함으로써 수중의 알코올 성분이 증발해서 함유 농도가 변화되어도 액체 전체로서의 굴절률 변화를 매우 작게 할 수 있다는 이점이 얻어진다.As such an additive, for example, an aliphatic alcohol having almost the same refractive index as water is preferable, and specific examples thereof include methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol. An alcohol having almost the same refractive index as water can be added to obtain an advantage that the change in the refractive index of the liquid as a whole can be made very small even if the content of alcohol in the water evaporates to change the concentration.

한편, 193㎚ 광에 대해서 불투명한 물질이나 굴절률이 물과 크게 다른 불순물이 혼입되었을 경우, 레지스트막 상에 투영되는 광학상의 변형을 초래하기 때문에 사용하는 물로서는 증류수가 바람직하다. 또한, 이온 교환 필터 등을 통해서 여과를 행한 순수를 사용해도 좋다.On the other hand, when an opaque material or refractive index largely different from water is mixed with 193 nm light, distilled water is preferably used as water to be used because it causes optical image to be projected on the resist film. Alternatively, pure water obtained by filtration through an ion exchange filter or the like may be used.

액침액으로서 사용하는 물의 전기 저항은 18.3㏁㎝ 이상인 것이 바람직하고, TOC(유기물 농도)는 20ppb 이하인 것이 바람직하고, 탈기 처리를 하고 있는 것이 바람직하다.The electrical resistance of the water used as the immersion liquid is preferably 18.3 MΩcm or more, and the TOC (organic substance concentration) is preferably 20 ppb or less, and it is preferable that the water is subjected to degassing treatment.

또한, 액침액의 굴절률을 향상시킴으로써 리소그래피 성능을 높이는 것이 가능하다. 이와 같은 관점으로부터 굴절률을 높이는 첨가제를 물에 첨가하거나 물 대신에 중수(D2O)를 사용하거나 해도 좋다.In addition, it is possible to improve the lithography performance by improving the refractive index of the immersion liquid. From this point of view, an additive for increasing the refractive index may be added to water or heavy water (D 2 O) may be used instead of water.

본 발명에 있어서의 조성물을 사용해서 형성한 막(레지스트막)의 후퇴 접촉각은 온도 23±3℃, 습도 45±5%에 있어서 70° 이상인 것이 바람직하고, 액침 매체를 통해 노광하는 경우에 적합하며, 75° 이상인 것이 보다 바람직하고, 75~85°인 것이 더 바람직하다.The receding contact angle of the film (resist film) formed by using the composition of the present invention is preferably 70 deg. Or more at a temperature of 23 +/- 3 deg. C and a humidity of 45 +/- 5%, and is suitable for exposure through an immersion medium More preferably 75 DEG or more, and further preferably 75 DEG to 85 DEG.

후퇴 접촉각이 지나치게 작으면 액침 매체를 통해 노광하는 경우에 적합하게 사용할 수 없고, 또한 잔수(워터 마크) 결함 저감의 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 바람직한 후퇴 접촉각을 실현하기 위해서는 소수성 수지(D)를 조성물에 포함시키는 것이 바람직하다. 또는, 레지스트막 상에 소수성의 수지 조성물에 의한 코팅층(소위 「탑 코트」)을 형성함으로써 후퇴 접촉각을 향상시켜도 좋다. 탑 코트 형성용 수지 조성물은 상술한 소수성 수지(D)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 탑 코트 형성용 수지 조성물은 상술한 광산 발생제 및 염기성 화합물 등의 첨가제를 함유해도 좋다. 탑 코트 형성용 수지 조성물에 염기성 화합물을 첨가함으로써 노광 래티튜드가 향상한다.If the receding contact angle is too small, it can not be suitably used for exposure through the immersion medium, and the effect of reduction of the residual water (watermark) defect can not be sufficiently exhibited. In order to realize a desirable receding contact angle, it is preferable to include the hydrophobic resin (D) in the composition. Alternatively, a receding contact angle may be improved by forming a coating layer (so-called "top coat") of a hydrophobic resin composition on the resist film. The resin composition for forming a top coat preferably contains the above-mentioned hydrophobic resin (D). The resin composition for forming a topcoat may contain additives such as the above-described photoacid generator and a basic compound. By adding a basic compound to the resin composition for top coat formation, the exposure latitude improves.

액침 노광 공정에 있어서는 노광 헤드가 고속으로 웨이퍼 상을 스캔하여 노광 패턴을 형성해 가는 움직임에 추종해서 액침액이 웨이퍼 상을 움직일 필요가 있으므로 동적인 상태에 있어서의 레지스트막에 대한 액침액의 접촉각이 중요해지고, 액적이 잔존하는 일 없이 노광 헤드의 고속인 스캔에 추종하는 성능이 레지스트에는 요구된다.In the liquid immersion exposure process, since the immersion liquid needs to move on the wafer in accordance with the movement of the exposure head scanning the wafer at high speed to form the exposure pattern, the contact angle of the immersion liquid with respect to the resist film in the dynamic state is important And the capability of following the high-speed scanning of the exposure head without the droplet remaining is required for the resist.

본 발명의 조성물을 사용해서 형성된 레지스트막을 현상하는 공정에 있어서 사용하는 현상액으로서는 유기 용제를 함유하는 현상액(이하, 유기계 현상액이라고도 한다)을 사용한다.As the developer used in the step of developing the resist film formed using the composition of the present invention, a developer containing an organic solvent (hereinafter also referred to as an organic developer) is used.

유기계 현상액으로서는 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제, 에테르계 용제 등의 극성 용제 및 탄화수소계 용제를 사용할 수 있다.As the organic developing solution, a polar solvent such as a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent or an ether solvent and a hydrocarbon solvent may be used.

케톤계 용제로서는, 예를 들면 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 아세톤, 2-헵탄온(메틸아밀케톤), 4-헵탄온, 1-헥산온, 2-헥산온, 디이소부틸케톤, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온, 페닐아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 아세토닐아세톤, 이오논, 디아세토닐알코올, 아세틸카비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤, 이소포론, 프로필렌카보네이트 등을 들 수 있다.Examples of the ketone-based solvent include aliphatic ketones such as 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone (methylamyl ketone) But are not limited to, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetyl acetone, acetonyl acetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, Acetophenone, methylnaphthyl ketone, isophorone, propylene carbonate, and the like.

에스테르계 용제로서는, 예를 들면 아세트산 메틸, 아세트산 부틸, 아세트산 에틸, 아세트산 이소프로필, 아세트산 펜틸, 아세트산 이소펜틸, 아세트산 아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 부틸, 포름산 프로필, 락트산 에틸, 락트산 부틸, 락트산 프로필, 아세트산 이소아밀, 부탄산 부틸, 메틸-2-히드록시부틸레이트 등을 들 수 있다.Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl Ethoxypropionate, 3-methoxybutylacetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl formate, , Ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, isoamyl acetate, butyl butanoate, and methyl-2-hydroxybutylate.

알코올계 용제로서는, 예를 들면 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, sec-부틸알코올, tert-부틸알코올, 이소부틸알코올, n-헥실알코올, n-헵틸알코올, n-옥틸알코올, n-데칸올 등의 알코올이나, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등의 글리콜계 용제나, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메톡시메틸부탄올 등의 글리콜에테르계 용제 등을 들 수 있다.Examples of the alcoholic solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, Alcohols such as alcohol, n-octyl alcohol and n-decanol, glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether , Propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, and methoxymethyl butanol; and the like.

