WO2013058250A1 - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents

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WO2013058250A1
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structural unit
polymer
radiation
resin composition
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一樹 笠原
一雄 中原
拡 宮田
永井 智樹
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    • C08K5/42Sulfonic acids; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a radiation-sensitive resin composition suitable for immersion exposure.
  • a radiation-sensitive resin composition suitable for such radiation contains a component having an acid-dissociable group and an acid generator that is a component that generates an acid upon irradiation with radiation, and utilizes these chemical amplification effects
  • an acid generator that is a component that generates an acid upon irradiation with radiation
  • Many chemically amplified radiation-sensitive resin compositions have been proposed.
  • a radiation sensitive resin composition for example, those containing a polymer derived from a monomer containing a norbornane ring derivative are known (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-201232 and Japanese Patent Laid-Open No. 2002-145955). reference).
  • the resist film requires a more balanced lithography performance.
  • LWR LineLiWidth Roughness
  • MEEF Mesk Error Enhancement Factor
  • the present invention has been made on the basis of the above-described circumstances, and is excellent in LWR and MEEF, in addition to their balance, and capable of forming a chemically amplified resist film with few development defects. It aims at providing a resin composition.
  • base polymer a polymer that serves as a base resin having a specific structural unit (hereinafter, also referred to as “base polymer”) and a specific that acts as an acid generator
  • base polymer a polymer that serves as a base resin having a specific structural unit
  • the present inventors have found that it is effective to use a radiation-sensitive resin composition containing a compound having the following structure, and have made the present invention.
  • the radiation sensitive resin composition of the present invention is [A] A compound represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as “[A] compound”) and a structural unit derived from (meth) acrylate containing a [B] lactone skeleton (hereinafter referred to as “structural unit (1)”.
  • structural units (1-2) structural units derived from (meth) acrylates containing a cyclic carbonate skeleton
  • structural units derived from (meth) acrylates containing sultone skeletons structural units derived from (meth) acrylates containing polar groups
  • structural units (1-4) structural units derived from (meth) acrylates containing polar groups
  • R 1 is a monovalent cyclic organic group having a cyclic ester structure or a cyclic ketone structure.
  • R 2 is a single bond or —CH 2 —.
  • X is —O— *. , -COO - *, -. O -CO-O- * or -SO 2 -O- * where * is .R 3 showing the binding site for R 3 is 2 having 1 to 5 carbon atoms (This is a valent chain hydrocarbon group. M + is a monovalent cation.)
  • the radiation-sensitive resin composition preferably further contains a [C] fluorine atom-containing polymer (hereinafter also referred to as “[C] polymer”).
  • [C] polymer a [C] fluorine atom-containing polymer
  • R 1 in the above formula (1) is a group represented by the following formula (a1), a group represented by the following formula (a2), or the following formula (a3). It is preferable that it is group represented.
  • each Y is independently —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 — or —O—.
  • R 4 , R 5 and R 6 are each Independently, it is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a cyano group or a hydroxyl group, a, b and c are each independently an integer of 0 to 5. * represents a bonding site with R 2 . Show.
  • M + in the above formula (1) is preferably a sulfonium cation or an iodonium cation, and more preferably a cation represented by the following formula (b).
  • R 7 , R 8 and R 9 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group or an oxoalkyl group, Or a substituted or unsubstituted aryl group, aralkyl group or aryloxoalkyl group having 6 to 18 carbon atoms, or any two or more of R 7 , R 8 and R 9 are bonded to each other A ring may be formed with the sulfur atom in the inside.
  • the [B] polymer preferably further has a structural unit represented by the following formula (2) (hereinafter also referred to as “structural unit (2)”).
  • R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 11 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or 4 to 20 carbon atoms. Provided that two R 11 may be bonded together to form an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded. .
  • the [B] polymer has a structural unit derived from (meth) acrylate containing a polar group, and the polar group is a hydroxyl group.
  • the radiation-sensitive resin composition of the present invention is excellent in LWR and MEEF, and has a good balance between them, and can form a resist film with few development defects.
  • the radiation-sensitive resin composition of the present invention contains a [A] compound and a [B] polymer.
  • the radiation-sensitive resin composition may contain [C] polymer, [D] acid diffusion controller and [E] lactone compound as suitable components, and may further contain other optional components. .
  • the compound [A] is represented by the above formula (1).
  • the compound [A] generates a compound (acid) represented by R 1 —R 2 —X—R 3 —CHF—CF 2 —SO 3 H upon irradiation with radiation.
  • the compound [A] has a cyclic ester structure or a cyclic ketone structure, the resulting radiation-sensitive resin composition can suppress development defects.
  • R 1 is a monovalent cyclic organic group having a cyclic ester structure or a cyclic ketone structure.
  • R 2 is a single bond or —CH 2 —.
  • X is —O— *, —COO— *, —O—CO—O— * or —SO 2 —O— *.
  • * indicates a binding site with R 3.
  • R 3 is a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and may be linear or branched.
  • M + is a monovalent cation.
  • Examples of the divalent chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 3 include a methylene group, an ethanediyl group, a propanediyl group, a 1-methylethanediyl group, a butanediyl group, and 1-methylpropane.
  • a linear hydrocarbon group is preferable, a linear hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable, and a methylene group is further preferable.
  • the R 1 is not particularly limited as long as it is a monovalent organic group having a cyclic ester structure or a cyclic ketone structure, but a group represented by the following formula (a1), a group represented by the following formula (a2), Or it is preferable that it is group represented by a following formula (a3).
  • each Y is independently —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 — or —O—.
  • R 4 , R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a cyano group or a hydroxyl group.
  • a, b and c are each independently an integer of 0 to 5; * Indicates a binding site with R 2.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 4 , R 5 and R 6 include, for example, methyl group, ethyl group, 1-propyl group, 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, 2- (2-methylpropyl) group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group, 2- (2-methylbutyl) Group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group and the like.
  • Examples of the group represented by the above formula (a1) include the following formula (a1-1), and examples of the group represented by the above formula (a2) include the following formulas (a2-1) to (a2-2), Examples of the group represented by the above formula (a3) include a group represented by the following formula (a3-1).
  • * indicates a binding site with R 2.
  • a preferable anion represented by R 1 —R 2 —X—R 3 —CHF—CF 2 —SO 3 — includes an anion represented by the following formula.
  • a sulfonium cation or an iodonium cation is preferable. By using such a cation, the above characteristics can be further improved.
  • M + is a sulfonium cation
  • the [A] compound is a sulfonium salt
  • M + is an iodonium cation
  • the [A] compound is an iodonium salt.
  • the [A] compound is preferably a sulfonium salt.
  • a cation represented by the above formula (b) is preferable.
  • Preferred examples of the sulfonium cation of the above formula (b) are those represented by the following general formulas (b1) and (b2).
  • R a to R c are each independently a hydroxyl group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, —SR group (R Represents an optionally substituted alkyl group or an aryl group.), Or —SO 2 —R ′ group (R ′ represents an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group) Represents an alkoxy group or an aryl group.
  • q1 to q3 are each independently an integer of 0 to 5.
  • R a ⁇ when R c is plural respective plurality of R a ⁇ R c may each be the same or different.
  • R d is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 8 carbon atoms, Alternatively, two or more R d are bonded to each other to form a ring.
  • R e is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 7 carbon atoms, or two or more R e Are bonded to each other to form a ring.
  • q4 is an integer of 0 to 7.
  • q5 is an integer of 0-6.
  • q6 is an integer of 0 to 3.
  • sulfonium cation examples include the following formulas (i-1) to (i-67).
  • a compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the content of the [A] compound varies depending on the type of the [A] compound and the type of other radiation-sensitive compound used in some cases, but is usually based on 100 parts by mass of the [B] polymer described later. 0.1 to 40 parts by mass, preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably 5 to 35 parts by mass. In this case, if the content of the [A] compound is too small, the desired effect of the present invention may not be sufficiently expressed. On the other hand, if it is excessive, the transparency to radiation, the pattern shape, the heat resistance, etc. will be reduced. There is a fear.
  • the method for synthesizing the compound is not particularly limited, and the compound can be synthesized using a known method.
  • the above [B] polymer serves as a base resin of the radiation sensitive resin composition. That is, the above [B] polymer is a main component of a resist film formed from the radiation sensitive resin.
  • the [B] polymer is preferably contained in an amount of 50% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more in the solid content of the radiation-sensitive resin composition.
  • a base polymer an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble polymer having an acid-dissociable group, and a polymer that is readily soluble in alkali when the acid-dissociable group is dissociated, is preferably used.
  • the “acid-dissociable group” refers to a group that substitutes a hydrogen atom in a polar functional group such as a hydroxyl group or a carboxy group and dissociates in the presence of an acid.
  • alkali-insoluble or alkali-insoluble refers to an alkali used when forming a resist pattern from a resist film formed using a radiation-sensitive resin composition containing an acid-dissociable group-containing polymer.
  • an acid-dissociable group-containing polymer instead of the resist film is developed under development conditions, it means that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development.
  • the fluorine atom content in the [B] polymer is usually less than 5% by mass, preferably 0 to 4.9% by mass, more preferably 0 to 4%. % By mass.
  • the fluorine atom content can be measured by 13 C-NMR.
  • the polymer contains a structural unit (1-1) derived from (meth) acrylate containing a lactone skeleton, a structural unit (1-2) derived from (meth) acrylate containing a cyclic carbonate skeleton, and a sultone skeleton (meta). And at least one structural unit (1) selected from the group consisting of a structural unit (1-3) derived from acrylate and a structural unit (1-4) derived from (meth) acrylate containing a polar group.
  • the radiation-sensitive resin composition can improve the adhesion of the obtained pattern to the substrate and the balance of LWR, MEEF, and the like.
  • R and R ′ are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
  • R ′′ is a hydrogen atom or a methoxy group.
  • A is a single bond or a methylene group.
  • B is a methylene group or an oxygen atom.
  • S and t are each independently 0 or 1.
  • R is a hydrogen atom or a methyl group.
  • the content of the structural unit (1-1) in the polymer is preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 55 mol%.
  • R is a hydrogen atom or a methyl group.
  • the content of the structural unit (1-2) in the polymer is preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 55 mol%.
  • R is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R ′ ′′ is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.
  • a ′ is a single bond or —CH 2 —COO—.
  • B ′ is a methylene group, ethylene group, sulfur atom or oxygen atom.
  • R is a hydrogen atom or a methyl group.
  • the content of the structural unit (1-3) in the polymer is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 15 to 55 mol%.
  • structural unit (1-4) Examples of the polar group in the structural unit (1-4) include a hydroxyl group, a carboxy group, a cyano group, an amino group, and —CO—, among which a hydroxyl group is preferable.
  • structural unit (1-4) structural units represented by the following formulas are preferred.
  • R is a hydrogen atom or a methyl group.
  • the content of the structural unit (1-4) in the polymer is preferably 3 to 20 mol%, and more preferably 5 to 15 mol%.
  • the polymer preferably has a structural unit (2).
  • the structural unit (2) is a structural unit containing an acid dissociable group.
  • R 10 is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 11 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms. However, two R 11 may be bonded to form an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 11 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group.
  • structural unit (2) structural units represented by the following formulas (2-1) to (2-17) are preferred, and the following formulas (2-3), (2-4), (2-9), (2-12) and (2-13) are more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • R 10 has the same meaning as in the above formula (2).
  • the polymer may further have other structural units.
  • the other structural units include (meth) acrylic acid, and structural units derived from (meth) acrylic acid esters such as adamantyl (meth) acrylate and norbornyl (meth) acrylate.
  • the molecular weight of the polymer is not particularly limited and may be appropriately selected.
  • the polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC) is usually used. 1,000 to 500,000, preferably 2,000 to 400,000, more preferably 3,000 to 300,000.
  • the ratio (Mw / Mn) of [B] Mw of the polymer and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) measured by GPC is not particularly limited and can be appropriately selected. Usually, it is 1 to 5, preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. By using a polymer having Mw / Mn in such a range, the resulting resist has excellent resolution performance.
  • the [B] polymer can be used alone or in admixture of two or more.
  • the method for synthesizing the polymer is not particularly limited.
  • a method for introducing one or more acid-dissociable groups into an acidic functional group in a previously synthesized alkali-soluble polymer; having an acid-dissociable group A method of polymerizing one or more polymerizable unsaturated monomers together with one or more other polymerizable unsaturated monomers; one or more polycondensable components having an acid dissociable group, It can be synthesized by a polycondensation method together with a polycondensable component.
  • the monomer compound used for the synthesis of the polymer includes (meth) acrylate containing a lactone skeleton, (meth) acrylate containing a cyclic carbonate skeleton, (meth) acrylate containing a sultone skeleton, and a polar group ( A compound containing at least one of (meth) acrylate is used. Further, as the monomer compound, it is also preferable to further use (meth) acrylate having an acid dissociable group.
  • Polymerization of the polymerizable unsaturated monomer in synthesizing the alkali-soluble polymer and polymerization of the polymerizable unsaturated monomer having the acid dissociable group are the polymerizable unsaturated monomer and reaction used.
  • a polymerization initiator such as a radical polymerization initiator, an anionic polymerization catalyst, a coordination anionic polymerization catalyst, a cationic polymerization catalyst, or a polymerization catalyst is appropriately selected, and bulk polymerization, solution polymerization, precipitation polymerization, emulsification It can be carried out in an appropriate polymerization form such as polymerization, suspension polymerization, bulk-suspension polymerization.
  • the polycondensation of the polycondensable component having an acid dissociable group can be preferably carried out in an aqueous medium or a mixed medium of water and a hydrophilic solvent in the presence of an acidic catalyst.
  • the said radiation sensitive resin composition can also contain a [C] fluorine atom containing polymer as a water-repellent additive.
  • a resist film is formed using a composition containing the [B] polymer and the [C] polymer
  • the [C] weight is reduced on the surface of the resist film due to the water repellency of the [C] polymer.
  • the distribution of coalescence tends to be high. That is, the [C] polymer is unevenly distributed on the surface of the resist film. Accordingly, when the [C] polymer is used, it is not necessary to separately form an upper layer film for the purpose of blocking the resist film and the immersion exposure liquid, and therefore the radiation sensitive resin containing the [C] polymer.
  • the composition can be suitably used for an immersion exposure method.
  • the polymer is not particularly limited as long as it contains a fluorine atom in the molecule, but preferably has a structural unit containing a fluorine atom (hereinafter referred to as “structural unit (C1)”).
  • structural unit (C1) specifically, a structural unit represented by the following formula (a1-1) (hereinafter referred to as “structural unit (a1-1)”), a structural formula (a1-2) ) (Hereinafter referred to as “structural unit (a1-2)”) and a structural unit represented by the following formula (a1-3) (hereinafter referred to as “structural unit (a1-3)”).
  • R C1 is independently a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
  • Rf 1 is a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R C6 is a (g + 1) -valent linking group. g is an integer of 1 to 3. However, when g is 1, R C6 may be a single bond.
  • R C7 represents a divalent linking group.
  • R C8 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • Rf 2 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. However, not all Rf 2 are hydrogen atoms.
  • Rf 1 in the above formula (a1-1) is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom or at least one fluorine atom. And monovalent alicyclic hydrocarbon groups having 4 to 20 carbon atoms or groups derived therefrom.
  • Preferred monomers that give the structural unit (a1-1) include, for example, trifluoromethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, perfluoroethyl (meth) ) Acrylic acid ester, perfluoro n-propyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro i-propyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro n-butyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro i-butyl (meth) acrylic Acid ester, perfluoro t-butyl (meth) acrylic acid ester, 2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (2,2,3, 3,4,4,5,5-octafluoropentyl) (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclohexyl Methyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,3-
  • the polymer may have a structural unit (a1-2) or a structural unit (a1-3) as a structural unit containing a fluorine atom.