에테르계 용제로서는, 예를 들면 상기 글리콜에테르계 용제 외에 디옥산, 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다.Examples of the ether-based solvent include dioxane, tetrahydrofuran and the like in addition to the above-mentioned glycol ether solvent.

아미드계 용제로서는, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 헥사메틸포스포릭트리아미드, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등을 사용할 수 있다.Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, Diazolidinone and the like can be used.

탄화수소계 용제로서는, 예를 들면 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용제, 펜탄, 헥산, 옥탄, 데칸, 운데칸 등의 지방족 탄화수소계 용제를 들 수 있다.Examples of the hydrocarbon solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane, decane and undecane.

상기 용제는 복수 혼합해도 좋고, 상기 이외의 용제나 물과 혼합하여 사용해도 좋다. 단, 본 발명의 효과를 충분히 나타내기 위해서는 현상액 전체로서의 함수율이 10질량% 미만인 것이 바람직하고, 실질적으로 수분을 함유하지 않는 것이 보다 바람직하다.A plurality of the above-mentioned solvents may be mixed, or they may be mixed with other solvents or water. However, in order to sufficiently exhibit the effect of the present invention, the water content of the developer as a whole is preferably less than 10% by mass, more preferably substantially water-free.

즉, 유기계 현상액에 대한 유기 용제의 사용량은 현상액의 전체량에 대해서 90질량% 이상 100질량% 이하인 것이 바람직하고, 95질량% 이상 100질량% 이하인 것이 바람직하다.That is, the amount of the organic solvent to be used for the organic developer is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less based on the total amount of the developer.

특히, 유기계 현상액은 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제 및 에테르계 용제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 유기 용제를 함유하는 현상액인 것이 바람직하다.In particular, the organic developer is preferably a developer containing at least one organic solvent selected from the group consisting of a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent and an ether solvent.

유기계 현상액의 증기압은 20℃에 있어서 5㎪ 이하가 바람직하고, 3㎪ 이하가 더 바람직하고, 2㎪ 이하가 특히 바람직하다. 유기계 현상액의 증기압을 5㎪ 이하로 함으로써 현상액의 기판상 또는 현상컵 내에서의 증발이 억제되어 웨이퍼면 내의 온도 균일성이 향상되어 결과적으로 웨이퍼면 내의 치수 균일성이 양호화된다.The vapor pressure of the organic developer at 20 캜 is preferably 5. Or less, more preferably 3 ㎪ or less, and particularly preferably 2 ㎪ or less. By reducing the vapor pressure of the organic developing solution to 5 kPa or less, evaporation of the developing solution on the substrate or in the developing cup is suppressed, so that the temperature uniformity within the wafer surface is improved, and as a result, the dimensional uniformity within the wafer surface is improved.

유기계 현상액에는 필요에 따라서 계면 활성제를 적당량 첨가할 수 있다.If necessary, a suitable amount of a surfactant may be added to the organic developing solution.

계면 활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이온성이나 비이온성의 불소계 및/또는 실리콘계 계면 활성제 등을 사용할 수 있다. 이들 불소 및/또는 실리콘계 계면 활성제로서, 예를 들면 일본 특허공개 소 62-36663호 공보, 일본 특허공개 소 61-226746호 공보, 일본 특허공개 소 61-226745호 공보, 일본 특허공개 소 62-170950호 공보, 일본 특허공개 소 63-34540호 공보, 일본 특허공개 평 7-230165호 공보, 일본 특허공개 평 8-62834호 공보, 일본 특허공개 평 9-54432호 공보, 일본 특허공개 평 9-5988호 공보, 미국 특허 제5405720호 명세서, 동 5360692호 명세서, 동 5529881호 명세서, 동 5296330호 명세서, 동 5436098호 명세서, 동 5576143호 명세서, 동 5294511호 명세서, 동 5824451호 명세서 기재의 계면 활성제를 들 수 있고, 바람직하게는 비이온성의 계면 활성제이다. 비이온성의 계면 활성제로서는 특별하게 한정되지 않지만, 불소계 계면 활성제 또는 실리콘계 계면 활성제를 사용하는 것이 더 바람직하다.The surfactant is not particularly limited and, for example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used. As such fluorine- and / or silicon-based surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950 Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-34540, 7-230165, 8-62834, 9-54432, 9-5988 Surfactants described in U.S. Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5529881, 5296330, 5436098, 5576143, 5294511, and 5824451, And is preferably a non-ionic surfactant. The nonionic surfactant is not particularly limited, but a fluorinated surfactant or a silicone surfactant is more preferably used.

계면 활성제의 사용량은 현상액의 전체량에 대해서 통상 0.001~5질량%, 바람직하게는 0.005~2질량%, 더 바람직하게는 0.01~0.5질량%이다.The amount of the surfactant to be used is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, based on the total amount of the developer.

유기 용제를 포함하는 현상액은 염기성 화합물을 포함하고 있어도 좋다. 본 발명에서 사용되는 현상액이 포함할 수 있는 염기성 화합물의 구체예 및 바람직한 예로서는 상술한 조성물이 포함할 수 있는 염기성 화합물에 있어서의 것과 마찬가지이다.The developer containing the organic solvent may contain a basic compound. Specific examples and preferred examples of the basic compound that can be contained in the developer used in the present invention are the same as those in the basic compound that the above-mentioned composition may contain.

현상 방법으로서는, 예를 들면 현상액이 채워진 조 중에 기판을 일정 시간 침지하는 방법(디핑법), 기판 표면에 현상액을 표면 장력에 의해 퍼들해서 일정 시간 정지함으로써 현상하는 방법(퍼들법), 기판 표면에 현상액을 분무하는 방법(스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 기판 상에 일정 속도로 현상액 토출 노즐을 스캔하면서 현상액을 계속 토출하는 방법(다이나믹 디스펜스법) 등을 적용할 수 있다.Examples of the developing method include a method (dipping method) in which the substrate is immersed in a tank filled with a developer for a predetermined time (dipping method), a method (puddle method) in which the developing solution is paused by surface tension on the substrate surface for a predetermined time, A method of spraying a developer (spray method), a method of continuously discharging a developer while scanning a developer discharge nozzle at a constant speed on a substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method), and the like can be applied.

상기 각종의 현상 방법이 현상 장치의 현상 노즐로부터 현상액을 레지스트막을 향해서 토출하는 공정을 포함할 경우, 토출되는 현상액의 토출압(토출되는 현상액의 단위 면적당 유속)은 바람직하게는 2㎖/sec/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 1.5㎖/sec/㎟ 이하, 더 바람직하게는 1㎖/sec/㎟ 이하이다. 유속의 하한은 특별히 없지만, 스루 풋을 고려하면 0.2㎖/sec/㎟ 이상이 바람직하다.When the various developing methods include a step of discharging the developing solution from the developing nozzles of the developing apparatus toward the resist film, the discharge pressure (flow rate per unit area of the discharged developing solution) of the developing solution to be discharged is preferably 2 ml / sec / More preferably not more than 1.5 ml / sec / mm 2, further preferably not more than 1 ml / sec / mm 2. Although the lower limit of the flow velocity is not particularly specified, it is preferably 0.2 ml / sec / mm 2 or more in view of throughput.

토출되는 현상액의 토출압을 상기 범위로 함으로써 현상 후의 레지스트 잔사로부터 유래되는 패턴의 결함을 현저하게 저감할 수 있다.By setting the discharge pressure of the developer to be discharged in the above range, it is possible to remarkably reduce the defects of the pattern derived from the resist residue after development.

이 메커니즘의 상세는 확실하지는 않지만, 아마도 토출압을 상기 범위로 함으로써 현상액이 레지스트막에 부여하는 압력이 작아져 레지스트막·레지스트 패턴이 부주의하게 절삭되거나 붕괴되거나 하는 것이 억제되기 때문으로 여겨진다.Though the details of this mechanism are not certain, it is presumably because the pressure applied to the resist film by the developer is reduced by prescribing the discharge pressure within the above range, thereby suppressing inadvertent cutting or collapse of the resist film and the resist pattern.

또한, 현상액의 토출압(㎖/sec/㎟)은 현상 장치 중의 현상 노즐 출구에 있어서의 값이다.The discharge pressure (ml / sec / mm 2) of the developer is a value at the exit of the developing nozzle in the developing apparatus.

현상액의 토출압을 조정하는 방법으로서는, 예를 들면 펌프 등으로 토출압을 조정하는 방법이나 가압 탱크로부터의 공급으로 압력을 조정함으로써 변경하는 방법 등을 들 수 있다.Examples of a method for adjusting the discharge pressure of the developer include a method of adjusting the discharge pressure by a pump or the like, a method of changing the discharge pressure by adjusting the pressure by feeding from a pressurizing tank, and the like.

또한, 유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정 후에 다른 용매로 치환하면서 현상을 정지하는 공정을 실시해도 좋다.Further, a step of stopping development while replacing with a solvent after the step of developing using a developing solution containing an organic solvent may be performed.

유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정 후에는 린스액을 사용해서 세정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to include a step of rinsing with a rinsing liquid after the step of developing using a developing solution containing an organic solvent.

유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정 후의 린스 공정에 사용하는 린스액으로서는 레지스트 패턴을 용해하지 않으면 특별히 제한은 없고, 일반적인 유기 용제를 포함하는 용액을 사용할 수 있다. 린스액으로서는 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제 및 에테르계 용제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 유기 용제를 함유하는 린스액을 사용하는 것이 바람직하다.As the rinse solution used in the rinsing step after the developing process using the organic solvent-containing developer, there is no particular limitation as long as the resist pattern is not dissolved, and a solution containing a general organic solvent can be used. As the rinsing liquid, it is preferable to use a rinsing liquid containing at least one organic solvent selected from the group consisting of a hydrocarbon-based solvent, a ketone-based solvent, an ester-based solvent, an alcohol-based solvent, an amide-based solvent and an ether-based solvent.

탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제 및 에테르계 용제의 구체예로서는 유기 용제를 포함하는 현상액에 있어서 설명한 것과 마찬가지의 것을 들 수 있다.Specific examples of the hydrocarbon-based solvent, the ketone-based solvent, the ester-based solvent, the alcohol-based solvent, the amide-based solvent and the ether-based solvent include the same ones as described in the developer containing an organic solvent.

유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정 후에 보다 바람직하게는 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 유기 용제를 함유하는 린스액을 사용해서 세정하는 공정을 행하고, 더 바람직하게는 알코올계 용제 또는 에스테르계 용제를 함유하는 린스액을 사용해서 세정하는 공정을 행하고, 특히 바람직하게는 1가 알코올을 함유하는 린스액을 사용해서 세정하는 공정을 행하고, 가장 바람직하게는 탄소수 5개 이상의 1가 알코올을 함유하는 린스액을 사용해서 세정하는 공정을 행한다.After the step of developing using a developing solution containing an organic solvent, a rinsing liquid containing at least one organic solvent selected from the group consisting of a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent and an amide solvent is preferably used More preferably, a step of washing using a rinsing liquid containing an alcoholic solvent or an ester-based solvent, and particularly preferably a step of rinsing with a rinsing liquid containing a monohydric alcohol , And most preferably, a step of washing with a rinsing liquid containing at least 5 monohydric alcohols.

여기에서, 린스 공정에서 사용되는 1가 알코올로서는 직쇄상, 분기상, 환상의 1가 알코올을 들 수 있고, 구체적으로는 1-부탄올, 2-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, tert-부틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 1-헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 2-헥산올, 시클로펜탄올, 2-헵탄올, 2-옥탄올, 3-헥산올, 3-헵탄올, 3-옥탄올, 4-옥탄올 등을 사용할 수 있고, 특히 바람직한 탄소수 5개 이상의 1가 알코올로서는 1-헥산올, 2-헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 1-펜탄올, 3-메틸-1-부탄올 등을 사용할 수 있다.Examples of the monohydric alcohol used in the rinsing step include linear, branched, and cyclic monohydric alcohols. Specific examples thereof include 1-butanol, 2-butanol, 3-methyl- Butanol, 1-pentanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, cyclopentanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol and the like can be used. Particularly preferred monohydric alcohols having 5 or more carbon atoms include 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol and the like.

각 성분은 복수 혼합해도 좋고, 상기 이외의 유기 용제와 혼합하여 사용해도 좋다.A plurality of components may be mixed, or they may be mixed with an organic solvent other than the above.

린스액 중의 함수율은 10질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5질량% 이하, 특히 바람직하게는 3질량% 이하이다. 함수율을 10질량% 이하로 함으로써 양호한 현상 특성을 얻을 수 있다.The water content in the rinsing liquid is preferably 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, particularly preferably 3 mass% or less. By setting the water content to 10 mass% or less, good developing characteristics can be obtained.

유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정 후에 사용하는 린스액의 증기압은 20℃에 있어서 0.05㎪ 이상, 5㎪ 이하가 바람직하고, 0.1㎪ 이상, 5㎪ 이하가 더 바람직하고, 0.12㎪ 이상, 3㎪ 이하가 가장 바람직하다. 린스액의 증기압을 0.05㎪ 이상, 5㎪ 이하로 함으로써 웨이퍼면 내의 온도 균일성이 향상되고, 또한 린스액의 침투에 기인한 팽윤이 억제되어 웨이퍼면 내의 치수 균일성이 양호화된다.The vapor pressure of the rinsing liquid to be used after the developing process using the organic solvent-containing developer is preferably from 0.05 to 5, more preferably from 0.1 to 5, more preferably from 0.1 to 2, , And most preferably 3% or less. By adjusting the vapor pressure of the rinse liquid to 0.05-5 GPa or less, the temperature uniformity within the wafer surface is improved and the swelling due to infiltration of the rinsing liquid is suppressed, thereby improving the dimensional uniformity within the wafer surface.

린스액에는 계면 활성제를 적당량 첨가해서 사용할 수도 있다.An appropriate amount of surfactant may be added to the rinse solution.