  • Examples of the monovalent organic group represented by R C8 include monovalent hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms, acid dissociable groups, and alkali dissociable groups.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include linear or branched monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms and monovalent cyclic hydrocarbon groups having 3 to 30 carbon atoms. Can be mentioned.
  • Examples of the linear or branched monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an i-propyl group, and an i-butyl group. And sec-butyl group.
  • Examples of the monovalent cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
  • these hydrocarbon groups those corresponding to acid dissociable groups and alkali dissociable groups described later are excluded.
  • said hydrocarbon group may have a substituent.
  • the acid dissociable group examples include a t-butoxycarbonyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a (thiotetrahydropyranylsulfanyl) methyl group, a (thiotetrahydrofuranylsulfanyl) methyl group, and an alkoxy-substituted group.
  • examples thereof include a methyl group and an alkylsulfanyl-substituted methyl group.
  • the alkoxy group (substituent) in the alkoxy-substituted methyl group includes, for example, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the alkyl group (substituent) in the alkylsulfanyl-substituted methyl group includes, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • examples of the acid dissociable group include a group represented by the general formula [—C (R g ) 3 ].
  • R 11 in the above formula (2) can be applied to the three R g .
  • the group represented by the above [—C (R g ) 3 ], t-butoxycarbonyl group, and alkoxy-substituted methyl group are preferable.
  • a t-butoxycarbonyl group and an alkoxy-substituted methyl group are preferable.
  • an alkoxy-substituted methyl group a group represented by [—C (R g ) 3 ] is preferable.
  • the structural unit (a1-2) or the structural unit (a1-3) has an acid-dissociable group
  • it can be used in combination with the above polymer (B1) so that the [C] polymer in the pattern exposure part
  • a positive radiation sensitive resin composition in that the solubility can be improved. This is considered to be because a polar group is generated by reacting with an acid generated at an exposed portion of the resist film in an exposure step in the resist pattern forming method described later.
  • alkali dissociable group refers to a group that substitutes a hydrogen atom in a polar functional group such as a hydroxyl group or a carboxy group, and dissociates in the presence of an alkali.
  • Such an alkali-dissociable group is not particularly limited as long as it exhibits the above properties, but the alkali-dissociable group in the above formula (a1-2) is represented by the following formula (R1-1). The group can be mentioned.
  • R C81 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
  • R C81 one having 1 to 10 carbon atoms in the above description of Rf 1 can be applied.
  • R C81 is preferably a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms in which all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms, and more preferably a trifluoromethyl group.
  • examples of the alkali dissociable group in the above formula (a1-3) include groups represented by the following formulas (R1-2) to (R1-4).
  • R C10 represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, an acyl group, or an acyloxy group.
  • m1 is an integer of 0 to 5.
  • m2 is an integer of 0-4. If R C10 is plural, the plurality of R C10 may each be the same or different.
  • R C11 and R C12 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R C11 and R C12 are bonded to each other to form a carbon number. 4 to 20 alicyclic structures are formed.
  • examples of the halogen atom represented by R C10 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Of these, fluorine atoms are preferred.
  • examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R C10 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, i- A propyl group, i-butyl group, sec-butyl group and the like can be mentioned.
  • examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R C11 or R C12 include the same groups as those exemplified above for R C10 .
  • Examples of the group containing an alicyclic structure formed by combining R C11 and R C12 with each other include a cyclopentyl group, a cyclopentylmethyl group, a 1- (1-cyclopentylethyl) group, and 1- (2-cyclopentylethyl).
  • Group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, 1- (1-cyclohexylethyl) group, 1- (2-cyclohexylethyl group), cycloheptyl group, cycloheptylmethyl group, 1- (1-cycloheptylethyl) group, 1 -(2-cycloheptylethyl) group, 2-norbornyl group and the like can be mentioned.
  • Specific examples of the group represented by the above formula (R1-4) include methyl group, ethyl group, 1-propyl group, 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, 1-pentyl group, 2 -Pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group, 1-hexyl group, 2-hexyl group, 3 -Hexyl group, 1- (2-methylpentyl) group, 1- (3-methylpentyl) group, 1- (4-methylpentyl) group, 2- (3-methylpentyl) group, 2- (4-methyl) Pentyl) group, 3- (2-methylpentyl) group and the like.
  • a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, a 1-butyl group, and a 2-butyl group 1-
  • the affinity of the [C] polymer for the developer can be improved. preferable. This is considered to be because the [C] polymer reacts with the developer to generate a polar group in the development step of the pattern forming method described later.
  • Examples of the (g + 1) -valent linking group represented by R C6 include a (g + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, this hydrocarbon group and an oxygen atom, a sulfur atom, an imino group, a carbonyl group,- A (g + 1) -valent group ( ⁇ ) in combination with CO—O— or —CO—NH—, or a combination of this group ( ⁇ ) and a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (g + 1) Valent group ( ⁇ ).
  • g is 2 or 3
  • a plurality of groups represented by the following formulas in formula (a1-2) may be the same or different.
  • Examples of the (g + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by the above R C6 include: Chain-structured hydrocarbon groups such as methane, ethane, propane, butane, 2-methylpropane, pentane, 2-methylbutane, 2,2-dimethylpropane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, etc.
  • Examples of the (g + 1) -valent linking group represented by R C6 include groups represented by the following general formula.
  • each R C60 is independently a (g + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R C61 each independently represents a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or 2 to 6 carbon atoms. Valent aromatic hydrocarbon group.
  • Examples of R C60 include the same groups as the (g + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms shown in the description of R C6 .
  • a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, and a divalent aromatic group having 6 to 30 carbon atoms.
  • the group hydrocarbon group include groups obtained by removing two hydrogen atoms from the hydrocarbons corresponding to the hydrocarbon groups shown in the description of RC6 .
  • R C6 may have a substituent.
  • Rf 2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. However, unless all Rf 2 is a hydrogen atom.
  • the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by Rf 2 include, for example, a part or all of the hydrogen atoms contained in the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group. And the like can be mentioned.
  • examples of the partial structure represented by the following formula include those represented by the following formulas (1) to (5).
  • a structure represented by the following formula (5) is preferable
  • a structure represented by the following formula (3) is preferable.
  • structural unit (a1-2) include structural units represented by the following formulas (a1-2-1) and (a1-2-2).
  • R C1 , R C6 , R C8 and g have the same meaning as in the above general formula (a2-1).
  • Examples of the compound giving the structural unit (a1-2) include compounds represented by the following formulae.
  • R C1 and R C8 have the same meaning as in the general formula (a1-2).
  • the compound in which R C8 is an acid dissociable group or an alkali dissociable group can be synthesized using, for example, a compound in which R C8 is a hydrogen atom in the above formulas as a raw material.
  • a compound in which R C8 is represented by the above formula (R1-1) can be formed by fluoroacylating a compound in which R C8 is a hydrogen atom in each of the above formulas by a conventionally known method. .
  • Examples of a method for synthesizing a compound in which R C8 is an acid dissociable group or an alkali dissociable group include 1) a method in which an alcohol and a fluorocarboxylic acid are condensed in the presence of an acid, and 2) in the presence of a base. And a method of esterifying by condensing an alcohol and a fluorocarboxylic acid halide.
  • structural unit (a1-3) examples include a structural unit represented by the following formula (a1-3-1).
  • R C1 , R C7 and R C8 have the same meaning as in the general formula (a1-3).
  • Examples of the compound giving such a structural unit include structural units represented by the following formula.
  • R C1 and R C8 have the same meaning as in the general formula (a1-3).
  • the compound in which R C8 is an acid-dissociable group or an alkali-dissociable group can be synthesized using, for example, a compound or a derivative thereof in which R C8 is a hydrogen atom in the above formulas.
  • R C8 includes a compound containing an alkali-dissociable group represented by the above formula (R1-4)
  • this compound includes, for example, a compound represented by the following general formula (m-2-3): It can be obtained by reacting with a compound represented by the following formula (m-2-4-3).
  • R C1 , R C7 and Rf 2 have the same meanings as the general formula (a1-3).
  • R C101 represents a hydroxyl group or a halogen atom.
  • R C11 and R C12 have the same meanings as the general formula (R1-4).
  • the polymer may have only one kind of the above structural units (a1-1) to (a1-3), or may have two or more kinds, but the structural unit (a1-1) ) To (a1-3) are preferred, and it is more preferred to have the structural unit (a1-2) and the structural unit (a1-3).
  • the structural units (a1-1) to (a1-3) preferably have the structural unit (a1-3).
  • the [C] polymer may have one or more of the structural units (a1-1) to (a1-3).
  • the polymer [C] is a structural unit containing an acid-dissociable group other than the structural unit (C1) (hereinafter also referred to as “structural unit (C2)”), alkali-soluble.
  • a structural unit (C3) containing a group (excluding those corresponding to the structural unit (C1)) hereinafter simply referred to as “structural unit (C3)”
  • a structural unit (C4) containing a lactone skeleton hereinafter referred to as “structural unit (C3)”
  • structural unit (C4) containing a lactone skeleton
  • the solubility with respect to a developing solution can be improved because a [C] polymer has a structural unit (C3) and / or a structural unit (C4).
  • (Structural unit (C2)) When the polymer having the structural unit (C2) is used as the [C] polymer, it is particularly preferable as a positive radiation sensitive resin composition by using it together with the [B] polymer. In this case, the difference between the advancing contact angle and the receding contact angle of the resist film can be reduced, and the scanning speed during immersion exposure can be improved.
  • the structural unit (C2) for example, a structural unit represented by the above formula (2) is preferable.
  • the structural unit (C2) is particularly preferably a structural unit represented by the following formula (C2-1-1) among the structural units represented by the above formula (2).
  • R C21 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R C22 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • k is an integer of 1 to 4.
  • examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R C22 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i- Examples include propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.
  • the polymer may have the structural unit (C2) alone or in combination of two or more.
  • the alkali-soluble group in the structural unit (C3) is preferably a functional group having a hydrogen atom having a pKa (Ka is a dissociation constant) of 4 to 11.
  • Ka is a dissociation constant
  • the alkali-soluble group is a functional group having a hydrogen atom having a pKa of 4 to 11, solubility in a developer can be improved.
  • Specific examples of such a functional group include functional groups represented by the following formulas (C3a) and (C3b).
  • R C23 is a C 1-10 hydrocarbon group substituted with a fluorine atom.
  • the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a fluorine atom represented by R C23 is one in which one or more hydrogen atoms in the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are fluorine atoms. Although it will not specifically limit if it is substituted by, It is preferable that it is a trifluoromethyl group.
  • the main chain skeleton of the structural unit (C3) is not particularly limited, but is preferably a methacrylate ester skeleton, an acrylate ester skeleton, or an ⁇ -trifluoroacrylate ester skeleton.
  • Examples of the structural unit (C3) include structural units derived from compounds represented by the following general formulas (C3a-1) and (C3b-1).
  • R C24 is a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
  • R C25 is a divalent linking group.
  • R C23 is a C 1-10 hydrocarbon group substituted with a fluorine atom.
  • k1 is 0 or 1.
  • R C25 As the divalent linking group represented by R C25 , the description of R C7 in the above formula (a1-3) can be applied. Moreover, said R C23 is synonymous with the said Formula (C3a).
  • the [C] polymer may have the structural unit (C3) alone or in combination of two or more.
  • structural unit (C4) examples include the structural units exemplified as the structural unit (1-1) in the [B] polymer.
  • the content of the structural unit (C1) is preferably 20 to 90 mol%, and more preferably 20 to 80 mol%.
  • the content of the structural unit (C2) is usually 80 mol% or less, preferably 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 70 mol%. When the content ratio of the structural unit (C2) is within this range, it is particularly effective from the viewpoint of reducing the difference between the advancing contact angle and the receding contact angle.
  • the content ratio of the structural unit (C3) is usually 50 mol% or less, preferably 5 to 30 mol%, more preferably 5 to 20 mol%.
  • the content ratio of the structural unit (C4) is usually 50 mol% or less, preferably 5 to 30 mol%, more preferably 5 to 20 mol%.
  • the weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) method of the polymer is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 1, 000 to 40,000, more preferably 1,000 to 30,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the ratio (Mw / Mn) of [C] polymer Mw to polystyrene-reduced number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) by the GPC method is preferably 1 to 5. More preferably.
  • the content of the [C] polymer is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the [B] polymer. More preferably, it is 5 parts by mass. If it is less than 0.1 part by mass, the effect of containing the [C] polymer may not be sufficient. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, the water repellency on the surface of the resist film becomes too high and development failure may occur.
  • the fluorine atom content in the polymer is usually 5% by mass or more, preferably 5 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass.
  • the fluorine atom content ratio can be measured by 13 C-NMR.
  • the fluorine atom content in the polymer is within the above range, the water repellency of the resist film surface formed by the photoresist composition containing the [C] polymer and the above-mentioned [B] polymer is increased. Therefore, it is not necessary to separately form an upper layer film during immersion exposure.
  • the polymer includes a polymerizable unsaturated monomer corresponding to each predetermined structural unit, a radical polymerization initiator such as a hydroperoxide, a dialkyl peroxide, a diacyl peroxide, and an azo compound. And can be synthesized by polymerization in an appropriate solvent in the presence of a chain transfer agent, if necessary.
  • a radical polymerization initiator such as a hydroperoxide, a dialkyl peroxide, a diacyl peroxide, and an azo compound.
  • Examples of the solvent used for the polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, and n-decane; cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, Cycloalkanes such as norbornane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene; halogenated hydrocarbons such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide, chlorobenzene; ethyl acetate Saturated carboxylic acid esters such as n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate; ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pent
  • the reaction temperature in the above polymerization is usually 40 to 150 ° C., preferably 50 to 120 ° C.
  • the reaction time in the above polymerization is usually 1 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours.
  • the radiation-sensitive resin composition of the present invention controls the diffusion phenomenon in the resist film of an acid generated from a radiation-sensitive acid generator by exposure, and has an action of suppressing an undesirable chemical reaction in a non-exposed region. It is preferable to contain a control agent.
  • the radiation-sensitive resin composition can improve the storage stability of the radiation-sensitive resin composition, further improve resolution, and develop from exposure to development. It is possible to suppress a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time (PED) until processing. As a result, the radiation sensitive resin composition can improve process stability.
  • the acid diffusion controller is preferably a nitrogen-containing organic compound whose basicity does not change by exposure or heat treatment during the resist pattern formation process.
  • the nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following formula (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound ( ⁇ )”) and a diamine compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound”).
  • Compound ( ⁇ ) polyamino compounds and polymers having 3 or more nitrogen atoms (hereinafter referred to as“ nitrogen-containing compounds ( ⁇ ) ”), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds. Etc.
  • R L each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. However, a part or all of the hydrogen atoms of RL may be substituted.
  • alkyl group which may be substituted for R L , for example, those having 1 to 15 carbon atoms are preferred, and those having 1 to 10 carbon atoms are more preferred.
  • alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group.
  • n-hexyl group n-heptyl group, n-octyl group, n-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, hydroxymethyl group, 2-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group, etc. be able to.
  • Examples of the aryl group which may be substituted for R L include, for example, those having 6 to 12 carbon atoms, specifically, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 2, 3 -Xylyl group, 2,4-xylyl group, 2,5-xylyl group, 2,6-xylyl group, 3,4-xylyl group, 3,5-xylyl group, cumenyl group, 1-naphthyl group, etc. Can do.
  • aralkyl group which may be substituted for R L , for example, those having 7 to 19 carbon atoms are preferred, and those having 7 to 13 carbon atoms are more preferred.