린스 공정에 있어서는 유기 용제를 포함하는 현상액을 사용하는 현상을 행한 웨이퍼를 상기 유기 용제를 포함하는 린스액을 사용해서 세정 처리한다. 세정 처리의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 일정 속도로 회전하고 있는 기판 상에 린스액을 계속 토출하는 방법(회전 도포법), 린스액이 채워진 조 중에 기판을 일정 시간 침지하는 방법(디핑법), 기판 표면에 린스액을 분무하는 방법(스프레이법) 등을 적용할 수 있고, 이 중에서도 회전 도포 방법으로 세정 처리를 행하고, 세정 후에 기판을 2000rpm~4000rpm의 회전수로 회전시켜 린스액을 기판 상으로부터 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 린스 공정 후에 가열 공정(Post Bake)을 포함하는 것도 바람직하다. 베이킹에 의해 패턴 간 및 패턴 내부에 잔류한 현상액 및 린스액이 제거된다. 린스 공정 후의 가열 공정은 통상 40~160℃, 바람직하게는 70~95℃에서 통상 10초~3분, 바람직하게는 30초~90초간 행한다.In the rinsing process, the wafer having undergone development using a developer containing an organic solvent is subjected to a cleaning treatment using a rinsing liquid containing the organic solvent. The method of the cleaning treatment is not particularly limited. For example, a method of continuously discharging the rinsing liquid onto the substrate rotating at a constant speed (spin coating method), a method of immersing the substrate in the tank filled with the rinsing liquid for a predetermined time A method of spraying a rinsing liquid onto the substrate surface (spraying method), and the like can be applied. Among them, a cleaning treatment is carried out by a rotation coating method, and after cleaning, the substrate is rotated at a rotation speed of 2000 rpm to 4000 rpm, It is preferable to remove it from the substrate. It is also preferable to include a post-baking step after the rinsing step. By baking, the developing solution and the rinsing liquid remaining in the patterns and in the pattern are removed. The heating step after the rinsing step is usually carried out at 40 to 160 ° C, preferably 70 to 95 ° C, for 10 seconds to 3 minutes, preferably 30 seconds to 90 seconds.

본 발명의 패턴 형성 방법은 알칼리 현상액을 사용해서 현상을 행하는 공정(알칼리 현상 공정) 및 유기 용제를 포함하는 현상을 사용해서 현상을 행하는 공정(유기 용제 현상 공정)의 양쪽을 조합해서 사용할 수 있다. 이것에 의해 보다 미세한 패턴을 형성할 수 있다.The pattern forming method of the present invention can be used in combination of both a step of performing development using an alkali developing solution (alkali development step) and a step of developing using an organic solvent (development step of organic solvent). As a result, a finer pattern can be formed.

본 발명에 있어서 유기 용제 현상 공정에 의해 노광 강도가 약한 부분이 제거되지만, 알칼리 현상 공정을 더 행함으로써 노광 강도가 강한 부분도 제거된다. 이와 같이 현상을 복수회 행하는 다중 현상 프로세스에 의해 중간적인 노광 강도의 영역만을 용해시키지 않고 패턴으로서 잔존시킬 수 있기 때문에 통상보다 미세한 패턴을 형성할 수 있다(일본 특허공개 2008-292975호 공보의 단락 [0077]과 마찬가지의 메커니즘).In the present invention, the portions with weaker exposure intensity are removed by the organic solvent development process, but further portions with stronger exposure intensity are removed by further performing the alkali development process. As described above, since the area of the intermediate exposure intensity can be left as a pattern without dissolving only the area of the intermediate exposure intensity by the multiple development process in which development is performed plural times, it is possible to form a finer pattern than usual (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2008-292975 The same mechanism as that of FIG.

알칼리 현상 공정은 유기 용제 현상의 전후에서 모두 행할 수 있지만, 유기 용제 현상 공정 전에 행하는 것이 보다 바람직하다.Although the alkali developing step can be performed both before and after the organic solvent development, it is more preferable to carry out the alkali developing step before the organic solvent developing step.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 네거티브형 패턴 형성 방법을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 전자 디바이스에도 관한 것이다.The present invention also relates to a method of manufacturing an electronic device including the method of forming a negative pattern of the present invention and an electronic device manufactured by the method.

본 발명의 전자 디바이스는 전기 전자 기기(가전, OA·미디어 관련 기기, 광학용 기기 및 통신 기기 등)에 적합하게 탑재되는 것이다.The electronic device of the present invention is suitably mounted in an electric / electronic device (home appliances, OA / media related equipment, optical equipment, communication equipment, etc.).

(실시예)(Example)

이하에 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples are shown below, but the present invention is not limited thereto.

<조성물(레지스트 조성물)의 조제>&Lt; Preparation of composition (resist composition) >

하기 표 3에 나타내는 성분을 동 표에 나타내는 용제에 고형분으로 3.5질량% 용해시켜 각각을 0.03㎛의 포어 사이즈를 갖는 폴리에틸렌 필터로 여과해서 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물(레지스트 조성물)을 조제했다.The components shown in the following Table 3 were dissolved in a solvent shown in the table in a solid content of 3.5% by mass and each was filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.03 탆 to prepare a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition (resist composition) did.

Figure pat00053
Figure pat00053

상기 표 3 중에서 사용한 각종 성분을 이하에 정리해서 나타낸다.The various components used in Table 3 are summarized below.

하기 각 수지 A-1~A-5, PAG-1~PAG-5 등의 각종 화합물은 공지문헌(예를 들면, 일본 특허공개 2011-252148호, 일본 특허공개 2009-258586호, 일본 특허공개 2010-256879호 등)을 참조해서 합성했다.Various compounds such as the following resins A-1 to A-5 and PAG-1 to PAG-5 are known documents (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2011-252148, Japanese Patent Application Publication No. 2009-258586, -256879, etc.).

Figure pat00054
Figure pat00054

Figure pat00055
Figure pat00055

상기 표 중 조성비는 상술한 수지 A-1~A-5에 포함되는 반복 단위의 몰비를 나타내고, 상기에 나타내는 화학식 중의 반복 단위의 조성비를 좌로부터 순서대로 나타낸다.The composition ratios in the above table represent molar ratios of the repeating units contained in the above-mentioned Resins A-1 to A-5, and the composition ratios of the repeating units in the above-mentioned formula are shown in order from the left.

Figure pat00056
Figure pat00056

상기 화학식 중 「F」는 음이온 중에 있어서의 불소 원자의 함유율[(불소 원자의 전체 분자량/음이온의 전체 분자량)×100]을 나타낸다."F" in the above formula represents the content of fluorine atoms in the anion [(total molecular weight of fluorine atoms / total molecular weight of anions) x 100].

Figure pat00057
Figure pat00057

Figure pat00058
Figure pat00058

상기 표 중 조성비는 상술한 수지 HR-1~HR-3에 포함되는 반복 단위의 몰비를 나타내고, 상기에 나타내는 화학식 중의 반복 단위의 조성비를 좌로부터 순서대로 나타낸다.The composition ratios in the above table represent molar ratios of the repeating units contained in the above-mentioned resins HR-1 to HR-3, and the composition ratios of the repeating units in the above formula are shown in order from the left.

Figure pat00059
Figure pat00059

[용제][solvent]

SL-1: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)SL-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)

SL-2: 시클로헥산온SL-2: Cyclohexanone

SL-3: γ-부티로락톤SL-3:? -Butyrolactone

[계면 활성제][Surfactants]

W-1: PF656(OMNOVA Solutions Inc.제)W-1: PF656 (manufactured by OMNOVA Solutions Inc.)

<평가><Evaluation>

(패턴 형성)(Pattern formation)

실리콘 웨이퍼 상에 유기 반사 방지막 ARC29SR(NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES. LTD.)을 도포하고, 205℃에서 60초간 베이킹을 행하고, 막 두께 95㎚의 반사 방지막을 형성했다. 그 위에 표 3에 나타내는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 각각 도포하고, 100℃에서 60초간에 걸쳐서 베이킹(PB: Prebake)을 행하여 막 두께 100㎚의 레지스트막을 형성했다.An organic antireflection film ARC29SR (NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.) Was applied on a silicon wafer and baked at 205 DEG C for 60 seconds to form an antireflection film having a film thickness of 95 nm. Sensitive active or radiation-sensitive resin compositions shown in Table 3 were coated on the resist film and baked (PB) for 60 seconds at 100 ° C to form a resist film having a thickness of 100 nm.

얻어진 웨이퍼를 ArF 엑시머 레이저 액침 스캐너(ASML Holding N.V.제; XT1700i, NA 1.20, C-Quad, OUTER SIGMA 0.900, INNER SIGMA 0.812, XY편향)를 사용하여 홀 부분이 45㎚이며 또한 홀 사이의 피치가 90㎚인 정방 배열의 하프톤 마스크(여기에서는 네거티브 화상 형성을 위해서 홀에 대응하는 부분이 차광되어 있다)를 통해 패턴 노광을 행했다. 액침액으로서는 초순수를 사용했다. 그 후에 105℃에서 60초간 가열(PEB: Post Exposure Bake)했다. 이어서, 유기 용제계 현상액(아세트산 부틸)으로 30초간 퍼들해서 현상하고, 린스액(4-메틸-2-펜탄올)으로 30초간 퍼들해서 린싱했다. 계속해서, 4000rpm의 회전수로 30초간 웨이퍼를 회전시킴으로써 구멍 지름 45㎚의 콘택트 홀 패턴을 얻었다. 또한, 실시예 14에서는 이하에 나타내는 수지를 2.5질량%, 이하에 나타내는 질소 함유 화합물을 0.5질량%, 4-메틸-2-펜탄올 용제를 97질량% 포함하는 탑 코트 조성물을 사용해서 레지스트막 상에 두께 100㎚의 탑 코트층을 형성한 후 노광 및 현상을 행했다.Using the ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by ASML Holding NV; XT1700i, NA 1.20, C-Quad, OUTER SIGMA 0.900, INNER SIGMA 0.812, XY deflection), the obtained wafer was used to form a hole portion 45 nm, (Here, a portion corresponding to the hole is shielded for negative image formation). Ultrapure water was used as the immersion liquid. And then heated (PEB: Post Exposure Bake) at 105 DEG C for 60 seconds. Then, it was purged with an organic solvent-based developer (butyl acetate) for 30 seconds, developed, and rinsed with a rinsing liquid (4-methyl-2-pentanol) for 30 seconds. Subsequently, the wafer was rotated at a rotational speed of 4000 rpm for 30 seconds to obtain a contact hole pattern having a hole diameter of 45 nm. In Example 14, 2.5% by mass of the resin shown below, 0.5% by mass of the nitrogen-containing compound shown below and 97% by mass of 4-methyl-2-pentanol solvent were used to form a resist film A top coat layer having a thickness of 100 nm was formed, followed by exposure and development.

Figure pat00060
Figure pat00060

(현상 결함 평가)(Evaluation of Development Defect)

상술한 방법에 의해 콘택트 홀 패턴을 형성한 실리콘 웨이퍼에 대해서 결함 검사 장치 KLA2360기(KLA-Tencor Corporation제)에 의해 현상 결함 수를 측정하여 단위 면적[㎠]의 현상 결함 수를 계산했다. 값이 적을수록 양호한 것을 의미한다. 결과를 정리해서 표 3에 나타낸다.The number of developed defects was measured by a defect inspection apparatus KLA2360 (manufactured by KLA-Tencor Corporation) for a silicon wafer on which a contact hole pattern was formed by the above-described method to calculate the number of development defects per unit area [cm 2]. The smaller the value, the better. The results are summarized in Table 3.

(노광 래티튜드(EL))(Exposure latitude (EL))

측장 주사형 전자 현미경(SEM, Hitachi, Ltd. S-9380Ⅱ제)에 의해 홀 사이즈를 관찰하고, 홀 부분이 45㎚인 콘택트 홀 패턴을 해상할 때의 최적 노광량을 감도(Eopt)(mJ/㎠)로 했다. 구한 최적 노광량(Eopt)을 기준으로 하고, 이어서 홀 사이즈가 목적의 값인 45㎚의 ±10%(즉, 40.5㎚ 및 49.5㎚)가 될 때의 노광량을 구했다. 그리고, 다음 식으로 정의되는 노광 래티튜드(EL, %)를 산출했다. EL의 값이 클수록 노광량 변화에 의한 성능 변화가 작고, 양호하다. 결과를 정리해서 표 3에 나타낸다.The optimum exposure amount at the time of resolving a contact hole pattern having a hole portion of 45 nm was evaluated as the sensitivity (E opt ) (mJ / cm 2) by observing the hole size with a scanning electron microscope (SEM, Hitachi, Ltd. S- Cm &lt; 2 &gt;). Based on the obtained optimum exposure amount (E opt ), the exposure amount when the hole size became ± 10% of the target value of 45 nm (that is, 40.5 nm and 49.5 nm) was obtained. Then, the exposure latitude EL (%) defined by the following equation was calculated. The larger the value of EL is, the smaller the change in performance due to the change in the exposure amount is. The results are summarized in Table 3.

[EL(%)]=([(홀 부분이 40.5㎚가 되는 노광량)-(홀 부분이 49.5㎚가 되는 노광량)]/Eopt)×100[(%)] = ([(Exposure dose at which the hole portion becomes 40.5 nm) - (exposure amount at which the hole portion becomes 49.5 nm)] / E opt ) x 100

(패턴 형상 평가)(Pattern shape evaluation)

상술한 방법에 의해 얻어진 콘택트 홀 패턴의 단면 형상을 주사형 전자 현미경을 사용해서 관찰하고, 레지스트 패턴의 저부에 있어서의 홀 지름(Lb)과, 레지스트 패턴의 상부에서의 홀 지름(La)을 측정했다. La와 Lb의 비(La/Lb)가 1에 가까울수록 패턴 형상으로서는 바람직하다. La와 Lb의 비(La/Lb)와 1의 차의 절대값에 의해 하기 5단계로 구별해서 평가를 행했다. 결과를 정리해서 표 3에 나타낸다.The sectional shape of the contact hole pattern obtained by the above method was observed using a scanning electron microscope to measure the hole diameter Lb at the bottom of the resist pattern and the hole diameter La at the top of the resist pattern did. The closer La / Lb of La to Lb is, the closer to 1, the better the pattern shape. The evaluation was carried out in the following five steps by the absolute value of the difference between La and Lb (La / Lb) and 1: The results are summarized in Table 3.

A: |1-(La/Lb)|≤0.05A: | 1- (La / Lb) |? 0.05

B: 0.05<|1-(La/Lb)|≤0.1B: 0.05 < 1- (La / Lb) | 0.1

C: 0.1<|1-(La/Lb)|≤0.15C: 0.1 < 1- (La / Lb) | 0.15

D: 0.15<|1-(La/Lb)|≤0.2D: 0.15 < 1- (La / Lb) | 0.2

E: 0.2<|1-(La/Lb)|E: 0.2 < 1- (La / Lb) |

표 3에 나타내는 바와 같이 본 발명의 패턴 형성 방법을 사용하면 노광 래티튜드, 현상 특성 및 패턴 프로파일이 양호한 형상의 패턴이 형성되는 것이 확인되었다.As shown in Table 3, it was confirmed that when the pattern forming method of the present invention was used, a pattern with good exposure latitude, development characteristics, and pattern profile was formed.