  • the aralkyl group include a benzyl group, an ⁇ -methylbenzyl group, a phenethyl group, and a 1-naphthylmethyl group.
  • nitrogen-containing compound ( ⁇ ) examples include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; di-n-butylamine, di-n -Dialkylamines such as pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine; triethylamine, tri-n-propylamine , Tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, etc.
  • monoalkylamines such as n-hexylamine, n-h
  • Alkanol amines such as ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine Aromatics such as aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, 1-naphthylamine Examples include amines.
  • nitrogen-containing compound ( ⁇ ) examples include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2- Hydroxyethyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4, 4'-diaminodiphenylamine, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4- Rox
  • nitrogen-containing compound ( ⁇ ) examples include polyethyleneimine, polyallylamine, N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide polymer, and the like.
  • amide group-containing compound examples include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. Can be mentioned.
  • urea compound examples include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri-n-butyl.
  • nitrogen-containing heterocyclic compound examples include imidazole, benzimidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 4-methyl-2- Imidazoles such as phenylimidazole and 2-phenylbenzimidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4 -In addition to pyridines such as phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, acridine, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, 1-piperidine ethanol , 2-piperidine ethanol, morpholine, 4-methylmorpholine, 4-
  • a compound having an acid dissociable group can also be used as the nitrogen-containing organic compound.
  • the nitrogen-containing organic compound having an acid dissociable group include N- (t-butoxycarbonyl) piperidine, N- (t-butoxycarbonyl) imidazole, N- (t-butoxycarbonyl) benzimidazole, N- ( t-butoxycarbonyl) -2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) di-n-octylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diethanolamine, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine, N- (T-butoxycarbonyl) diphenylamine, tert-butyl-4-hydroxy-1-piperidinecarboxylate and the like can be mentioned.
  • nitrogen-containing organic compounds nitrogen-containing compounds ( ⁇ ), nitrogen-containing compounds ( ⁇ ), nitrogen-containing heterocyclic compounds, nitrogen-containing organic compounds having an acid-dissociable group, and the like are preferable.
  • X + is a cation represented by the following formula (D1-1) or (D1-2).
  • Z ⁇ is OH ⁇ , an anion represented by the general formula (D1-3) R D1 —COO — , or an anion represented by the general formula (D1-4) R D1 —SO 3 — .
  • R D1 represents an optionally substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group or aryl group.
  • R D2 to R D4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
  • R D5 and R D6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
  • the above compound is used as an acid diffusion control agent that is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability (hereinafter also referred to as “photodegradable acid diffusion control agent”).
  • photodegradable acid diffusion control agent By containing this compound, the acid diffuses in the exposed area, and the acid diffusion is controlled in the unexposed area, so that the contrast between the exposed area and the unexposed area can be improved (that is, the exposed area and the exposed area). Therefore, it is particularly effective for improving the LWR and MEEF of the radiation sensitive resin composition.
  • (X + ) X + in the above formula (D1-0) is a cation represented by the general formula (D1-1) or (D1-2) as described above.
  • R D2 to R D4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
  • a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom are preferable because of the effect of reducing the solubility of the above compound in a developer.
  • R D5 and R D6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
  • a hydrogen atom, an alkyl group, and a halogen atom are preferable.
  • (Z -) Z ⁇ in the above formula (D1-0) is, as described above, OH ⁇ , an anion represented by the general formula (D1-3) R D1 —COO — , or the general formula (D1-4) R D1 An anion represented by —SO 3 — .
  • R D1 in the general formulas (D1-3) and (D1-4) is an optionally substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, or aryl group, and among these, An alicyclic hydrocarbon group or an aryl group is preferred because it has the effect of reducing the solubility in the developer.
  • alkyl group which may be substituted examples include, for example, a hydroxymethyl group, a 1-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 1-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 3-hydroxypropyl group, 1-hydroxypropyl group, A hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group; methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a butoxy group, a 2-methylpropoxy group, a 1-methylpropoxy group or a t-butoxy group; a cyano group; a cyanomethyl group, a 2-cyanoethyl group, a 3-cyanopropyl group, a 4- Examples include groups having one or more substituents such as cyanoalkyl groups having
  • Examples of the optionally substituted alicyclic hydrocarbon group include cycloalkane skeletons such as hydroxycyclopentane, hydroxycyclohexane, and cyclohexanone; 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptane-2 -Monovalent groups derived from alicyclic hydrocarbons having a bridged alicyclic skeleton such as on (camphor). Among these, a group derived from 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one is preferable.
  • a group in which part or all of the hydrogen atoms of the phenyl group, benzyl group, and phenylcyclohexyl group are substituted with a hydroxyl group, a cyano group, or the like is preferable.
  • Z ⁇ in the general formula (D1-0) is represented by the general formula (D1-3) in which the anion represented by the following formula (1a) (that is, R D1 is a 2-hydroxyphenyl group) Anion) or an anion represented by the following formula (1b) (that is, R D1 is a group derived from 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one, The anion represented by 4) is preferable.
  • the photodegradable acid diffusion controller is a compound represented by the above general formula (D1-0), specifically, a sulfonium salt compound or an iodonium salt compound that satisfies the above conditions.
  • sulfonium salt compounds examples include triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium acetate, triphenylsulfonium salicylate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium hydroxide, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium acetate, diphenyl-4- Examples thereof include hydroxyphenylsulfonium salicylate, triphenylsulfonium 10-camphor sulfonate, 4-tert-butoxyphenyl diphenylsulfonium 10-camphor sulfonate, and the like.
  • these sulfonium salt compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • iodonium salt compound examples include bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium salicylate, 4-t-butylphenyl-4-hydroxyphenyliodonium hydroxide, 4-t-butylphenyl-4-hydroxy Phenyliodonium acetate, 4-tert-butylphenyl-4-hydroxyphenyliodonium salicylate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium 10-camphor Mention may be made of the sulfonate and the like. In addition, these iodonium salt compounds can be
  • the above acid diffusion control agents can be used alone or in admixture of two or more.
  • the compounding amount of the acid diffusion controller is preferably 0.1 parts by mass or more and 25 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer [B]. More preferably, it is 3 parts by mass or more and 16 parts by mass or less.
  • the blending amount of the acid diffusion controller to 0.1 parts by mass or more, it is possible to suppress a decrease in pattern shape and dimensional fidelity due to process conditions, and by setting it to 25 parts by mass or less, Sensitivity and alkali developability can be further improved.
  • the [E] lactone compound has an effect of efficiently segregating the [C] polymer, which exhibits an effect of developing water repellency on the resist coating surface in immersion exposure, on the resist coating surface. Therefore, when the [C] polymer is used, the addition amount of the [C] polymer can be reduced by including the [E] lactone compound. Therefore, without damaging the basic resist characteristics, the elution of components from the resist film to the immersion exposure liquid is suppressed, and even if immersion exposure is performed by high-speed scanning, no droplets remain, resulting in watermark defects. It is possible to maintain the water repellency on the surface of the resist film that suppresses defects derived from the immersion exposure liquid.
  • [E] lactone compound examples include ⁇ -butyrolactone, valerolactone, mevalonic lactone, norbornane lactone, and the like. Of these, ⁇ -butyrolactone is preferred.
  • the radiation sensitive resin composition may contain only one type of [E] lactone compound, or may contain two or more types.
  • the content of the [E] lactone compound is usually 30 to 500 parts by mass, preferably 30 to 300 parts by mass when the [B] polymer is 100 parts by mass. is there.
  • the content ratio of the [E] lactone compound is too small, sufficient water repellency on the resist coating surface cannot be obtained even when a small amount of the [C] polymer is added.
  • this content is excessive, the basic performance of the resist and the pattern shape after development may be significantly deteriorated.
  • the radiation-sensitive resin composition of the present invention one compound other than the compound [A] (hereinafter referred to as “other radiation-sensitive compound”) is used as the radiation-sensitive compound (radiation-sensitive acid generator). These can be used together.
  • Examples of other radiation sensitive compounds include onium salt compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, sulfonimide compounds, diazomethane compounds, disulfonylmethane compounds, oxime sulfonate compounds, hydrazine sulfonate compounds, and the like.
  • one or more selected from the group consisting of onium salt compounds, sulfonimide compounds and diazomethane compounds are preferred.
  • Particularly preferred other radiation sensitive compounds include, for example, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium 2-trifluoromethyl.
  • Triphenylsulfonium 2- (5-methanesulfonyloxybicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6-methanesulfonyloxy) Bicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (5-i-propanesulfonyloxybicyclo [2.2.1] heptane -2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6-i-propanesulfonyloxybicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) -1,1 , 2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (5
  • the proportion of the other radiation-sensitive compound used can be appropriately selected according to the type of the other radiation-sensitive compound, but the total amount of the [A] compound and the other radiation-sensitive compound is 100 parts by mass. Usually, it is 95 mass parts or less, Preferably it is 90 mass parts or less, More preferably, it is 80 mass parts or less. In this case, if the use ratio of the other radiation sensitive compound is excessive, the desired effect of the present invention may be impaired.
  • the radiation-sensitive resin composition may contain a dissolution accelerator having the property of increasing the solubility in an alkali developer due to the action of an acid.
  • a dissolution accelerator for example, a compound having an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group, a carboxy group, or a sulfonic acid group, or a compound in which the hydrogen atom of the acidic functional group in this compound is substituted with an acid dissociable group Etc.
  • the dissolution accelerator may be a low molecular compound or a high molecular compound.
  • Examples of the polymer dissolution accelerator in the negative radiation-sensitive resin composition include an acid-dissociable group-containing polymer in a positive radiation-sensitive resin composition. Can be used.
  • the said dissolution promoter can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the content of the dissolution accelerator is usually 50 parts by mass or less, preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer component [B].
  • the said radiation sensitive resin composition may contain the surfactant which shows the effect
  • any of anionic, cationic, nonionic or amphoteric surfactants can be used, but nonionic surfactants are preferred.
  • nonionic surfactant examples include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers, polyethylene glycol higher fatty acid diesters, and the following trade names “KP” (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • the content of the upper surfactant is usually 2 parts by mass or less, preferably 1.5 parts by mass or less as an active ingredient of the surfactant with respect to 100 parts by mass of the polymer component [B].
  • the radiation-sensitive resin composition has an action of absorbing radiation energy and transmitting the energy to the radiation-sensitive acid generator, thereby increasing the amount of acid generated.
  • a sensitizer capable of improving the apparent sensitivity may be contained. Examples of such sensitizers include acetophenones, benzophenones, naphthalene, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like. These sensitizers can be used alone or in admixture of two or more.
  • the content of the sensitizer is usually 50 parts by mass or less and preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer component [B].
  • the radiation-sensitive resin composition is an additive other than those described above, for example, a dye, a pigment, an adhesion assistant, an antihalation agent, a storage stabilizer, as long as the effect of the present invention is not impaired. It may contain an antifoaming agent, a shape improving agent, etc., specifically 4-hydroxy-4′-methylchalcone and the like.
  • the latent image of the exposed area can be visualized by containing a dye or a pigment, and the influence of halation during exposure can be reduced, and the adhesion to the substrate can be improved by containing an adhesion assistant. be able to.
  • the radiation-sensitive resin composition is usually used as a composition solution by dissolving each component in a solvent at the time of use to obtain a uniform solution, and then filtering, for example, with a filter having a pore size of about 0.2 ⁇ m as necessary. Prepared.
  • the solvent examples include ethers, esters, ether esters, ketones, ketone esters, amides, amide esters, lactams, (halogenated) hydrocarbons, and the like.
  • the solvent include, for example, the solvents described in International Publication No. 2009/051088 [0202].
  • propylene glycol monoalkyl ether acetates, acyclic or cyclic ketones, lactic acid esters, 3-alkoxypropionic acid esters, etc. ensure good in-plane uniformity during coating. It is preferable in that it can be performed. Among these, propylene glycol monoalkyl ether acetates and cyclic ketones are more preferable.
  • the said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • solvents such as benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1- High boiling solvents such as octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, and the like can be used.
  • solvents can be used alone or in admixture of two or more.
  • the content of other solvents is usually 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less, based on the total solvent.
  • the total content of the solvent is such that the total solid content of the radiation-sensitive resin composition solution is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass. More preferably, the amount is 10 to 30% by mass, and particularly preferably 10 to 25% by mass.
  • the radiation-sensitive resin composition prepared as described above is applied by appropriate coating means such as spin coating, cast coating, roll coating, etc.
  • a resist film is formed by coating on a substrate such as a silicon wafer or a wafer coated with aluminum.
  • a heat treatment hereinafter referred to as “PB” is performed in advance according to circumstances, and then the resist film is exposed through a predetermined mask pattern.
  • the radiation that can be used for exposure includes the emission line spectrum of a mercury lamp (wavelength 254 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light, depending on the type of radiation-sensitive acid generator used. (Wavelength 193 nm), far ultraviolet rays such as F 2 excimer laser light (wavelength 157 nm), EUV (wavelength 13 nm, etc.), X-rays such as synchrotron radiation, charged particle beams such as electron beams, etc. are preferable.
  • an immersion exposure liquid can be arrange
  • the exposure conditions such as the radiation dose are appropriately selected according to the blending composition of the radiation-sensitive resin composition, the type of additive, and the like.
  • a heat treatment hereinafter referred to as “PEB”
  • the heating conditions for PEB vary depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition, the type of additive, and the like, but are usually 30 to 200 ° C., preferably 50 to 150 ° C.
  • a predetermined resist pattern is formed by developing the exposed resist film with a developer.
  • a positive pattern can usually be formed by developing with an alkaline developer, and a negative pattern can be formed by developing with an organic solvent developer. .
  • a resist pattern was formed using the positive resist pattern formation (P-1) or the negative resist pattern formation (P-2) described below, and each evaluation was performed.
  • P-1 Formation of positive resist pattern On a 12-inch silicon wafer on which an underlayer antireflection film (ARC66, Nissan Chemical Co., Ltd.) having a film thickness of 105 nm is formed, a resist film having a film thickness of 75 nm is formed by a radiation sensitive resin composition.
  • PB was performed at 120 ° C. for 60 seconds.
  • each radiation-sensitive resin composition was post-baked (PEB) at the temperature described in Table 2.
  • the resist film was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, washed with water, and dried to form a positive resist pattern.
  • the exposure amount at which the portion exposed through the mask pattern for pattern formation at this time forms a line having a line width of 46 nm was defined as the optimum exposure amount (Eop).
  • LWR Line having a line width of 46 nm formed by the above Eop was observed from the upper part of the pattern using a length measuring SEM “CG4000” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and the line width was measured at arbitrary 10 points.
  • the 3-sigma value (variation) of the measured line width was defined as LWR (nm). If the value of this LWR was 7.0 nm or less, it was evaluated that the formed pattern shape was good.
  • a resist film having a film thickness of 75 nm is formed on each 12-inch silicon wafer on which a 105 nm-thick lower layer antireflection film (“ARC66”, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is formed by using each radiation-sensitive resin composition.
  • PB was carried out at 60 ° C. for 60 seconds.
  • NSR S610C ArF excimer laser immersion exposure apparatus
  • the resist film was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, washed with water, and dried to form a positive resist pattern.
  • the exposure amount for forming a line and space having a width of 45 nm was determined as the optimum exposure amount. With this optimum exposure amount, a line and space having a line width of 45 nm was formed on the entire surface of the wafer to obtain a wafer for defect inspection.
  • CG4000 scanning electron microscope
  • the number of defects on the defect inspection wafer was measured using “KLA2810” manufactured by KLA-Tencor.