또한, 실시예 1~4의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 수지(B)가 일반식(Ⅷ)으로 나타내어지는 반복 단위를 가질 경우(실시예 4), 상기 특성이 보다 우수한 것이 확인되었다.Further, as can be seen from the comparison of Examples 1 to 4, it was confirmed that the resin (B) had the above characteristics when the resin (B) had a repeating unit represented by the general formula (VIII) (Example 4).

또한, 실시예 1과 실시예 5~6의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 광산 발생제 중의 양이온이 일반식(C-2)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온일 경우 상기 특성이 보다 우수한 것이 확인되었다.As can be seen from the comparison between Example 1 and Examples 5 to 6, when the cation in the photo acid generator is a cation represented by the general formulas (C-2) to (C-3) .

또한, 실시예 1과 실시예 7의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 일반식(A-1)으로 나타내어지는 화합물과, 상기 화합물은 다른 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 병용할 경우(실시예 7), 상기 특성이 보다 우수한 것이 확인되었다.In addition, as can be seen from the comparison between Example 1 and Example 7, the compound represented by the general formula (A-1) and the compound can be used in combination with a compound generating an acid by irradiation with another actinic ray or radiation (Example 7), it was confirmed that the above characteristics were better.

또한, 실시예 1과 실시예 10의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 용제에 락톤계 용제가 포함될 경우(실시예 1), 상기 특성이 보다 우수한 것이 확인되었다.Further, as can be seen from the comparison between Example 1 and Example 10, it was confirmed that when the solvent contains a lactone type solvent (Example 1), the above characteristics are more excellent.

또한, 실시예 1과 실시예 11의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 용제에 케톤계 용제가 포함될 경우(실시예 1), 상기 특성이 보다 우수한 것이 확인되었다.As can be seen from the comparison between Example 1 and Example 11, it was confirmed that the above characteristics were better when the ketone solvent was included in the solvent (Example 1).

또한, 실시예 1과 실시예 12~13의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 염기성 화합물로서 광산 발생제(A)에 대해서 상대적으로 약산이 되는 오늄염 또는 일반식(d-1)으로 나타내어지는 카르바메이트기를 구성하는 보호기를 갖는 염기성 화합물을 사용하는 경우(실시예 12 및 실시예 13) 상기 특성이 보다 우수한 것이 확인되었다.Further, as can be seen from the comparison between Example 1 and Examples 12 to 13, the onium salt which is relatively weak acid relative to the photoacid generator (A) or the onium salt which is the basic compound (d-1) When the basic compound having a protecting group constituting the mating group was used (Example 12 and Example 13), it was confirmed that the above characteristics were better.

한편, 소정의 광산 발생제를 사용하지 않은 비교예 1 및 비교예 2 및 소정의 수지(B)를 사용하지 않은 비교예 3에 있어서는 상기 특성이 뒤떨어져 있었다.On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which a predetermined photoacid generator was not used and in Comparative Example 3 in which a predetermined resin (B) was not used, the above characteristics were inferior.

Claims (18)

(가) 하기 (A) 및 (B)를 함유하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 의해 막을 형성하는 공정,
(A) 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물
(B) 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 산의 작용에 의해 극성이 증대되어 유기 용제를 포함하는 현상액에 대한 용해성이 감소하는 수지
(나) 상기 막에 활성광선 또는 방사선을 조사하는 공정, 및
(다) 상기 활성광선 또는 방사선이 조사된 막을 유기 용제를 포함하는 현상액을 사용해서 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
Figure pat00061

[일반식(A-1) 중 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 유기기를 나타내고, 적어도 한쪽은 불소 원자 또는 적어도 1개의 불소 원자로 치환된 알킬기를 나타낸다. p는 1~3의 정수를 나타낸다. R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 유기기를 나타낸다. q는 1~8의 정수를 나타낸다. L1은 단결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타낸다. L2는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. Y는 치환기를 가져도 좋은 탄소수 3~18개의 환상 구조를 갖는 기를 나타낸다. Z1+는 양이온을 나타낸다. 일반식(A-1) 중의 음이온에 있어서 불소 원자의 함유율은 0~20질량%이다]
Figure pat00062

[일반식(nⅠ) 중 R13'~R16'은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록실기, 카르복실기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 락톤 구조를 갖는 기 또는 산분해성기를 갖는 기를 나타낸다. X1 및 X2는 각각 독립적으로 메틸렌기, 에틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다. n은 0~2의 정수를 나타낸다]
(A) a step of forming a film by a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition containing (A) and (B)
(A) a compound which generates an acid by irradiation with an actinic ray or radiation represented by the general formula (A-1)
(B) a resin having an increased polarity due to the action of an acid having a repeating unit represented by the general formula (nI) and having reduced solubility in a developer containing an organic solvent
(B) irradiating the film with an actinic ray or radiation, and
(C) a step of developing the film irradiated with the actinic ray or radiation using a developer containing an organic solvent.
Figure pat00061

[In the general formula (A-1), Q 1 and Q 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an organic group, and at least one of them represents an alkyl group substituted by a fluorine atom or at least one fluorine atom. p represents an integer of 1 to 3; R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. q represents an integer of 1 to 8; L 1 represents a single bond, -O-, -COO- or -OCO-. L 2 represents a single bond or a divalent linking group. Y represents a group having a cyclic structure having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. Z 1+ represents a cation. The content of fluorine atoms in the anion in the general formula (A-1) is 0 to 20% by mass)
Figure pat00062

Wherein R 13 'to R 16 ' each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, Or a group having an acid-decomposable group. X 1 and X 2 each independently represent a methylene group, an ethylene group, an oxygen atom or a sulfur atom. n represents an integer of 0 to 2]
제 1 항에 있어서,
일반식(A-1)으로 나타내어지는 화합물은 하기 일반식(A-2)으로 나타내어지는 화합물인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
Figure pat00063

[일반식(A-2) 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 불소로 치환되어 있지 않은 유기기를 나타낸다. q는 1~8의 정수를 나타낸다. L2는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. Y는 치환기를 가져도 좋은 탄소수 3~18개의 환상 구조를 갖는 기를 나타낸다. 일반식(A-2) 중의 음이온에 있어서 불소 원자의 함유율은 0~20질량% 이하이다. Z1은 양이온을 나타낸다]
The method according to claim 1,
Wherein the compound represented by the general formula (A-1) is a compound represented by the following general formula (A-2).
Figure pat00063

[In the general formula (A-2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group which is not substituted with fluorine. q represents an integer of 1 to 8; L 2 represents a single bond or a divalent linking group. Y represents a group having a cyclic structure having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. The content of the fluorine atom in the anion in the general formula (A-2) is 0 to 20% by mass or less. Z 1 represents a cation]
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 Y는 다환식 지방족기인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
And Y is a polycyclic aliphatic group.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
일반식(nⅠ)에 있어서, R13'~R16' 중 적어도 하나는 산분해성기를 갖는 기인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
In the formula (nⅠ), R 13 '~ R 16' wherein at least one resulting pattern forming method characterized in that it has an acid-decomposable group of.
제 4 항에 있어서,
상기 산분해성기를 갖는 기는 *1-L3-AD(또한, L3은 알킬렌기를 나타낸다. AD는 산분해성기를 나타낸다. *1은 상기 수지와의 결합 위치를 나타낸다)로 나타내어지는 기인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
5. The method of claim 4,
The group having an acid-decomposable group is a group represented by * 1 -L 3 -AD (wherein L 3 represents an alkylene group, AD represents an acid-decomposable group, and * 1 represents a bonding position with the resin) / RTI &gt;
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
수지(B)가 하기 일반식(Ⅷ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
Figure pat00064

[일반식(Ⅷ)에 있어서 Z2는 -O- 또는 -N(R41)-을 나타낸다. R41은 수소 원자, 수산기, 알킬기 또는 -OSO2-R42를 나타낸다. R42는 알킬기, 시클로알킬기 또는 캠퍼잔기를 나타낸다. R41 및 R42의 알킬기는 할로겐 원자(바람직하게는 불소 원자) 등으로 치환되어 있어도 좋다]
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the resin (B) has a repeating unit represented by the following general formula (VIII).
Figure pat00064

[In the formula (VIII), Z 2 represents -O- or -N (R 41 ) -. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or -OSO 2 -R 42 . R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. The alkyl group of R 41 and R 42 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom)
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 소수성 수지를 더 포함하고, 상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 있어서의 상기 소수성 수지의 함유량은 고형분 기준으로 0.01~10질량%인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The above actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition further comprises a hydrophobic resin, and the content of the hydrophobic resin in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is 0.01 to 10% by mass based on the solid content .
제 7 항에 있어서,
상기 소수성 수지는 불소 원자, 규소 원자 및 상기 소수성 수지의 측쇄 부분에 함유되는 CH3 부분 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the hydrophobic resin has at least one selected from the group consisting of a fluorine atom, a silicon atom, and a CH 3 partial structure contained in a side chain portion of the hydrophobic resin.
제 7 항에 있어서,
상기 소수성 수지는 일반식(nⅠ)으로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
Figure pat00065

[일반식(nⅠ) 중 R13'~R16'은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 히드록실기, 카르복실기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 락톤 구조를 갖는 기 또는 산분해성기를 갖는 기를 나타낸다. X1 및 X2는 각각 독립적으로 메틸렌기, 에틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다. n은 0~2의 정수를 나타낸다]
8. The method of claim 7,
Wherein the hydrophobic resin has a repeating unit represented by the general formula (nI).
Figure pat00065

Wherein R 13 'to R 16 ' each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, Or a group having an acid-decomposable group. X 1 and X 2 each independently represent a methylene group, an ethylene group, an oxygen atom or a sulfur atom. n represents an integer of 0 to 2]
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 쇄상 또는 환상의 케톤계 용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the actinic radiation sensitive or radiation-sensitive resin composition further comprises a chain-like or cyclic ketone-based solvent.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 락톤계 용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the actinic radiation sensitive or radiation-sensitive resin composition further comprises a lactone solvent.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 Z1+는 일반식(C-1)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
Figure pat00066

[일반식(C-1) 중 R3~R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. 또한, R3~R9 중 적어도 하나는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. R10 및 R11은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아릴기, 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐알킬기 또는 알콕시카르보닐시클로알킬기를 나타낸다. 또한, R3~R7 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, R8과 R9 또는 R10과 R11은 각각 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다]
Figure pat00067

[일반식(C-2) 중, R12 및 R13은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 나프틸기를 나타낸다. R14는 수소 원자, 불소 원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기, 또는 알킬렌옥시드쇄를 나타낸다. R15는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. r은 0~2의 정수를 나타낸다. m15는 0~8의 정수를 나타낸다. 또한, R12와 R13은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다]
Figure pat00068

[일반식(C-3) 중 R16~R18은 각각 독립적으로 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. m16~m18은 각각 독립적으로 0~5의 정수를 나타낸다. R16~R18 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, m16~m18 중 적어도 1개는 1 이상의 정수를 나타낸다]
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein Z &lt; 1 + &gt; is any one of the cations represented by the general formulas (C-1) to (C-3).
Figure pat00066

[In the formula (C-1), R 3 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. At least one of R 3 to R 9 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. R 10 and R 11 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group or an alkoxycarbonylcycloalkyl group. Any two of R 3 to R 7 may be bonded to each other to form a ring. R 8 and R 9 or R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring]
Figure pat00067

[In the general formula (C-2), R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. R 14 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton, or an alkylene oxide chain. R 15 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. r represents an integer of 0 to 2; m15 represents an integer of 0 to 8; And R &lt; 12 &gt; and R &lt; 13 &gt; may be bonded to each other to form a ring]
Figure pat00068

[In the formula (C-3), R 16 to R 18 each independently represent a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. m16 to m18 each independently represents an integer of 0 to 5; Any two of R 16 to R 18 may be bonded to each other to form a ring. And at least one of m16 to m18 represents an integer of 1 or more]
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 상기 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물과는 다른 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The above actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is produced by irradiation of an actinic ray or radiation different from a compound generating an acid by irradiation of an actinic ray or radiation represented by the above-mentioned general formula (A-1) &Lt; / RTI &gt; further comprising a compound capable of forming a pattern.
제 1 항에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서,
소수성 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern forming method according to claim 1,
A photothermographic material comprising a hydrophobic resin and a hydrophobic resin.
제 1 항에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서,
쇄상 또는 환상의 케톤계 용제를 더 포함하고,
상기 Z1+가 일반식(C-1)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.
Figure pat00069

[일반식(C-1) 중 R3~R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. 또한, R3~R9 중 적어도 하나는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. R10 및 R11은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아릴기, 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐알킬기 또는 알콕시카르보닐시클로알킬기를 나타낸다. 또한, R3~R7 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, R8과 R9 또는 R10과 R11은 각각 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다]
Figure pat00070

[일반식(C-2) 중 R12 및 R13은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 나프틸기를 나타낸다. R14는 수소 원자, 불소 원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기 또는 알킬렌옥시드쇄를 나타낸다. R15는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. r은 0~2의 정수를 나타낸다. m15는 0~8의 정수를 나타낸다. 또한, R12와 R13은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다]
Figure pat00071

[일반식(C-3) 중 R16~R18은 각각 독립적으로 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. m16~m18은 각각 독립적으로 0~5의 정수를 나타낸다. R16~R18 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, m16~m18 중 적어도 1개는 1 이상의 정수를 나타낸다]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern forming method according to claim 1,
Wherein the solvent further comprises a ketone-based solvent,
Wherein the Z 1+ is any one of cations represented by the general formulas (C-1) to (C-3).
Figure pat00069

[In the formula (C-1), R 3 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. At least one of R 3 to R 9 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. R 10 and R 11 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group or an alkoxycarbonylcycloalkyl group. Any two of R 3 to R 7 may be bonded to each other to form a ring. R 8 and R 9 or R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring]
Figure pat00070

[In the formula (C-2), R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. R 14 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton, or an alkylene oxide chain. R 15 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. r represents an integer of 0 to 2; m15 represents an integer of 0 to 8; And R &lt; 12 &gt; and R &lt; 13 &gt; may be bonded to each other to form a ring]
Figure pat00071