  • the defects measured by “KLA2810” were classified into those judged to be derived from the resist coating and those derived from the outside. After classification, the total number of defects determined from the resist coating (number of defects) was calculated as the number of defects per 1 cm 2 of resist coating (number / cm 2 ). The development defect suppression was evaluated as “good (A)” when the number of defects was 10 / cm 2 or less, and “defect (B)” when it exceeded 10 / cm 2 .
  • each photoresist composition is applied to the clean track ACT12 on the substrate.
  • ARC66 BREWER SCIENCE
  • PB was performed on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 100 nm.
  • the ArF immersion exposure apparatus S610C, Nikon Corporation, numerical aperture 1.30
  • the formed resist film is subjected to reduced projection exposure through a mask pattern of 216 nm dots and 416 nm pitch and water as the immersion exposure liquid. It was.
  • the diameter was measured at an arbitrary point, and the measurement variation was evaluated with 3 sigma. At this time, when the measured value of 3 sigma is 3 nm or less, CDU can be evaluated as good, and when it exceeds 3 nm, it can be evaluated as defective.
  • MEEF a hole pattern having a pitch of 110 nm was formed using a mask pattern in which the target size of the hole pattern after reduced projection exposure was 51 nm, 53 nm, 55 nm, 57 nm, and 59 nm.
  • the slope of the straight line when the hole size (nm) of the mask was plotted on the horizontal axis and the hole width (nm) formed in the resist film using each mask pattern was plotted on the vertical axis was calculated as MEEF.
  • the MEEF (straight line) is judged to be better in mask reproducibility as the value is closer to 1.
  • the polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time.
  • the filtered white powder was dispersed in 2,400 g of methanol and washed in the form of a slurry, followed by filtration, followed by filtration twice, followed by vacuum drying at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer.
  • the polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, 150 g of 2-butanone was removed from the polymerization solution under reduced pressure. After cooling to 30 ° C. or lower, the mixture was poured into a mixed solvent of 760 g of methanol and 40 g of ultrapure water, and the white precipitate was recovered by removing the supernatant. The white precipitate was dissolved in 500 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and concentrated to remove residual methanol and residual ultrapure water. Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to the concentrated solution to obtain a copolymer solution having a solid content of 20% (250 g, yield 50%).
  • the content of each structural unit derived from compound (M-12) and compound (M-13) was a copolymer of 40.8: 59.2 (mol%).
  • the fluorine content was 9.8% by mass.
  • This copolymer is referred to as “polymer (C-1)”.
  • E-1 ⁇ -butyrolactone (solvent)
  • F-1 Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • F-2 Cyclohexanone
  • Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 to 3 Except having used each component of the kind and compounding quantity shown in Table 2, it operated similarly to Example 1 and prepared each radiation sensitive resin composition.
  • Examples 20 to 21 and Comparative Examples 4 to 5 Each component of the type and blending amount shown in Table 3, 30 parts by weight of additive (E-1), 1,930 parts by weight of solvent (F-1) and 830 parts by weight of (F-2) were mixed to obtain The obtained mixed solution was filtered through a filter having a pore size of 0.2 ⁇ m to prepare a radiation sensitive resin composition.
  • Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 3 a resist pattern was formed based on the formation of the positive resist pattern (P-1), and the LWR and MEEF were evaluated. The results are also shown in Table 2.
  • Examples 20 to 21 and Comparative Examples 4 to 5 a resist pattern was formed based on the formation of the negative resist pattern (P-2), and the CDU and MEEF were evaluated. The results are also shown in Table 3.
  • the evaluation of the development defect suppression property was performed on a resist pattern formed on the basis of the formation of the positive resist pattern (P-1) using the radiation-sensitive resin compositions of Example 1 and Comparative Example 1. . In this evaluation of development defect suppression, the example was good while the comparative example was bad.

Abstract

 本発明は、[A]下記式(1)で表される化合物、並びに[B]ラクトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位、環状カーボネート骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位、スルトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位、及び極性基を有する(メタ)アクリレート由来の構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を有するベース重合体を含有する感放射線性樹脂組成物である。下記式(1)中、Rは、環状エステル構造又は環状ケトン構造を有する1価の環状有機基である。Rは、単結合又は-CH-である。Xは、-O-*、-COO-*、-O-CO-O-*又は-SO-O-*である。但し、*は、Rとの結合部位を示す。Rは、炭素数1~5の2価の鎖状炭化水素基である。Mは、1価のカチオンである。 R-R-X-R-CHF-CF-SO -+ (1)

Description

感放射線性樹脂組成物
 本発明は、液浸露光に好適な感放射線性樹脂組成物に関する。
 集積回路素子の製造に代表される微細加工の分野等においては、より高い集積度を得るために、最近ではKrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、Fエキシマレーザー光、EUV(極紫外線)等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線等を用いた100nm程度以下のレベルでの微細加工が可能なリソグラフィー技術が必要とされている。このような放射線に適した感放射線性樹脂組成物として、酸解離性基を有する成分と、放射線の照射により酸を発生する成分である酸発生剤とを含有し、これらの化学増幅効果を利用した化学増幅型感放射線性樹脂組成物が数多く提案されている。このような感放射線性樹脂組成物として、例えば、ノルボルナン環誘導体を含む単量体由来の重合体を含有するものが知られている(特開2002-201232号公報及び特開2002-145955号公報参照)。また、感度及び解像度を向上させるために、酸解離性基を有する成分及び酸発生剤に、さらに光活性化合物が加えられた感放射線性樹脂組成物も知られている(特開2002-363123号公報参照)。
 このような中、半導体分野等において、より高い集積度が求められるようになると、レジスト被膜には、よりバランスがとれたリソグラフィー性能が必要とされる。特に現像後のパターン倒れに対する耐性、LWR(Line Width Roughness)及びMEEF(Mask Error Enhancement Factor)に優れ、それらのバランスがとれたレジスト被膜が強く求められている。また、特に液浸露光法を用いた場合においても現像欠陥が生じないレジスト被膜が求められている。しかしながら、上記従来の感放射線性樹脂組成物は、これらの要求を満足させるものではない。
特開2002-201232号公報 特開2002-145955号公報 特開2002-363123号公報
 本発明は上述のような事情に基づいてなされたものであり、LWR及びMEEFに優れ、それらのバランスに優れている他、現像欠陥も少ない化学増幅型レジスト被膜を形成することができる感放射線性樹脂組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題に対して鋭意検討を行った結果、特定の構造単位を有するベース樹脂となる重合体(以下、「ベース重合体」ともいう。)と、酸発生剤として働く特定の構造を有する化合物とを含む感放射線性樹脂組成物を用いることが有効であることを知見し、本発明をなすに至った。
 すなわち、本発明の感放射線性樹脂組成物は、
[A]下記式(1)で表される化合物(以下、「[A]化合物」ともいう)、並びに
[B]ラクトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(以下、「構造単位(1-1)」ともいう)、環状カーボネート骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(以下、「構造単位(1-2)」ともいう)、スルトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(以下、「構造単位(1-3)」ともいう)、及び極性基を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(以下、「構造単位(1-4)」ともいう)からなる群より選ばれる少なくとも1種(以下、「構造単位(1)」ともいう)を有するベース重合体(以下、「[B]重合体」ともいう)を含むことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式(1)中、Rは、環状エステル構造又は環状ケトン構造を有する1価の環状有機基である。Rは、単結合又は-CH-である。Xは、-O-*、-COO-*、-O-CO-O-*又は-SO-O-*である。但し、*は、Rとの結合部位を示す。Rは、炭素数1~5の2価の鎖状炭化水素基である。Mは、1価のカチオンである。)
 当該感放射線性樹脂組成物は、[C]フッ素原子含有重合体(以下、「[C]重合体」ともいう)をさらに含有することが好ましい。
 また、当該感放射線性樹脂組成物は、上記式(1)におけるRが、下記式(a1)で表される基、下記式(a2)で表される基、又は下記式(a3)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式(a1)~(a3)中、Yは、それぞれ独立して、-CH-、-C(CH-又は-O-である。R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~5のアルキル基、シアノ基又は水酸基である。a、b及びcは、それぞれ独立して、0~5の整数である。*は、Rとの結合部位を示す。)
 また、当該感放射線性樹脂組成物は、上記式(1)におけるMが、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンであることが好ましく、下記式(b)で表されるカチオンであることが、より好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式(b)中、R、R及びRは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1~10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はオキソアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6~18のアリール基、アラルキル基又はアリールオキソアルキル基を示すか、又はR、R及びRのうちのいずれか2つ以上が相互に結合して式中の硫黄原子と共に環を形成してもよい。)
 当該感放射線性樹脂組成物は、[B]重合体が、下記式(2)で表される構造単位(以下、「構造単位(2)」ともいう)をさらに有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式(2)中、R10は、水素原子又はメチル基である。R11は、それぞれ独立して、炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数4~20の脂環式炭化水素基である。但し、2つのR11が結合して、それらが結合している炭素原子と共に、炭素数4~20の脂環式炭化水素基を形成していてもよい。)
 さらに、当該感放射線性樹脂組成物は、[B]重合体が、極性基を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位を有し、上記極性基が、水酸基であることが好ましい。
 本発明の感放射線性樹脂組成物は、LWR及びMEEFに優れ、それらのバランスに優れている他、現像欠陥も少ないレジスト被膜を形成することができる。
 以下、本発明の感放射線性樹脂組成物の実施の形態について説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
 本発明の感放射線性樹脂組成物は、[A]化合物及び[B]重合体を含有する。当該感放射線性樹脂組成物は、好適成分として[C]重合体、[D]酸拡散制御剤及び[E]ラクトン化合物を含有していてもよく、さらにその他の任意成分を含んでいてもよい。
[[A]化合物]
 [A]化合物は、上記式(1)で表される。[A]化合物は、放射線の照射によって、R-R-X-R-CHF-CF-SOHで表される化合物(酸)を発生する。[A]化合物が環状エステル構造又は環状ケトン構造を有することにより、得られる感放射線性樹脂組成物は、現像欠陥を抑制することができる。
 上記式(1)中、Rは、環状エステル構造又は環状ケトン構造を有する1価の環状有機基である。Rは、単結合又は-CH-である。Xは、-O-*、-COO-*、-O-CO-O-*又は-SO-O-*である。但し、*は、Rとの結合部位を示す。Rは、炭素数1~5の2価の鎖状炭化水素基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Mは、1価のカチオンである。
 上記Rで表される炭素数1~5の2価の鎖状炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エタンジイル基、プロパンジイル基、1-メチルエタンジイル基、ブタンジイル基、1-メチルプロパンジイル基、2-メチルプロパンジイル基、1-エチルエタンジイル基、ペンタンジイル基、1-メチルブタンジイル基、2-メチルブタンジイル基、1-エチルプロパンジイル基、2-エチルプロパンジイル基等が挙げられる。これらのうち、直鎖状炭化水素基が好ましく、炭素数1~3の直鎖状炭化水素基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。
 上記Rとしては、環状エステル構造又は環状ケトン構造を有する1価の有機基である限り特に限定されないが、下記式(a1)で表される基、下記式(a2)で表される基、又は下記式(a3)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記式(a1)~(a3)中、Yは、それぞれ独立して、-CH-、-C(CH-又は-O-である。また、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~5のアルキル基、シアノ基又は水酸基である。a、b及びcは、それぞれ独立して、0~5の整数である。*は、Rとの結合部位を示す。上記R、R及びRが示す炭素数1~5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、1-ブチル基、2-ブチル基、2-(2-メチルプロピル)基、1-ペンチル基、2-ペンチル基、3-ペンチル基、1-(2-メチルブチル)基、1-(3-メチルブチル)基、2-(2-メチルブチル)基、2-(3-メチルブチル)基、ネオペンチル基等を挙げることができる。
 上記式(a1)で表される基としては、例えば下記式(a1-1)、上記式(a2)で表される基としては、例えば下記式(a2-1)~(a2-2)、上記式(a3)で表される基としては、例えば下記式(a3-1)で表される基等が挙げられる。但し、*は、Rとの結合部位を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 R-R-X-R-CHF-CF-SO で表される好ましいアニオンとしては、下記式で表されるアニオンが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記Mとしては、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンが好ましい。このようなカチオンを用いることで、上記特性をさらに向上させることができる。Mがスルホニウムカチオンの場合、[A]化合物はスルホニウム塩となり、Mがヨードニウムカチオンの場合、[A]化合物はヨードニウム塩となる。
 これらのうち、[A]化合物としては、スルホニウム塩が好ましい。この場合のスルホニウムカチオンとしては、上記式(b)で表されるカチオンが好ましいものとして挙げられる。上記式(b)のスルホニウムカチオンの好ましい例は、下記一般式(b1)及び(b2)で表されるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記式(b1)中、R~Rは、それぞれ独立して、水酸基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、-S-R基(Rは、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は-SO-R’基(R’は、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、又はアリール基を示す。)である。q1~q3は、それぞれ独立して、0~5の整数である。R~Rがそれぞれ複数の場合、複数のR~Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 上記式(b2)中、Rは、置換若しくは非置換の炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6~8のアリール基であるか、又は2個以上のRが相互に結合して環を形成している。Rは、置換若しくは非置換の炭素数1~7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6~7のアリール基であるか、又は2個以上のRが相互に結合して環を形成している。q4は、0~7の整数である。q5は、0~6の整数である。q6は、0~3の整数である。R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のR及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 上記スルホニウムカチオンの具体例としては、例えば、下記式(i-1)~(i-67)を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 [A]化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 [A]化合物の含有量は、[A]化合物の種類や場合により使用される下記他の感放射線性化合物の種類によっても異なるが、後述の[B]重合体100質量部に対して、通常、0.1~40質量部、好ましくは5~40質量部、より好ましくは5~35質量部である。この場合、[A]化合物の含有量が過少では、本発明の所期の効果が十分発現され難くなるおそれがあり、一方過剰になると、放射線に対する透明性、パターン形状、耐熱性等が低下するおそれがある。
([A]化合物の合成方法)
 [A]化合物の合成方法としては特に限定されず、公知の方法を用いて合成することができる。
[[B]重合体]
 上記[B]重合体は、感放射線性樹脂組成物のベース樹脂となるものである。すなわち、上記[B]重合体は、当該感放射線性樹脂から形成されるレジスト被膜の主成分となるものである。上記[B]重合体は、当該感放射線性樹脂組成物の固形分中、50質量%以上含有することが好ましく、70質量%以上含有することがより好ましい。このようなベース重合体としては、酸解離性基を有するアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の重合体であって、この酸解離性基が解離したときにアルカリ易溶性となる重合体が好適に用いられる。なお、「酸解離性基」とは、例えば、水酸基、カルボキシ基等の極性官能基中の水素原子を置換する基であって、酸の存在下で解離する基をいう。
 ここでいう「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性」とは、酸解離性基含有重合体を含有する感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、上記レジスト被膜の代わりに酸解離性基含有重合体のみを用いた被膜を現像した場合に、この被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。
 後に詳述する[C]重合体を用いた場合、[B]重合体におけるフッ素原子含有割合は、通常5質量%未満であり、好ましくは0~4.9質量%、更に好ましくは0~4質量%である。尚、このフッ素原子含有割合は、13C-NMRにより測定することができる。[B]重合体におけるフッ素原子含有割合が上記範囲内であると、[B]重合体及び[C]重合体を含む当該感放射線性樹脂組成物によって形成されたレジスト被膜表面の撥水性を高めることができ、液浸露光時に上層膜を別途形成する必要がない。
(構造単位(1))
 [B]重合体は、ラクトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(1-1)、環状カーボネート骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(1-2)、スルトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(1-3)、及び極性基を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位(1-4)からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造単位(1)を有する。構造単位(1)を有することにより、当該感放射線性樹脂組成物は、得られるパターンの基板との密着性、並びにLWR及びMEEF等のバランスを向上させることができる。
(構造単位(1-1))
 構造単位(1-1)としては、下記式で表される構造単位が好ましいものとして挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 上記式中、R及びR’は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。R”は、水素原子又はメトキシ基である。Aは、単結合又はメチレン基である。Bは、メチレン基又は酸素原子である。s及びtは、それぞれ独立して、0又は1である。
 構造単位(1-1)としては、下記式で示される構造単位が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 上記式中、Rは、水素原子又はメチル基である。
 [B]重合体における構造単位(1-1)の含有率としては、30~70モル%が好ましく、35~55モル%がより好ましい。
(構造単位(1-2))
 構造単位(1-2)としては、下記式で表される構造単位が好ましいものとして挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 上記式中、Rは、水素原子又はメチル基である。
 [B]重合体における構造単位(1-2)の含有率としては、30~70モル%が好ましく、35~55モル%がより好ましい。
(構造単位(1-3))
 構造単位(1-3)としては、下記式で表される構造単位が好ましいものとして挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 上記式中、Rは、水素原子又はメチル基である。R’’’は、水素原子、メチル基又はエチル基である。A’は、単結合又は-CH-COO-である。B’は、メチレン基、エチレン基、硫黄原子又は酸素原子である。
 構造単位(1-3)としては、下記式で示される構造単位が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 上記式中、Rは、水素原子又はメチル基である。
 [B]重合体における構造単位(1-3)の含有率としては、10~70モル%が好ましく、15~55モル%がより好ましい。
(構造単位(1-4))
 構造単位(1-4)における極性基としては、水酸基、カルボキシ基、シアノ基、アミノ基、-CO-等が挙げられるが、中でも水酸基が好ましい。構造単位(1-4)としては、下記式で表される構造単位が好ましいものとして挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 上記式中、Rは、水素原子又はメチル基である。
 [B]重合体における構造単位(1-4)の含有率としては、3~20モル%が好ましく、5~15モル%がより好ましい。
(構造単位(2))
 [B]重合体としては、構造単位(2)を有することが好ましい。構造単位(2)は、酸解離性基を含有する構造単位である。
 式(2)中、R10は、水素原子又はメチル基である。R11は、それぞれ独立して、炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数4~20の脂環式炭化水素基である。但し、2つのR11が結合して、それらが結合している炭素原子と共に、炭素数4~20の脂環式炭化水素基を形成していてもよい。
 上記R11で表される炭素数1~4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。上記R11で表される炭素数4~20の脂環式炭化水素基、又は2つのR11が相互に結合して、それらが結合している炭素原子と共に形成される炭素数4~20の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等が挙げられる。
 構造単位(2)としては、下記式(2-1)~(2-17)で表される構造単位が好ましく、下記式(2-3)、(2-4)、(2-9)、(2-12)、(2-13)がより好ましい。これらは一種単独でも、二種以上が含まれていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 上記式(2-1)~(2-17)中、R10は、上記式(2)と同義である。
 [B]重合体は、さらに他の構造単位を有していてもよい。上記他の構造単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸、及び(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ノルボルニル等の(メタ)アクリル酸エステル類由来の構造単位等を挙げることができる。
 [B]重合体の分子量については特に限定はなく、適宜選定することができるが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、1,000~500,000、好ましくは2,000~400,000、より好ましくは3,000~300,000である。
 また、[B]重合体のMwとGPCで測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)との比(Mw/Mn)についても特に限定はなく、適宜選定することができるが、通常、1~5、好ましくは1~3、より好ましくは1~2である。このような範囲のMw/Mnを有する重合体を用いることにより、得られるレジストが解像性能に優れるものとなる。本発明の感放射線性樹脂組成物において、[B]重合体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
([B]重合体の合成方法)
 [B]重合体の合成方法については特に限定はないが、例えば、予め合成したアルカリ可溶性重合体中の酸性官能基に1種以上の酸解離性基を導入する方法;酸解離性基を有する1種以上の重合性不飽和単量体を、1種以上の他の重合性不飽和単量体と共に、重合する方法;酸解離性基を有する1種以上の重縮合性成分を、他の重縮合性成分と共に、重縮合する方法等によって合成することができる。
 [B]重合体の合成に用いられる単量体化合物としては、ラクトン骨格を含む(メタ)アクリレート、環状カーボネート骨格を含む(メタ)アクリレート、スルトン骨格を含む(メタ)アクリレート及び極性基を含む(メタ)アクリレートの少なくともいずれかを含む化合物が用いられる。また、上記単量体化合物としては、酸解離性基を有する(メタ)アクリレートをさらに用いることも好ましい。
 上記アルカリ可溶性重合体を合成する際の重合性不飽和単量体の重合及び上記酸解離性基を有する重合性不飽和単量体の重合は、使用される重合性不飽和単量体や反応媒質の種類等に応じて、ラジカル重合開始剤、アニオン重合触媒、配位アニオン重合触媒、カチオン重合触媒等の重合開始剤あるいは重合触媒を適宜に選定し、塊状重合、溶液重合、沈澱重合、乳化重合、懸濁重合、塊状-懸濁重合等の適宜の重合形態で実施することができる
 また、上記酸解離性基を有する重縮合性成分の重縮合は、好ましくは酸性触媒の存在下、水媒質中又は水と親水性溶媒との混合媒質中で実施することができる。
[[C]重合体]
 当該感放射線性樹脂組成物は、[C]フッ素原子含有重合体を撥水性添加剤として含むこともできる。[B]重合体と[C]重合体とを含有する組成物を用いて、レジスト被膜を形成した場合、[C]重合体の撥水性に起因して、レジスト被膜の表面において[C]重合体の分布が高くなる傾向がある。即ち、[C]重合体が、レジスト被膜表層に偏在する。従って、[C]重合体を用いると、レジスト被膜と液浸露光液とを遮断することを目的とした上層膜を別途形成する必要がないため、[C]重合体を含有する感放射線性樹脂組成物は、液浸露光法に好適に用いることができる。
(構造単位(C1))
 [C]重合体は、分子中にフッ素原子を含むものであれば特に限定されないが、フッ素原子を含む構造単位(以下、「構造単位(C1)」という)を有することが好ましい。このような構造単位(C1)として、具体的には、下記式(a1-1)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1-1)」という。)、下記式(a1-2)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1-2)」という。)、下記式(a1-3)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1-3)」という。)を挙げることができる。
 [C]重合体が、この構造単位(a1-1)~(a1-3)を有する場合、レジスト被膜中の酸発生剤や酸拡散制御剤等の液浸露光液への溶出を抑制し、またレジスト被膜と液浸露光液との後退接触角の向上により、液浸露光液に由来する水滴が、レジスト被膜上に残り難く、液浸露光液に起因する欠陥の発生を抑制することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(a1-1)~(a1-3)中、RC1は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。式(a1-1)中、Rfは、炭素数1~30のフッ素化アルキル基である。式(a1-2)中、RC6は、(g+1)価の連結基である。gは、1~3の整数である。但し、gが1の場合、RC6は、単結合であってもよい。式(a1-3)中、RC7は、2価の連結基である。式(a1-2)及び(a1-3)中、RC8は、それぞれ独立して、水素原子又は1価の有機基である。Rfは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は炭素数1~30のフッ素化アルキル基である。但し、全てのRfが水素原子である場合はない。
(構造単位(a1-1))
 上記式(a1-1)におけるRfとしては、少なくとも1つ以上のフッ素原子で置換された炭素数1~6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基や少なくとも1つ以上のフッ素原子で置換された炭素数4~20の1価の脂環式炭化水素基若しくはそれから誘導される基を挙げることができる。
 上記構造単位(a1-1)を与える好ましい単量体としては、例えば、トリフルオロメチル(メタ)アクリル酸エステル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn-プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi-プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn-ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi-ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロt-ブチル(メタ)アクリル酸エステル、2-(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1-(2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチル)(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリル酸エステル、1-(2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-ヘプタデカフルオロデシル)(メタ)アクリル酸エステル、1-(5-トリフルオロメチル-3,3,4,4,5,6,6,6-オクタフルオロヘキシル)(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
(構造単位(a1-2)及び(a1-3))
 [C]重合体は、フッ素原子を含む構造単位として構造単位(a1-2)や構造単位(a1-3)を有していてもよい。
 上記RC8で表される1価の有機基としては、炭素数1~30の1価の炭化水素基、酸解離性基、アルカリ解離性基を挙げることができる。
 上記炭素数1~30の1価の炭化水素基としては、炭素数1~10の直鎖状又は分岐状の1価の炭化水素基、炭素数3~30の1価の環状炭化水素基を挙げることができる。
 上記炭素数1~10の直鎖状又は分岐状の1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、i-プロピル基、i-ブチル基、sec-ブチル基等を挙げることができる。上記炭素数3~30の1価の環状炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。これらの炭化水素基としては、後述の酸解離性基やアルカリ解離性基に該当するものは除く。また、上記の炭化水素基は置換基を有していてもよい。
 上記酸解離性基としては、具体的には、t-ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、(チオテトラヒドロピラニルスルファニル)メチル基、(チオテトラヒドロフラニルスルファニル)メチル基や、アルコキシ置換メチル基、アルキルスルファニル置換メチル基等を挙げることができる。なお、アルコキシ置換メチル基におけるアルコキシ基(置換基)としては、例えば、炭素数1~4のアルコキシ基がある。また、アルキルスルファニル置換メチル基におけるアルキル基(置換基)としては、例えば、炭素数1~4のアルキル基がある。
 更に、上記酸解離性基としては、一般式[-C(R]で表される基を挙げることができる。なお、式中、3つのRは、上記式(2)におけるR11の説明を適用することができる。
 また、これらの酸解離性基のなかでも、上記[-C(R]で表される基、t-ブトキシカルボニル基、アルコキシ置換メチル基が好ましい。特に、構造単位(a1-2)においてはt-ブトキシカルボニル基、アルコキシ置換メチル基が好ましい。構造単位(a1-3)においてはアルコキシ置換メチル基、[-C(R]で表される基が好ましい。
 構造単位(a1-2)や構造単位(a1-3)として、酸解離性基を有するものを用いると、上述の重合体(B1)と併用することでパターン露光部における[C]重合体の溶解性を向上させることができる点でポジ型感放射線性樹脂組成物として好ましい。これは、後述のレジストパターン形成方法における露光工程においてレジスト被膜の露光部で発生した酸と反応して極性基を生じるためであると考えられる。
 「アルカリ解離性基」とは、例えば、水酸基、カルボキシ基等の極性官能基中の水素原子を置換する基であって、アルカリの存在下で解離する基をいう。
 このようなアルカリ解離性基としては、上記の性質を示すものであれば特に限定されないが、上記式(a1-2)におけるアルカリ解離性基としては、下記式(R1-1)で表される基を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 上記式(R1-1)中、RC81は、少なくとも一の水素原子がフッ素原子に置換された炭素数1~10の炭化水素基である。RC81の説明としては、上述のRfの説明のうちの炭素数1~10のものを適用することができる。
 RC81としては、上記炭化水素基の水素原子の全部がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐状の炭素数1~10のパーフルオロアルキル基が好ましく、トリフルオロメチル基がより好ましい。
 また、上記式(a1-3)におけるアルカリ解離性基としては、下記式(R1-2)~(R1-4)で表される基を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 上記式(R1-2)及び(R1-3)中、RC10はハロゲン原子、又は炭素数1~10のアルキル基、アルコキシ基、アシル基、若しくはアシロキシ基である。m1は0~5の整数である。m2は0~4の整数である。RC10が複数の場合、複数のRC10は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 上記式(R1-4)中、RC11及びRC12は、それぞれ独立して、水素原子若しくは炭素数1~10のアルキル基であるか、又は、RC11及びRC12が互いに結合して炭素数4~20の脂環式構造を形成している。
 上記式(R1-2)及び(R1-3)中、RC10で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などを挙げることができる。これらのうち、フッ素原子が好ましい。
 上記式(R1-2)及び(R1-3)中、RC10で表される炭素数1~10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、i-プロピル基、i-ブチル基、sec-ブチル基等を挙げることができる。
 上記式(R1-4)中、RC11又はRC12で表される炭素数1~10のアルキル基としては、上記RC10で例示した基と同じものを挙げることができる。
 また、RC11及びRC12が互いに結合して形成される脂環式構造を含む基としては、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、1-(1-シクロペンチルエチル)基、1-(2-シクロペンチルエチル)基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、1-(1-シクロヘキシルエチル)基、1-(2-シクロヘキシルエチル基)、シクロヘプチル基、シクロヘプチルメチル基、1-(1-シクロヘプチルエチル)基、1-(2-シクロヘプチルエチル)基、2-ノルボルニル基等を挙げることができる。
 上記式(R1-4)で表される基の具体例としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、1-ブチル基、2-ブチル基、1-ペンチル基、2-ペンチル基、3-ペンチル基、1-(2-メチルブチル)基、1-(3-メチルブチル)基、2-(3-メチルブチル)基、ネオペンチル基、1-ヘキシル基、2-ヘキシル基、3-ヘキシル基、1-(2-メチルペンチル)基、1-(3-メチルペンチル)基、1-(4-メチルペンチル)基、2-(3-メチルペンチル)基、2-(4-メチルペンチル)基、3-(2-メチルペンチル)基等を挙げることができる。これらの中でも、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、1-ブチル基、2-ブチル基が好ましい。
 [C]重合体が、構造単位(a1-2)や構造単位(a1-3)にアルカリ解離性基を含むと、[C]重合体の現像液に対する親和性を向上させることができる点で好ましい。これは、後述するパターン形成方法の現像工程において、[C]重合体が現像液と反応し、極性基を生じるためであると考えられる。
 式(a1-2)及び(a1-3)において、RC8が水素原子である場合、構造単位(a1-2)及び(a1-3)は、それぞれ極性基である水酸基及びカルボキシ基を有することになる。[C]重合体が、このような構造単位を有することにより、後述するパターン形成方法の現像工程において、[C]重合体の現像液に対する親和性を向上させることができる。
 上記RC6で表される(g+1)価の連結基としては、炭素数1~30の(g+1)価の炭化水素基、この炭化水素基と酸素原子、硫黄原子、イミノ基、カルボニル基、-CO-O-若しくは-CO-NH-とを組み合わせた(g+1)価の基(α)、又はこの基(α)と炭素数1~30の2価の炭化水素基とを組み合わせた(g+1)価の基(β)を挙げることができる。gが2又は3の場合、式(a1-2)における複数の下記式で表される基は、同一でも異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 上記RC6で表される炭素数1~30の(g+1)価の炭化水素基としては、例えば、
 鎖状構造の炭化水素基として、メタン、エタン、プロパン、ブタン、2-メチルプロパン、ペンタン、2-メチルブタン、2,2-ジメチルプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の炭素数1~10の鎖状炭化水素から水素原子を(g+1)個取り除いた構造の(g+1)価の炭化水素基;
 環状構造の炭化水素基として、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン等の炭素数4~20の脂環式炭化水素から水素原子を(g+1)個取り除いた構造の(g+1)価の炭化水素基、及びベンゼン、ナフタレン等の炭素数6~30の芳香族炭化水素から水素原子を(g+1)個取り除いた構造の(g+1)価の炭化水素基等を挙げることができる。
 上記RC6で表される(g+1)価の連結基としては、例えば、下記一般式で表される基を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 上記式中、RC60は、それぞれ独立して、炭素数1~30の(g+1)価の炭化水素基である。RC61は、それぞれ独立して、単結合、炭素数1~10の2価の鎖状炭化水素基、炭素数4~20で2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6~30で2価の芳香族炭化水素基を示す。上記RC60としては、上記RC6の説明中で示した炭素数1~30の(g+1)価の炭化水素基と同様の基等を挙げることができる。上記RC61が示す基のうち、炭素数1~10の2価の鎖状炭化水素基、炭素数4~20の2価の脂環式炭化水素基及び炭素数6~30の2価の芳香族炭化水素基としては、上記RC6の説明中で示した上記各炭化水素基に対応するそれぞれの炭化水素から水素原子を2個取り除いた基を挙げることができる。
 また、RC6は置換基を有していてもよい。
 上記一般式(a1-3)のRC7で表される連結基としては、上記RC6の説明においてg=1とした場合の説明を適用することができる。
 上記式(a1-2)又は(a1-3)において、Rfは水素原子、フッ素原子又は炭素数1~30のフッ素化炭化水素基を示す。ただし、全てのRfが水素原子である場合を除く。Rfで表される炭素数1~30のフッ素化炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1~30の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基等を挙げることができる。
 上記式(a1-2)及び(a1-3)中、下記式で表される部分構造としては、例えば、下記式(1)~(5)で表されるものを挙げることができる。これらの中でも、上記式(a1-2)においては下記式(5)で表される構造が好ましく、上記式(a1-3)においては下記式(3)で表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 構造単位(a1-2)の具体例としては、下記式(a1-2-1)や(a1-2-2)で表される構造単位を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 上記式(a1-2-1)、(a1-2-2)中、RC1、RC6、RC8及びgは、上記一般式(a2-1)と同義である。
 構造単位(a1-2)を与える化合物としては、下記式で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 上記式中、RC1及びRC8は、上記一般式(a1-2)と同義である。
 上記式において、RC8が酸解離性基やアルカリ解離性基である化合物は、例えば上記各式においてRC8が水素原子である化合物を原料として合成することができる。例としてRC8が上記式(R1-1)で表される化合物について示すと、上記各式においてRC8が水素原子である化合物を従来公知の方法によりフルオロアシル化することで形成することができる。RC8が酸解離性基又はアルカリ解離性基である化合物の合成方法としては、例えば、1)酸の存在下、アルコールとフルオロカルボン酸を縮合させてエステル化する方法、2)塩基の存在下、アルコールとフルオロカルボン酸ハロゲン化物を縮合させてエステル化する方法等を挙げることができる。
 構造単位(a1-3)の具体例としては、例えば下記式(a1-3-1)で表される構造単位を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 上記式(a1-3-1)中、RC1、RC7及びRC8は、上記一般式(a1-3)と同義である。このような構造単位を与える化合物としては、下記式で表される構造単位を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 上記式中、RC1及びRC8は、上記一般式(a1-3)と同義である。
 上記式において、RC8が酸解離性基やアルカリ解離性基である化合物は、例えば上記各式においてRC8が水素原子である化合物やその誘導体を原料として合成することができる。例としてRC8が上記式(R1-4)で表されるアルカリ解離性基を含む化合物について示すと、この化合物は、例えば、下記一般式(m-2-3)で表される化合物と、下記式(m-2-4-3)で表される化合物とを反応させることによって得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 上記一般式(m-2-3)中、RC1、RC7及びRfは、上記一般式(a1-3)と同義である。RC101は、水酸基又はハロゲン原子を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 上記一般式(m-2-4-3)中、RC11及びRC12は、上記一般式(R1-4)と同義である。
 [C]重合体は、上記構造単位(a1-1)~(a1-3)を1種のみ有していてもよいし、2種以上有していてもよいが、構造単位(a1-1)~(a1-3)のうちの少なくとも2種を有することが好ましく、構造単位(a1-2)と構造単位(a1-3)とを有することがより好ましい。また、上記構造単位(a1-1)~(a1-3)中、構造単位(a1-3)を有することが好ましい。なお、[C]重合体は、上記構造単位(a1-1)~(a1-3)を、それぞれ単独で又は2種以上有していてもよい。
 [C]重合体は、上記構造単位(C1)以外にも、上記構造単位(C1)以外の酸解離性基を含む構造単位(以下、「構造単位(C2)」ともいう。)、アルカリ可溶性基を含む構造単位(C3)(上記構造単位(C1)に該当するものを除く。)(以下、単に「構造単位(C3)」という。)、ラクトン骨格を含む構造単位(C4)(以下、単に「構造単位(C4)」という。)を、更に有していてもよい。なお、[C]重合体が構造単位(C3)及び/又は構造単位(C4)を有することで、現像液に対する溶解性を向上させることができる。
(構造単位(C2))
 [C]重合体として、構造単位(C2)を有する重合体を用いた場合、[B]重合体と併用することにより、特にポジ型の感放射線性樹脂組成物として好ましい。この場合、レジスト被膜の前進接触角と後退接触角との差を小さくすることができ、液浸露光時のスキャン速度を向上させることができる。構造単位(C2)としては、例えば、上記式(2)で表される構造単位が好ましい。
 また、構造単位(C2)としては、上記式(2)で表される構造単位の中でも、下記式(C2-1-1)で表される構造単位が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 上記式(C2-1-1)中、RC21は、水素原子又はメチル基である。RC22は、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。kは、1~4の整数である。
 上記式(C2-1-1)中、RC22で表される炭素数1~4の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、2-メチルプロピル基、1-メチルプロピル基、t-ブチル基等がある。
 [C]重合体は、構造単位(C2)を1種単独で又は2種以上を組み合わせて有していてもよい。
(構造単位(C3))
 構造単位(C3)におけるアルカリ可溶性基は、pKa(Kaは解離定数)が4~11の水素原子を有する官能基であることが好ましい。上記アルカリ可溶性基が、pKaが4~11の水素原子を有する官能基であることで、現像液に対する溶解性を向上させることができる。このような官能基として、具体的には、下記式(C3a)及び式(C3b)で表される官能基等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 上記式(C3a)中、RC23は、フッ素原子で置換された炭素数1~10の炭化水素基である。
 上記式(C3a)中、RC23として表されるフッ素原子で置換された炭素数1~10の炭化水素基は、炭素数1~10の炭化水素基における1又は2以上の水素原子がフッ素原子に置換されたものであれば特に限定されないが、トリフルオロメチル基であることが好ましい。
 なお、構造単位(C3)の主鎖骨格は、特に限定されるものではないが、メタクリル酸エステル骨格、アクリル酸エステル骨格、又はα-トリフルオロアクリル酸エステル骨格であることが好ましい。
 構造単位(C3)としては、例えば、下記一般式(C3a-1)、(C3b-1)で表される化合物に由来する構造単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 上記RC24は、水素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基である。RC25は、2価の連結基である。RC23は、フッ素原子で置換された炭素数1~10の炭化水素基である。k1は、0又は1である。
 上記RC25で表される2価の連結基としては、上記式(a1-3)におけるRC7の説明を適用することができる。また、上記RC23は、上記式(C3a)と同義である。
 [C]重合体は、構造単位(C3)を1種単独で又は2種以上を組み合わせて有してもよい。
(構造単位(C4))
 構造単位(C4)としては、例えば、[B]重合体における構造単位(1-1)として例示した構造単位を挙げることができる。
(各構造単位の含有割合)
 ここで、[C]重合体中の全構造単位の合計を100mol%とした場合の、各構造単位の好ましい含有割合を以下に示す。構造単位(C1)の含有割合は、20~90mol%であることが好ましく、20~80mol%であることがより好ましい。また、構造単位(C2)の含有割合は、通常80mol%以下であり、好ましくは20~80mol%であり、より好ましくは30~70mol%である。構造単位(C2)の含有割合がこの範囲内である場合には、前進接触角と後退接触角との差を小さくするという観点から特に有効である。更に構造単位(C3)の含有割合は、通常50mol%以下であり、好ましくは5~30mol%であり、より好ましくは5~20mol%である。構造単位(C4)の含有割合は、通常50mol%以下であり、好ましくは5~30mol%であり、より好ましくは5~20mol%である。
 [C]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「Mw」という)は、1,000~50,000であることが好ましく、より好ましくは1,000~40,000であり、更に好ましくは1,000~30,000である。このMwが1,000未満である場合、十分な後退接触角を有するレジスト被膜を得ることができないおそれがある。一方、50,000を超える場合、レジスト被膜の現像性が低下するおそれがある。また、[C]重合体のMwとGPC法によるポリスチレン換算の数平均分子量(以下、「Mn」という)との比(Mw/Mn)は、1~5であることが好ましく、1~4であることがより好ましい。
 [C]重合体の含有量は、[B]重合体100質量部に対して、0.1~20質量部であることが好ましく、1~10質量部であることがより好ましく、1~7.5質量部であることがさらに好ましい。0.1質量部未満であると、[C]重合体を含有させる効果が十分ではない場合がある。一方、20質量部超であると、レジスト被膜表面の撥水性が高くなりすぎて現像不良が起こる場合がある。
(フッ素原子含有割合)
 [C]重合体におけるフッ素原子の含有割合は、通常5質量%以上であり、好ましくは5~50質量%、より好ましくは5~40質量%である。尚、このフッ素原子含有割合は13C-NMRにより測定することができる。[C]重合体におけるフッ素原子含有割合が上記範囲内であると、[C]重合体及び上述の[B]重合体を含むフォトレジスト組成物によって形成されたレジスト被膜表面の撥水性を高めることができ、液浸露光時に上層膜を別途形成する必要がない。
([C]重合体の合成方法)
 [C]重合体は、例えば、所定の各構造単位に対応する重合性不飽和単量体を、ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化合物等のラジカル重合開始剤を使用し、必要に応じて連鎖移動剤の存在下、適当な溶媒中で重合することにより合成することができる。
 上記重合に使用される溶媒としては、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;アセトン、2-ブタノン、4-メチル-2-ペンタノン、2-ヘプタノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類;メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール等のアルコール類等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 上記重合における反応温度は、通常、40~150℃であり、好ましくは50~120℃である。上記重合における反応時間は、通常、1~48時間であり、好ましくは1~24時間である。
[[D]酸拡散制御剤]
 本発明の感放射線性樹脂組成物は、露光により感放射線性酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域での好ましくない化学反応を抑制する作用を有する酸拡散制御剤を含有することが好ましい。このような酸拡散制御剤を含有することにより、当該感放射線性樹脂組成物は、感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性を向上させることができるとともに、解像度をさらに向上させ、また露光から現像処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることがでる。その結果、当該感放射線性樹脂組成物は、プロセス安定性を向上させることができる。
 このような酸拡散制御剤としては、国際公開第2009/051088号の[0176]~[0187]段落に記載のものを挙げることができる。すなわち、酸拡散制御剤としては、レジストパターンの形成工程中の露光や加熱処理により塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。この含窒素有機化合物としては、例えば、下記式で表される化合物(以下、「含窒素化合物(α)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有するジアミン化合物(以下、「含窒素化合物(β)」という。)、窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や重合体(以下、「含窒素化合物(γ)」という。)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環式化合物等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 上記式中、Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。但し、Rが有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。
 上記Rの置換されてもよいアルキル基としては、例えば、炭素数1~15のものが好ましく、炭素数1~10のものがより好ましい。上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、2-メチルプロピル基、1-メチルプロピル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-エチルヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、3-ヒドロキシプロピル基等を挙げることができる。
 上記Rの置換されてもよいアリール基としては、例えば、炭素数6~12のもの、具体的には、フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、2,3-キシリル基、2,4-キシリル基、2,5-キシリル基、2,6-キシリル基、3,4-キシリル基、3,5-キシリル基、クメニル基、1-ナフチル基等を挙げることができる。
 上記Rの置換されてもよいアラルキル基としては、例えば、炭素数7~19のものが好ましく、炭素数7~13のものがより好ましい。上記アラルキル基としては、ベンジル基、α-メチルベンジル基、フェネチル基、1-ナフチルメチル基等を挙げることができる。
 上記含窒素化合物(α)としては、例えば、n-ヘキシルアミン、n-ヘプチルアミン、n-オクチルアミン、n-ノニルアミン、n-デシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ-n-ブチルアミン、ジ-n-ペンチルアミン、ジ-n-ヘキシルアミン、ジ-n-ヘプチルアミン、ジ-n-オクチルアミン、ジ-n-ノニルアミン、ジ-n-デシルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリ-n-ブチルアミン、トリ-n-ペンチルアミン、トリ-n-ヘキシルアミン、トリ-n-ヘプチルアミン、トリ-n-オクチルアミン、トリ-n-ノニルアミン、トリ-n-デシルアミン等のトリアルキルアミン類;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類;アニリン、N-メチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、2-メチルアニリン、3-メチルアニリン、4-メチルアニリン、4-ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、1-ナフチルアミン等の芳香族アミン類等を挙げることができる。
 上記含窒素化合物(β)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、2,2’-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)プロパン、2-(4-アミノフェニル)-2-(3-ヒドロキシフェニル)プロパン、2-(4-アミノフェニル)-2-(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4-ビス〔1-(4-アミノフェニル)-1-メチルエチル〕ベンゼン、1,3-ビス〔1-(4-アミノフェニル)-1-メチルエチル〕ベンゼン等を挙げることができる。
 上記含窒素化合物(γ)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、N-(2-ジメチルアミノエチル)アクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
 上記アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N-メチルピロリドン等を挙げることができる。
 上記ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1-ジメチルウレア、1,3-ジメチルウレア、1,1,3,3-テトラメチルウレア、1,3-ジフェニルウレア、トリ-n-ブチルチオウレア等を挙げることができる。
 上記含窒素複素環式化合物としては、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、2-メチルイミダゾール、4-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、4-メチル-2-フェニルイミダゾール、2-フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2-メチルピリジン、4-メチルピリジン、2-エチルピリジン、4-エチルピリジン、2-フェニルピリジン、4-フェニルピリジン、2-メチル-4-フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8-オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、1-ピペリジンエタノール、2-ピペリジンエタノール、モルホリン、4-メチルモルホリン、ピペラジン、1,4-ジメチルピペラジン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができる。
 また、上記含窒素有機化合物として、酸解離性基を有する化合物を用いることもできる。上記酸解離性基を有する含窒素有機化合物としては、例えば、N―(t-ブトキシカルボニル)ピペリジン、N―(t-ブトキシカルボニル)イミダゾール、N―(t-ブトキシカルボニル)ベンズイミダゾール、N―(t-ブトキシカルボニル)-2-フェニルベンズイミダゾール、N―(t-ブトキシカルボニル)ジ-n-オクチルアミン、N―(t-ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N―(t-ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N―(t-ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン、tert-ブチル-4-ヒドロキシ-1-ピペリジンカルボキシレート等を挙げることができる。
 これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素化合物(α)、含窒素化合物(β)、含窒素複素環式化合物、酸解離性基を有する含窒素有機化合物等が好ましい。
 また、酸拡散制御剤としては、下記式(D1-0)で表される化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 上記式(D1-0)中、Xは、下記式(D1-1)又は(D1-2)で表されるカチオンである。Zは、OH、一般式(D1-3)RD1-COOで表されるアニオン、又は、一般式(D1-4)RD1-SO で表されるアニオンである。但し、上記式(D1-3)及び(D1-4)中、RD1は、置換されていてもよいアルキル基、脂環式炭化水素基又はアリール基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 上記式(D1-1)中、RD2~RD4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、又はハロゲン原子である。上記式(D1-2)中、RD5及びRD6は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子である。
 上記化合物は、露光により分解して酸拡散制御性を失う酸拡散制御剤(以下、「光分解性酸拡散制御剤」ともいう。)として用いられるものである。この化合物を含有することによって、露光部では酸が拡散し、未露光部では酸の拡散が制御されることにより、露光部と未露光部のコントラストを向上させることができる(即ち、露光部と未露光部の境界部分が明確になる)ため、特に当該感放射線性樹脂組成物のLWR、MEEFの改善に有効である。
(X
 上記式(D1-0)中のXは、上述したように、一般式(D1-1)又は(D1-2)で表されるカチオンである。そして、一般式(D1-1)中のRD2~RD4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子である。これらの中でも、上記化合物の、現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であることが好ましい。また、一般式(D1-2)中のRD5及びRD6は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、又はハロゲン原子である。これらの中でも、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子であることが好ましい。
(Z
 上記式(D1-0)中のZは、上述したように、OH、一般式(D1-3)RD1-COOで表されるアニオン、又は、一般式(D1-4)RD1-SO で表されるアニオンである。但し、一般式(D1-3)及び(D1-4)中のRD1は、置換されていてもよいアルキル基、脂環式炭化水素基又はアリール基であり、これらの中でも、上記化合物の、現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、脂環式炭化水素基又はアリール基であることが好ましい。
 上記置換されていてもよいアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、1-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、1-ヒドロキシブチル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基等の炭素数1~4のヒドロキシアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、2-メチルプロポキシ基、1-メチルプロポキシ基、t-ブトキシ基等の炭素数1~4のアルコキシ基;シアノ基;シアノメチル基、2-シアノエチル基、3-シアノプロピル基、4-シアノブチル基等の炭素数2~5のシアノアルキル基等の置換基を一種以上有する基などを挙げることができる。これらの中でも、ヒドロキシメチル基、シアノ基、シアノメチル基が好ましい。
 上記置換されていてもよい脂環式炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシシクロペンタン、ヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサノン等のシクロアルカン骨格;1,7,7-トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-オン(カンファー)等の有橋脂環骨格等を有する脂環式炭化水素由来の1価の基などを挙げることができる。これらの中でも、1,7,7-トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-オン由来の基が好ましい。
 上記置換されていてもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルシクロヘキシル基等のアリール基が有する水素原子の一部又は全部が水酸基、シアノ基などで置換した基などを挙げることができる。これらの中でも、フェニル基、ベンジル基、フェニルシクロヘキシル基が有する水素原子の一部又は全部が水酸基、シアノ基などで置換した基が好ましい。
 なお、一般式(D1-0)中のZは、下記式(1a)で表されるアニオン(即ち、RD1が2-ヒドロキシフェニル基である、一般式(D1-3)で表されるアニオン)又は下記式(1b)で表されるアニオン(即ち、RD1が1,7,7-トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-オン由来の基である、一般式(D1-4)で表されるアニオン)であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 上記光分解性酸拡散制御剤は、上記一般式(D1-0)で表される化合物であり、具体的には、上記条件を満たすスルホニウム塩化合物又はヨードニウム塩化合物である。
 上記スルホニウム塩化合物としては、例えば、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムアセテート、トリフェニルスルホニウムサリチレート、ジフェニル-4-ヒドロキシフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、ジフェニル-4-ヒドロキシフェニルスルホニウムアセテート、ジフェニル-4-ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチレート、トリフェニルスルホニウム10-カンファースルホネート、4-t-ブトキシフェニル・ジフェニルスルホニウム10-カンファースルホネート等を挙げることができる。なお、これらのスルホニウム塩化合物は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、上記ヨードニウム塩化合物としては、例えば、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムサリチレート、4-t-ブチルフェニル-4-ヒドロキシフェニルヨードニウムハイドロオキサイド、4-t-ブチルフェニル-4-ヒドロキシフェニルヨードニウムアセテート、4-t-ブチルフェニル-4-ヒドロキシフェニルヨードニウムサリチレート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウム10-カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム10-カンファースルホネート等を挙げることができる。なお、これらのヨードニウム塩化合物は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
 上記酸拡散制御剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 [D]酸拡散制御剤の配合量は、[B]重合体100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上25質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上20質量部以下であり、さらに好ましくは3質量部以上16質量部以下である。この場合、酸拡散制御剤の配合量を0.1質量部以上とすることにより、プロセス条件によるパターン形状や寸法忠実度の低下を抑制でき、また25質量部以下とすることにより、レジストとしての感度やアルカリ現像性をさらに向上させることができる。
[[E]ラクトン化合物]
 [E]ラクトン化合物は、液浸露光においてレジスト被膜表面に撥水性を発現させる作用を示す[C]重合体を、効率的にレジスト被膜表面に偏析させる効果を有するものである。そのため、[C]重合体を用いる際にこの[E]ラクトン化合物を含有させることで、[C]重合体の添加量を少なくすることができる。従って、レジスト基本特性を損なうことなく、レジスト被膜から液浸露光液への成分の溶出を抑制したり、高速スキャンにより液浸露光を行ったとしても液滴を残すことなく、結果としてウォーターマーク欠陥等の液浸露光液由来の欠陥を抑制するレジスト被膜表面の撥水性を維持することができる。
 具体的な[E]ラクトン化合物としては、例えば、γ-ブチロラクトン、バレロラクトン、メバロニックラクトン、ノルボルナンラクトン等を挙げることができる。これらの中では、γ-ブチロラクトンが好ましい。
 当該感放射線性樹脂組成物には、[E]ラクトン化合物が1種類のみ含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。
 当該感放射線性樹脂組成物において、[E]ラクトン化合物の含有量は、[B]重合体を100質量部とした場合に、通常30~500質量部であり、好ましくは30~300質量部である。この[E]ラクトン化合物の含有割合が過小である場合、少量の[C]重合体添加においてレジスト被膜表面の撥水性を十分に得ることができない。一方、この含有量が過剰の場合、レジストの基本性能及び現像後のパターン形状が著しく劣化するおそれがある。
[他の添加剤]
 本発明の感放射線性樹脂組成物には、[A]~[E]成分以外にも、他の成分が添加されていてもよい。この他の成分としては、他の感放射線性化合物、溶解促進剤、界面活性剤、増感剤等を挙げることができる。
[他の感放射線性化合物]
 本発明の感放射線性樹脂組成物には、感放射線性化合物(感放射線性酸発生剤)として、[A]化合物以外の化合物(以下、「他の感放射線性化合物」という。)を1種以上併用することができる。
 他の感放射線性化合物としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物、ジスルホニルメタン化合物、オキシムスルホネート化合物、ヒドラジンスルホネート化合物等を挙げることができる。
 これらの化合物としては、例えば、国際公開第2009/051088号[0086]段落から[0113]段落に記載されている化合物を挙げることができる。
 これらの他の感放射線性化合物のうち、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物及びジアゾメタン化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上が好ましい。
 特に好ましい他の感放射線性化合物としては、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp-トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10-カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム2-トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム4-トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2,4-ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム1,1,2,2-テトラフルオロ-2-(ノルボルナン-2-イル)エタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2-(5-t-ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2-(6-t-ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム1,1-ジフルオロ-2-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)エタンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムp-トルエンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウム10-カンファースルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウム2-トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウム4-トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウム2,4-ジフルオロベンゼンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウム1,1,2,2-テトラフルオロ-2-(ノルボルナン-2-イル)エタンスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウム1,1-ジフルオロ-2-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)エタンスルホネート、
トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp-トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10-カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウム2-トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム4-トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2,4-ジフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム1,1,2,2-テトラフルオロ-2-(ノルボルナン-2-イル)エタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(5-t-ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(6-t-ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(5-ピバロイルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(6-ピバロイルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(5-ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(6-ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、
トリフェニルスルホニウム2-(5-メタンスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(6-メタンスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(5-i-プロパンスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(6-i-プロパンスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(5-n-ヘキサンスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(6-n-ヘキサンスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(5-オキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(6-オキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム1,1-ジフルオロ-2-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)エタンスルホネート、
1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウム1,1,2,2-テトラフルオロ-2-(ノルボルナン-2-イル)エタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウム2-(5-t-ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウム2-(6-t-ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウム1,1-ジフルオロ-2-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)エタンスルホネート、
N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N-(10-カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N-〔(5-メチル-5-カルボキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)スルホニルオキシ〕スクシンイミド、N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(ノナフルオロ-n-ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-〔1,1,2,2-テトラフルオロ-2-(ノルボルナン-2-イル)エタンスルホニルオキシ〕ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(10-カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-〔2-(5-オキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホニルオキシ〕ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-〔2-(6-オキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホニルオキシ〕ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-〔1,1-ジフルオロ-2-(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル)エタンスルホニルオキシ〕ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、ビス(シクロヘキサンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t-ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,4-ジオキサスピロ[4.5]デカン-7-スルホニル)ジアゾメタン等を挙げることができる。
 他の感放射線性化合物の使用割合は、他の感放射線性化合物の種類に応じて適宜選定することができるが、[A]化合物と他の感放射線性化合物との合計100質量部に対して、通常、95質量部以下であり、好ましくは90質量部以下であり、より好ましくは80質量部以下である。この場合、他の感放射線性化合物の使用割合が過剰になると、本発明の所期の効果が損なわれるおそれがある。
[溶解促進剤]
 当該感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により、アルカリ現像液に対する溶解性が高くなる性質を有する溶解促進剤を含有していてもよい。
 このような溶解促進剤としては、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基等の酸性官能基を有する化合物や、この化合物中の酸性官能基の水素原子を酸解離性基で置換した化合物等を挙げることができる。
 上記溶解促進剤は低分子化合物でも高分子化合物でもよく、ネガ型感放射線性樹脂組成物における高分子溶解促進剤としては、例えば、ポジ型感放射線性樹脂組成物における酸解離性基含有重合体を使用することができる。上記溶解促進剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 上記溶解促進剤の含有量は、[B]重合体成分100質量部に対して、通常、50質量部以下であり、好ましくは20質量部以下である。
[界面活性剤]
 当該感放射線性樹脂組成物は、感放射線性樹脂組成物の塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す界面活性剤を含有していてもよい。
 このような界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性の界面活性剤のいずれでも使用することができるが、好ましくはノニオン系界面活性剤である。
 上記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類のほか、以下商品名で、「KP」(信越化学工業社製)、「ポリフロー」(共栄社化学社製)、「エフトップ」(ジェムコ社製)、「メガファック」(大日本インキ化学工業社製)、「フロラード」(住友スリーエム社製)、「アサヒガード」及び「サーフロン」(旭硝子社製)等の各シリーズ等を挙げることができる。上記界面活性剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 上界面活性剤の含有量は、[B]重合体成分100質量部に対して、界面活性剤の有効成分として、通常、2質量部以下であり、好ましくは1.5質量部以下である。
[増感剤]
 当該感放射線性樹脂組成物は、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを感放射線性酸発生剤に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を有し、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させることができる増感剤を含有していてもよい。このような増感剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等を挙げることができる。これらの増感剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 上記増感剤の含有量は、[B]重合体成分100質量部に対して、通常、50質量部以下であり、好ましくは30質量部以下である。
 さらに、当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、上記以外の添加剤、例えば、染料、顔料、接着助剤、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、形状改良剤等、具体的には4-ヒドロキシ-4’-メチルカルコン等を含有していてもよい。この場合、染料や顔料を含有することにより、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和でき、また接着助剤を含有することにより、基板との接着性を改善することができる。
[当該感放射線性樹脂組成物の調製方法]
 当該感放射線性樹脂組成物は、通常、使用時に各成分を溶媒に溶解して均一溶液とし、その後必要に応じて、例えば孔径0.2μm程度のフィルター等でろ過することにより、組成物溶液として調製される。
 上記溶媒としては、例えば、エーテル類、エステル類、エーテルエステル類、ケトン類、ケトンエステル類、アミド類、アミドエステル類、ラクタム類、(ハロゲン化)炭化水素類等を挙げることができ、より具体的には、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、非環式若しくは環式のケトン類、酢酸エステル類、ヒドロキシ酢酸エステル類、アルコキシ酢酸エステル類、アセト酢酸エステル類、プロピオン酸エステル類、乳酸エステル類、他の置換プロピオン酸エステル類、(置換)酪酸エステル類、ピルビン酸エステル類、N,N-ジアルキルホルムアミド類、N,N-ジアルキルアセトアミド類、N-アルキルピロリドン類、(ハロゲン化)脂肪族炭化水素類、(ハロゲン化)芳香族炭化水素類等を挙げることができる。
 上記溶媒の具体例としては、例えば、国際公開第2009/051088号[0202]段落に記載の溶媒を挙げることができる。
 これらの溶媒のうち、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、非環式又は環式のケトン類、乳酸エステル類、3-アルコキシプロピオン酸エステル類等が、塗布時に良好な膜面内均一性を確保することができる点で好ましい。これらの中でも、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類及び環式のケトン類がさらに好ましい。上記溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 また必要に応じて、上記溶媒と共に、他の溶媒、例えば、ベンジルエチルエーテル、ジ-n-ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1-オクタノール、1-ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒等を使用することができる。
 上記他の溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。他の溶媒の含有量は、全溶媒に対して、通常、50質量%以下、好ましくは30質量%以下である。
 溶媒の合計含有量は、当該感放射線性樹脂組成物溶液の全固形分濃度が、通常、5~50質量%であり、好ましくは10~50質量%であり、より好ましくは10~40質量%であり、さらに好ましくは10~30質量%であり、特に好ましくは10~25質量%となる量である。溶液の全固形分濃度をこの範囲とすることにより、塗布時に良好な膜面内均一性を確保することができる。
[レジストパターンの形成]
 本発明の感放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成する際には、上記のようにして調製された感放射線性樹脂組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハ、アルミニウムで被覆されたウエハ等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を形成する。その後、場合により予め加熱処理(以下、「PB」という。)を行ったのち、所定のマスクパターンを介して、このレジスト被膜を露光する。
 露光の際に使用することができる放射線としては、使用される感放射線性酸発生剤の種類に応じて、水銀灯の輝線スペクトル(波長254nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、Fエキシマレーザー光(波長157nm)、EUV(波長13nm等)等の遠紫外線や、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線等を挙げることができ、好ましくは遠紫外線及び荷電粒子線、より好ましくはKrFエキシマレーザー光(波長248nm)、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、Fエキシマレーザー光(波長157nm)及び電子線である。また、レジスト被膜上に液浸露光液を配置し、上記液浸露光液を介して上記レジスト被膜を露光することもできる(液浸露光)。
 また、放射線量等の露光条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等に応じて適宜選定される。また、レジストパターンの形成に際しては、露光後に加熱処理(以下、「PEB」という。)を行うことが、レジストの見掛けの感度を向上させる点で好ましい。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等により変わるが、通常、30~200℃、好ましくは50~150℃である。
 その後、露光されたレジスト被膜を現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。当該感放射線性樹脂組成物においては、通常、アルカリ現像液で現像することによりポジ型のパターンを形成することができ、有機溶剤現像液で現像することによりネガ型のパターンを形成することができる。
 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「%」は、特に断らない限りモル基準である。また、各種物性値の測定方法、及び諸特性の評価方法を以下に示す。
[評価条件]
 実施例及び比較例に関して、以下に記載のポジ型レジストパターンの形成(P-1)又はネガ型レジストパターンの形成(P-2)を用いてレジストパターンを形成し、各評価を行った。
(P-1)ポジ型レジストパターンの形成
 膜厚105nmの下層反射防止膜(ARC66、日産化学社)を形成した12インチシリコンウエハ上に、感放射線性樹脂組成物によって、膜厚75nmのレジスト被膜を形成し、120℃で60秒間PBを行った。次に、このレジスト被膜を、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(NSR S610C、NIKON社)を用い、NA=1.3、ratio=0.800、Annularの条件により、46nmライン92nmピッチのパターン形成用のマスクパターンを介して露光した。露光後、各感放射線性樹脂組成物について表2に記載した温度にてそれぞれポストベーク(PEB)を行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このときのパターン形成用のマスクパターンを介して露光した部分が線幅46nmのラインを形成する露光量を最適露光量(Eop)とした。
[LWR]
 上記Eopにて形成された線幅46nmのラインを、日立ハイテクノロジーズ社の測長SEM「CG4000」を用い、パターン上部から観察し、任意の10点において線幅を測定した。線幅の測定値の3シグマ値(ばらつき)をLWR(nm)とした。このLWRの値が7.0nm以下であれば、形成されたパターン形状が良好であると評価した。
[MEEF]
 上記Eopにて92nmピッチにおけるライン幅のターゲットサイズを43nm、44nm、45nm、46nm、47nm、48nm、49nmとするマスクパターンをそれぞれ用い、ピッチ92nmのLSパターンを形成し、レジスト被膜に形成されたライン幅を測長SEM(日立ハイテクノロジーズ社、CG4000)にて測定した。このとき、ターゲットサイズ(nm)を横軸に、各マスクパターンを用いてレジスト被膜に形成されたライン幅(nm)を縦軸にプロットしたときの直線の傾きをMEEFとして算出した。その値が1に近いほどマスク再現性が良好であり、更にMEEFの値が低い程、マスク作成コストを低減できる。
[現像欠陥抑制性]
 まず、膜厚105nmの下層反射防止膜(「ARC66」、日産化学社製)を形成した12インチシリコンウエハ上に、各感放射線性樹脂組成物によって、膜厚75nmのレジスト被膜を形成し、120℃で60秒間PBを行った。次に、このレジスト被膜を、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(「NSR S610C」、NIKON社製)を用い、NA=1.3、Crosspoleの条件により、マスクパターンを介して露光した。露光後、105℃で60秒間ポストベーク(PEB)を行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、幅45nmのラインアンドスペースを形成する露光量を最適露光量とした。この最適露光量にてウエハ全面に線幅45nmのラインアンドスペースを形成し、欠陥検査用ウエハとした。なお、測長には走査型電子顕微鏡(「CG4000」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いた。
 その後、欠陥検査用ウエハ上の欠陥数を、KLA-Tencor社製の「KLA2810」を用いて測定した。さらに、「KLA2810」にて測定された欠陥を、レジスト被膜由来と判断されるものと外部由来の異物とに分類した。分類後、レジスト被膜由来と判断されるものの数(欠陥数)の合計を、レジスト被膜1cmあたりの欠陥数(個/cm)として算出した。現像欠陥抑制性は、この欠陥数が10個/cm以下の場合は「良好(A)」と、10個/cmを超える場合は「不良(B)」と評価した。
(P-2)ネガ型レジストパターンの形成
 膜厚105nmのARC66(BREWER SCIENCE社)の下層反射防止膜を形成したシリコンウエハを基板として用い、各フォトレジスト組成物を、それぞれ基板上にクリーントラックACT12(東京エレクトロン社)を用いてスピンコートにより塗布し、ホットプレート上で120℃、60秒間PBを行い、膜厚100nmのレジスト被膜を形成した。形成したレジスト被膜に、ArF液浸露光装置(S610C、ニコン社、開口数1.30)を用いて、216nmドット416nmピッチのマスクパターン、液浸露光液としての水を介して縮小投影露光を行った。次いで表3に記載した温度(℃)で60秒間PEBを行い、表3に記載した現像液を用いて23℃で30秒間現像した。次いで4-メチル-2-ペンタノールで10秒間リンス処理を行った後、乾燥してネガ型のレジストパターンを形成した。なお、縮小投影後にウエハ上で直径55nmのホールパターンになるような露光量を最適露光量(Eop)とした。
[CDU(nm)]
 上記Eopにおいて、基板上のレジスト被膜に形成された直径55nmのホールパターンを、測長SEM(日立ハイテクノロジーズ製、CG4000)を用いてパターン上部から観察した。直径を任意のポイントで測定し、その測定ばらつきを3シグマで評価した。このとき、測定値の3シグマの値が3nm以下である場合、CDUは良好と、3nmを超える場合、不良と評価できる。
[MEEF]
 上記Eopにおいて、縮小投影露光後のホールパターンのターゲットサイズを51nm、53nm、55nm、57nm、59nmとするマスクパターンを用いてピッチが110nmとなるホールパターンを形成した。このとき、マスクのホールサイズ(nm)を横軸に、各マスクパターンを用いてレジスト被膜に形成されたホール幅(nm)を縦軸にプロットしたときの直線の傾きをMEEFとして算出した。MEEF(直線の傾き)は、その値が1に近いほどマスク再現性が良好であると判断される。
<[B]重合体及び[C]重合体の合成>
 [B]重合体及び[C]重合体の合成に用いた化合物(M-1)~(M-16)を以下に示す。
<[B]重合体の合成>
[合成例1](重合体(B-1)の合成)
 下記化合物(M-1)258.5g(50モル%)、下記化合物(M-5)341.5g(50モル%)を、2-ブタノン1,200gに溶解し、さらに2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)50.47gを投入した単量体溶液を準備した。600gの2-ブタノンを投入した3,000mlの三口フラスコを30分窒素パージし、窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、メタノールと超純水の混合液中(メタノール/超純水=9,600g/2,400g)へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別された白色粉末を2,400gのメタノールに分散させてスラリー状にして洗浄した後にろ別する操作を2回行い、その後、50℃にて17時間真空乾燥し、白色粉末の共重合体を得た。この共重合体は、Mwが5,400、Mw/Mn=1.40であり、13C-NMR分析の結果、化合物(M-1)、化合物(M-5)由来の各構造単位の含有率が49.5:50.5(モル%)の共重合体であった。この共重合体を重合体(B-1)とする。
[合成例2~14](重合体(B-2)~(B-12)及び重合体(b-1)~(b-2)の合成)
 表1に示す種類及び配合割合の化合物を用いた以外は、合成例1と同様に操作して、重合体(B-2)~(B-12)及び重合体(b-1)~(b-2)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
<[C]重合体の合成>
[合成例15](重合体(C-1)の合成)
 下記化合物(M-12)38.77g(40モル%)、下記化合物(M-13)61.23g(60モル%)を2-ブタノン100gに溶解し、さらに2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)4.97gを投入した単量体溶液を準備した。2-ブタノン100gを投入した1,000mlの三口フラスコを30分窒素パージし、窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液から2-ブタノンを150g減圧除去した。30℃以下に冷却後、メタノール760gと超純水40gの混合溶媒へ投入し、上澄み液を除去することで白色沈殿物を回収した。白色沈殿物を500gの酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させ、濃縮することで残存メタノールと残存超純水を除去した。得られた濃縮液に酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、固形分濃度20%の共重合体溶液を得た(250g、収率50%)。この共重合体はMwが4,210、Mw/Mn=1.61であり、13C-NMR分析の結果、化合物(M-12)、化合物(M-13)由来の各構造単位の含有率が40.8:59.2(モル%)の共重合体であった。フッ素含有量は9.8質量%であった。この共重合体を重合体(C-1)とする。
<感放射線性樹脂組成物の調製>
 以下、実施例及び比較例の調製に用いた[B]重合体及び[C]重合体以外の各成分の詳細を示す。
([A]化合物)
A-1~A-5、a-1:下記式で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
([D]酸拡散制御剤)
D-1~D-3:下記式で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
(添加剤([E]ラクトン化合物))
E-1:γ-ブチロラクトン
(溶媒)
F-1:酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル
F-2:シクロヘキサノン
(現像液)
MAK:メチルアミルケトン
BA:酢酸ブチル
[実施例1]
 [A]化合物としての化合物(A-1)10.4質量部、[B]重合体としての重合体(B-1)100質量部、[C]重合体としての重合体(C-1)5質量部、[D]酸拡散制御剤としての化合物(D-1)7質量部、添加剤(E-1)200質量部、並びに溶媒(F-1)2,600質量部及び(F-2)1,100質量部を混合し、得られた混合溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過して、感放射線性樹脂組成物を調製した。
[実施例2~19及び比較例1~3]
 表2に示す種類及び配合量の各成分を使用したこと以外は、実施例1と同様に操作して、各感放射線性樹脂組成物を調製した。
[実施例20~21及び比較例4~5]
 表3に示す種類及び配合量の各成分と、添加剤(E-1)30質量部、並びに溶媒(F-1)1,930質量部及び(F-2)830質量部を混合し、得られた混合溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過して、感放射線性樹脂組成物を調製した。
<評価>
 実施例1~19及び比較例1~3については、上記ポジ型レジストパターンの形成(P-1)に基づいてレジストパターンを形成し、上記LWR及びMEEFの評価を行った。その結果を表2に合わせて示す。
 実施例20~21及び比較例4~5については、上記ネガ型レジストパターンの形成(P-2)に基づいてレジストパターンを形成し、上記CDU及びMEEFの評価を行った。その結果を表3に合わせて示す。
 また、上記現像欠陥抑制性の評価は、実施例1及び比較例1の感放射線性樹脂組成物を用い、上記ポジ型レジストパターンの形成(P-1)に基づいて形成したレジストパターンについて行った。この現像欠陥抑制性の評価では、実施例が良好であるのに対し、比較例は不良であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051

Claims (7)

  1.  [A]下記式(1)で表される化合物、並びに
     [B]ラクトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位、環状カーボネート骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位、スルトン骨格を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位、及び極性基を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を有するベース重合体を含有する感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1)中、Rは、環状エステル構造又は環状ケトン構造を有する1価の環状有機基である。Rは、単結合又は-CH-である。Xは、-O-*、-COO-*、-O-CO-O-*又は-SO-O-*である。但し、*は、Rとの結合部位を示す。Rは、炭素数1~5の2価の鎖状炭化水素基である。Mは、1価のカチオンである。)
  2.  [C]フッ素原子含有重合体をさらに含有する請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
  3.  上記式(1)におけるRが、下記式(a1)で表される基、下記式(a2)で表される基、又は下記式(a3)で表される基である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(a1)~(a3)中、Yは、それぞれ独立して、-CH-、-C(CH-又は-O-である。R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~5のアルキル基、シアノ基又は水酸基である。a、b及びcは、それぞれ独立して、0~5の整数である。*は、Rとの結合部位を示す。)
  4.  上記式(1)におけるMが、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンである請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
  5.  上記式(1)におけるMが、下記式(b)で表される請求項4に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(b)中、R、R及びRは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1~10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はオキソアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6~18のアリール基、アラルキル基又はアリールオキソアルキル基を示すか、又はR、R及びRのうちのいずれか2つ以上が相互に結合して式中の硫黄原子と共に環を形成してもよい。)
  6.  [B]重合体が、下記式(2)で表される構造単位をさらに有する請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(2)中、R10は、水素原子又はメチル基である。R11は、それぞれ独立して、炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数4~20の脂環式炭化水素基である。但し、2つのR11が結合して、それらが結合している炭素原子と共に、炭素数4~20の脂環式炭化水素基を形成していてもよい。)
  7.  [B]重合体が、極性基を含む(メタ)アクリレート由来の構造単位を有し、上記極性基が、水酸基である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
     
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013178515A (ja) * 2012-02-09 2013-09-09 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジストパターン形成方法及び溶剤現像ネガ型レジスト組成物
JP2013242542A (ja) * 2012-04-27 2013-12-05 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2013242543A (ja) * 2012-04-27 2013-12-05 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2014016600A (ja) * 2012-03-07 2014-01-30 Sumitomo Chemical Co Ltd レジストパターンの製造方法
WO2014175201A1 (ja) * 2013-04-26 2014-10-30 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、それに用いられる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び、レジスト膜、並びに、これらを用いる電子デバイス及びその製造方法
WO2014185288A1 (ja) * 2013-05-14 2014-11-20 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
JP2014224991A (ja) * 2013-04-18 2014-12-04 住友化学株式会社 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2015102749A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法、電子デバイスの製造方法、並びに、電子デバイス
JP2017201409A (ja) * 2013-06-05 2017-11-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6249735B2 (ja) * 2013-06-05 2017-12-20 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7042551B2 (ja) * 2016-09-20 2022-03-28 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011138060A (ja) * 2009-12-29 2011-07-14 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びパターン形成方法
WO2011093280A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
WO2011104127A1 (en) * 2010-02-24 2011-09-01 Basf Se Latent acids and their use
WO2012018097A1 (ja) * 2010-08-06 2012-02-09 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3297324B2 (ja) * 1996-10-30 2002-07-02 富士通株式会社 レジスト組成物、レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法
JP5399639B2 (ja) * 2008-02-18 2014-01-29 東京応化工業株式会社 レジスト組成物並びにレジストパターン形成方法
JP5417150B2 (ja) * 2008-12-18 2014-02-12 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、それを用いたパターン形成方法、及び樹脂
JP5325600B2 (ja) * 2009-02-16 2013-10-23 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5308871B2 (ja) * 2009-03-06 2013-10-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP5621275B2 (ja) * 2009-03-23 2014-11-12 Jsr株式会社 イオンプランテーション用フォトレジストパターン形成方法。
JP5673533B2 (ja) * 2009-07-02 2015-02-18 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
JP5481979B2 (ja) * 2009-07-15 2014-04-23 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物及びそれに用いられる重合体
CN102002121A (zh) * 2009-08-31 2011-04-06 住友化学株式会社 树脂,抗蚀剂组合物和用于制造抗蚀剂图案的方法
JP2011085814A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びパターン形成方法
JP5470053B2 (ja) * 2010-01-05 2014-04-16 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法
US8580478B2 (en) * 2010-02-24 2013-11-12 Basf Se Latent acids and their use
JP5434709B2 (ja) * 2010-03-15 2014-03-05 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物及び重合体
KR20120128680A (ko) * 2010-03-17 2012-11-27 제이에스알 가부시끼가이샤 감방사선성 수지 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법
JPWO2011122588A1 (ja) * 2010-03-31 2013-07-08 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物及び重合体
JP5557657B2 (ja) * 2010-09-02 2014-07-23 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、新規な化合物及び酸発生剤
US8993212B2 (en) * 2010-10-27 2015-03-31 Central Glass Company, Limited Fluorine-containing sulfonic acid salts, photo-acid generator and resist composition and pattern formation method utilizing same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011138060A (ja) * 2009-12-29 2011-07-14 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びパターン形成方法
WO2011093280A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
WO2011104127A1 (en) * 2010-02-24 2011-09-01 Basf Se Latent acids and their use
WO2012018097A1 (ja) * 2010-08-06 2012-02-09 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013178515A (ja) * 2012-02-09 2013-09-09 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジストパターン形成方法及び溶剤現像ネガ型レジスト組成物
JP2014016600A (ja) * 2012-03-07 2014-01-30 Sumitomo Chemical Co Ltd レジストパターンの製造方法
JP2013242542A (ja) * 2012-04-27 2013-12-05 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2013242543A (ja) * 2012-04-27 2013-12-05 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2014224991A (ja) * 2013-04-18 2014-12-04 住友化学株式会社 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
KR101783737B1 (ko) * 2013-04-26 2017-10-10 후지필름 가부시키가이샤 패턴 형성 방법, 그에 이용되는 감활성 광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 레지스트막, 및 이들을 이용하는 전자 디바이스 및 그 제조 방법
WO2014175201A1 (ja) * 2013-04-26 2014-10-30 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、それに用いられる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び、レジスト膜、並びに、これらを用いる電子デバイス及びその製造方法
JP2014215548A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、それに用いられる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び、レジスト膜、並びに、これらを用いる電子デバイス及びその製造方法
TWI607283B (zh) * 2013-04-26 2017-12-01 Fujifilm Corp Pattern forming method and method of manufacturing electronic device
WO2014185288A1 (ja) * 2013-05-14 2014-11-20 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
JP2014222338A (ja) * 2013-05-14 2014-11-27 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
JP2017201409A (ja) * 2013-06-05 2017-11-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2015102749A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法、電子デバイスの製造方法、並びに、電子デバイス

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