[In the formula (C-3), R 16 to R 18 each independently represent a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. m16 to m18 each independently represents an integer of 0 to 5; Any two of R 16 to R 18 may be bonded to each other to form a ring. And at least one of m16 to m18 represents an integer of 1 or more]
제 1 항에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서,
락톤계 용제를 더 포함하고,
상기 Z1+가 일반식(C-1)~(C-3)으로 나타내어지는 양이온 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.
Figure pat00072

[일반식(C-1) 중 R3~R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. 또한, R3~R9 중 적어도 하나는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. R10 및 R11은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아릴기, 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐알킬기 또는 알콕시카르보닐시클로알킬기를 나타낸다. 또한, R3~R7 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, R8과 R9 또는 R10과 R11은 각각 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다]
Figure pat00073

[일반식(C-2) 중 R12 및 R13은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 나프틸기를 나타낸다. R14는 수소 원자, 불소 원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기 또는 알킬렌옥시드쇄를 나타낸다. R15는 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. r은 0~2의 정수를 나타낸다. m15는 0~8의 정수를 나타낸다. 또한, R12와 R13은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다]
Figure pat00074

[일반식(C-3) 중 R16~R18은 각각 독립적으로 수산기, 카르복실기, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타낸다. m16~m18은 각각 독립적으로 0~5의 정수를 나타낸다. 또한, R16~R18 중 임의의 2개는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern forming method according to claim 1,
Further comprising a lactone-based solvent,
Wherein the Z 1+ is any one of cations represented by the general formulas (C-1) to (C-3).
Figure pat00072

[In the formula (C-1), R 3 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. At least one of R 3 to R 9 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. R 10 and R 11 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group or an alkoxycarbonylcycloalkyl group. Any two of R 3 to R 7 may be bonded to each other to form a ring. R 8 and R 9 or R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring]
Figure pat00073

[In the formula (C-2), R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. R 14 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton, or an alkylene oxide chain. R 15 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. r represents an integer of 0 to 2; m15 represents an integer of 0 to 8; And R &lt; 12 &gt; and R &lt; 13 &gt; may be bonded to each other to form a ring]
Figure pat00074

[In the formula (C-3), R 16 to R 18 each independently represent a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom or an organic group. m16 to m18 each independently represents an integer of 0 to 5; Any two of R 16 to R 18 may be bonded to each other to form a ring]
제 1 항에 기재된 패턴 형성 방법에 사용되는 상기 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로서,
상기 일반식(A-1)으로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물과는 다른 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for use in the pattern forming method according to claim 1,
A compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation different from a compound generating an acid by irradiation with an actinic ray or radiation represented by the general formula (A-1) Or radiation sensitive resin composition.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.A method of manufacturing an electronic device, comprising the pattern forming method according to any one of claims 1 to 5.
KR1020150150179A 2014-11-19 2015-10-28 Method for forming pattern, actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, and, method for producing the electronic device using them KR102457436B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014235074A JP2016099438A (en) 2014-11-19 2014-11-19 Pattern formation method, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, electronic device using them, and method for producing the same
JPJP-P-2014-235074 2014-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160059951A true KR20160059951A (en) 2016-05-27
KR102457436B1 KR102457436B1 (en) 2022-10-21

Family

ID=56076109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150150179A KR102457436B1 (en) 2014-11-19 2015-10-28 Method for forming pattern, actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, and, method for producing the electronic device using them

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016099438A (en)
KR (1) KR102457436B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006301278A (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Fuji Photo Film Co Ltd Positive resist composition for liquid immersion exposure and method for forming pattern using the same
JP2009258586A (en) * 2008-03-28 2009-11-05 Fujifilm Corp Resist composition for negative type development, and pattern forming method using the same
JP2010256879A (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Fujifilm Corp Actinic ray- or radiation-sensitive resin composition and method of forming pattern using the composition
JP2011123469A (en) 2009-06-04 2011-06-23 Fujifilm Corp Method of forming pattern using actinic-ray- or radiation sensitive resin composition, and pattern
KR20110131904A (en) * 2010-06-01 2011-12-07 금호석유화학 주식회사 Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same
KR20140109333A (en) * 2013-03-05 2014-09-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Patterning process and resist composition
KR20150127289A (en) * 2013-05-13 2015-11-16 후지필름 가부시키가이샤 Pattern formation method, active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used in same, electronic device using same, and production method for electronic device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006301278A (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Fuji Photo Film Co Ltd Positive resist composition for liquid immersion exposure and method for forming pattern using the same
JP2009258586A (en) * 2008-03-28 2009-11-05 Fujifilm Corp Resist composition for negative type development, and pattern forming method using the same
JP2010256879A (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Fujifilm Corp Actinic ray- or radiation-sensitive resin composition and method of forming pattern using the composition
JP2011123469A (en) 2009-06-04 2011-06-23 Fujifilm Corp Method of forming pattern using actinic-ray- or radiation sensitive resin composition, and pattern
KR20110131904A (en) * 2010-06-01 2011-12-07 금호석유화학 주식회사 Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same
KR20140109333A (en) * 2013-03-05 2014-09-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Patterning process and resist composition
KR20150127289A (en) * 2013-05-13 2015-11-16 후지필름 가부시키가이샤 Pattern formation method, active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used in same, electronic device using same, and production method for electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102457436B1 (en) 2022-10-21
JP2016099438A (en) 2016-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101756882B1 (en) Pattern forming method, active light sensitive or radiation sensitive resin composition, method for manufacturing electronic device, and electronic device
KR101882716B1 (en) Active light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, active light-sensitive or radiation-sensitive film using same, pattern formation method, production method for electronic device, and electronic device
WO2014175270A1 (en) Active light-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method
JP6688811B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film production method, pattern forming method, and electronic device manufacturing method
KR20160058922A (en) Active light sensitive or radiation sensitive resin composition and pattern forming method
TWI667535B (en) Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, pattern forming method, and method for manufacturing electronic device
WO2017078031A1 (en) Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, pattern forming method and electronic device manufacturing method
KR20170130526A (en) METHOD FOR FORMING PATTERN, METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC DEVICE, AND SENSITIVE ACTIVE LIGHT OR RADIATION RESIN
KR20180041182A (en) Pattern forming method, and active radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition
JP6780092B2 (en) Actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, manufacturing method of electronic device
WO2016190368A1 (en) Substrate processing method, resin composition, and method for producing electronic device
JP2018018038A (en) Patterning method and method for manufacturing electronic device using the same
JP6126961B2 (en) Pattern forming method, pattern mask forming method, and electronic device manufacturing method
KR20160106687A (en) Actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, pattern formation method, electronic device manufacturing method, and electronic device
JPWO2019216118A1 (en) Resist composition, resist film, pattern forming method, manufacturing method of electronic device
KR101833342B1 (en) Pattern formation method, active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used in same, electronic device using same, and production method for electronic device
WO2014141858A1 (en) Active light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film using active light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
KR101747772B1 (en) Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JP6467033B2 (en) Organic pattern embedding composition, pattern forming method, and electronic device manufacturing method
KR101842887B1 (en) Actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, pattern formation method, electronic device manufacturing method, and electronic device
KR102457436B1 (en) Method for forming pattern, actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, and, method for producing the electronic device using them
JP2010232550A (en) Negative image forming method
JP2014206686A (en) Pattern forming method, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, manufacturing method of electronic device and electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant