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KR102765319B1 - Resist composition and method of forming resist pattern - Google Patents

Resist composition and method of forming resist pattern Download PDF

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KR102765319B1
KR102765319B1 KR1020170023634A KR20170023634A KR102765319B1 KR 102765319 B1 KR102765319 B1 KR 102765319B1 KR 1020170023634 A KR1020170023634 A KR 1020170023634A KR 20170023634 A KR20170023634 A KR 20170023634A KR 102765319 B1 KR102765319 B1 KR 102765319B1
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resist composition
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Abstract

본 발명은 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A) 와, 노광에 의해 산을 발생하는 산발생제 성분 (B) 와, 하기 식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 를 함유하는, 레지스트 조성물에 관한 것이다.
식 (1)
[식 중,
R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 수산기로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 는, -O-, -S-, -NH-, -NR3-, -C(O)-, -OC(O)-, -OC(O)O-, -SO-, -SO2-, -CONH-, -CONR3-, -OC(O)NH- 또는 -OC(O)NR3- 로 대체될 수 있고, 이 때 R3 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.
n1, n2, m1 및 m2 는, 각각 독립적으로 0~5 의 정수이고, n1 + m1 과 n2 + m2 는, 둘 다 5 를 초과하지 않는다.]
The present invention relates to a resist composition containing a resin component (A) whose solubility in a developer changes by the action of an acid, an acid generator component (B) which generates acid by exposure, and a compound (C) having a radiation absorption ability represented by the following formula (1).
Equation (1)
[During the meal,
R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which can be substituted with a hydroxyl group, and among the hydrocarbon groups, one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent can be replaced by -O-, -S-, -NH-, -NR 3 -, -C(O)-, -OC(O)-, -OC(O)O-, -SO-, -SO 2 -, -CONH-, -CONR 3 -, -OC(O)NH- or -OC(O)NR 3 -, wherein R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
n1, n2, m1, and m2 are each independently integers from 0 to 5, and n1 + m1 and n2 + m2 do not both exceed 5.]

Description

레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법 {RESIST COMPOSITION AND METHOD OF FORMING RESIST PATTERN}{RESIST COMPOSITION AND METHOD OF FORMING RESIST PATTERN}

본 발명은 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resist composition and a method for forming a resist pattern.

포토리소그래피 기술에 있어서는, 예를 들어 기판 상에 레지스트 조성물로 이루어지는 레지스트막을 형성하고, 그 레지스트막에 대하여, 소정의 패턴이 형성된 포토마스크를 통해 광, 전자선 등의 방사선으로 선택적 노광을 실시하고, 현상 처리함으로써, 상기 레지스트막에 소정 형상의 레지스트 패턴을 형성하는 공정이 실시된다. 노광된 부분이 현상액에 용해되는 특성으로 변화되는 레지스트 조성물을 포지티브형, 노광된 부분이 현상액에 용해되지 않는 특성으로 변화되는 레지스트 조성물을 네가티브형이라고 한다. In photolithography technology, for example, a process is carried out in which a resist film made of a resist composition is formed on a substrate, the resist film is selectively exposed to radiation such as light or electron beams through a photomask having a predetermined pattern formed thereon, and a development process is performed to form a resist pattern of a predetermined shape on the resist film. A resist composition in which an exposed portion changes to have the characteristic of being soluble in a developer is called a positive type, and a resist composition in which an exposed portion changes to have the characteristic of being insoluble in a developer is called a negative type.

최근, 반도체 소자나 액정 표시 소자의 제조에 있어서는, 리소그래피 기술의 진보에 따라 급속히 미세화가 진행되고 있다. 미세화의 수단으로는 노광광의 단파장화가 일반적으로 실시되고 있고, 구체적으로는, 종래에는, g 선, i 선으로 대표되는 자외선이 사용되고 있었지만, 현재에는 KrF 엑시머 레이저 (248㎚) 가 도입되고, 또한 ArF 엑시머 레이저 (193㎚) 가 도입되기 시작하고 있다. 또, 그보다 단파장의 F2 엑시머 레이저 (157㎚) 나, EUV (극자외선), 전자선, X 선 등에 관해서도 검토가 실시되고 있다.Recently, in the manufacturing of semiconductor devices and liquid crystal display devices, rapid miniaturization is progressing due to the advancement of lithography technology. As a means of miniaturization, shortening the wavelength of exposure light is generally implemented, and specifically, in the past, ultraviolet rays represented by g-line and i-line were used, but currently, KrF excimer lasers (248 nm) have been introduced, and ArF excimer lasers (193 nm) are also beginning to be introduced. In addition, studies are being conducted on shorter wavelength F 2 excimer lasers (157 nm), EUV (extreme ultraviolet), electron beams, X-rays, etc.

한편, 반도체 소자나 액정 표시 소자의 제조에 있어서는, 기판 표면에 불순물 확산층을 형성하는 것이 실시되고 있다. 불순물 확산층의 형성은, 통상 불순물을 도입과 확산의 2 단계로 실시되고 있고, 도입 방법의 하나로서, 인이나 붕소 등의 불순물을 진공 중에서 이온화하고, 고전계에서 가속하여 기판 표면에 주입하는 이온 임플란테이션 (이하, 임플란테이션이라고 한다) 이 있다.Meanwhile, in the manufacture of semiconductor devices or liquid crystal display devices, an impurity diffusion layer is formed on the surface of the substrate. The formation of the impurity diffusion layer is usually carried out in two stages: introduction and diffusion of impurities. One of the introduction methods is ion implantation (hereinafter referred to as implantation), which ionizes impurities such as phosphorus or boron in a vacuum, accelerates them in a high electric field, and implants them on the surface of the substrate.

그러나, 이러한 박막의 레지스트 패턴을 사용하는 경사 임플란테이션 프로세스 (이하, 박막 임플란테이션 프로세스라고 한다) 에 있어서는, 그 후의 이온 주입에 미치는 영향을 고려하여, 일반적으로 반사 방지막 (BARC) 을 사용하지 않고 실시된다. 이러한 경우, 특히 노광광에 대하여 투명성이 높은 수지를 사용한 경우에는, 노광시의 입사광이나 기판으로부터의 반사광의 영향에 의해 레지스트 패턴의 형상 불량을 야기하기 쉽다. 특히, 반도체 소자, 액정 표시 소자의 제조시에는, 전극 등이 형성되어 있는 기판에 대하여 박막 임플란테이션 프로세스를 실시하므로, 그 기판에 대하여 균일한 막두께로 레지스트막을 형성하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 예를 들어 레지스트막 두께의 변화에 따라 레지스트 패턴의 치수가 증감하는 현상, 이른바 스탠딩 웨이브 (이하, SW 라고 약기한다) 의 문제가 있다. SW 에 의한 패턴 치수의 변화는 레지스트막이 박막화될수록, 및 레지스트막의 투명성이 높을수록 증대되는 경향이 있고, 특히 막두께 500㎚ 이하의 박막의 경우에 현저하다. 또한, 치수 변화의 문제는, 레지스트 패턴이 미세화될수록 중대한 문제가 된다.However, in the inclined implantation process (hereinafter referred to as the thin film implantation process) using such a thin film resist pattern, it is generally performed without using an antireflection film (BARC) in consideration of the influence on the subsequent ion implantation. In this case, especially when a resin with high transparency to exposure light is used, the shape defect of the resist pattern is easily caused by the influence of incident light or reflected light from the substrate during exposure. In particular, when manufacturing semiconductor elements and liquid crystal display elements, since the thin film implantation process is performed on a substrate on which electrodes, etc. are formed, it is difficult to form a resist film with a uniform film thickness on the substrate. Therefore, for example, there is a problem of the so-called standing wave (hereinafter abbreviated as SW), a phenomenon in which the dimensions of the resist pattern increase or decrease depending on a change in the thickness of the resist film. The change in pattern dimensions due to SW tends to increase as the resist film becomes thinner and the transparency of the resist film increases, and is particularly noticeable in the case of films with a film thickness of 500 nm or less. In addition, the problem of dimensional change becomes a serious problem as the resist pattern becomes finer.

또, 반도체 소자의 3 차원화에 따라, 디바이스의 구조가 고도화, 복잡화되고 있는 가운데, 입체 구조를 갖는 집적 회로 소자의 제조시에는, 단차 기판에 대하여 레지스트 패턴을 형성하는 경우가 있다. 이러한 경우, 노광시의 입사광이나 기판으로부터의 반사광의 영향에 의해 레지스트 패턴의 형상 불량 (SW) 을 야기하기 쉽다.In addition, as semiconductor devices become three-dimensional, the structure of devices becomes more sophisticated and complex, and when manufacturing integrated circuit devices having a three-dimensional structure, there are cases where resist patterns are formed on step substrates. In such cases, shape defects (SW) of the resist pattern are likely to occur due to the influence of incident light during exposure or reflected light from the substrate.

이러한 문제를 개선하기 위하여, 안트라센 골격 또는 벤조페논 골격을 포함하는 화합물, 이른바 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (염료) 을 레지스트에 배합하여 기판으로부터의 반사광을 흡수시킴으로써, SW 에 의한 패턴 치수 변화를 억제시킨 레지스트 조성물 등이 사용되어 왔다 (예를 들어 특허 문헌 1 및 2 참조).To improve these problems, resist compositions have been used in which a compound containing an anthracene skeleton or a benzophenone skeleton, a so-called radiation-absorbing compound (dye), is mixed into the resist to absorb reflected light from the substrate, thereby suppressing pattern dimensional changes due to SW (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006-215163호Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2006-215163

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2011-113065호Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 2011-113065

그러나, 이와 같은 안트라센 골격 또는 벤조페논 골격을 포함하는 화합물은 독성 (인체에서의 위험성이 높다) 의 문제가 있어서, 현재 염료로서의 사용이 곤란하다는 문제가 있다. However, compounds containing an anthracene skeleton or benzophenone skeleton have the problem of toxicity (high risk to the human body), making it difficult to use them as dyes at present.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 독성의 문제를 고려하고, 적은 첨가량으로 노광광에 대한 흡수율이 높고, 해상성을 유지하면서 SW 에 의한 패턴 치수 변화를 효과적으로 억제시킬 수 있는 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a resist composition and a method for forming a resist pattern, which can effectively suppress pattern dimensional changes caused by SW while maintaining resolution and having a high absorption rate for exposure light with a small amount of additive, while taking into account the problem of toxicity.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A) 와, 노광에 의해 산을 발생하는 산발생제 성분 (B) 와, 특정한 염료, 즉 노광광 (방사선) 에 대하여 흡수능을 갖는 화합물 (C) 를 조합함으로써 상기 과제가 해결되는 것을 찾아내어 본 발명을 완성시켰다.The present inventors, as a result of careful examination, have found that the above problem can be solved by combining a resin component (A) whose solubility in a developer changes by the action of an acid, an acid generator component (B) which generates acid by exposure, and a compound (C) which has an absorption ability for a specific dye, i.e., exposure light (radiation), thereby completing the present invention.

즉, 본 발명의 제 1 양태는, That is, the first aspect of the present invention is,

[1] 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A) 와, 노광에 의해 산을 발생하는 산발생제 성분 (B) 와, 하기 식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 를 함유하는 레지스트 조성물이다. [1] A resist composition containing a resin component (A) whose solubility in a developer changes by the action of an acid, an acid generator component (B) which generates acid by exposure, and a compound (C) having a radiation absorption ability represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

식 (1) Equation (1)

[식 중, [During the meal,

R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 수산기로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 는, -O-, -S-, -NH-, -NR3-, -C(O)-, -OC(O)-, -OC(O)O-, -SO-, -SO2-, -CONH-, -CONR3-, -OC(O)NH- 또는 -OC(O)NR3- 로 대체될 수 있고, 이 때 R3 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which can be substituted with a hydroxyl group, and among the hydrocarbon groups, one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent can be replaced by -O-, -S-, -NH-, -NR 3 -, -C(O)-, -OC(O)-, -OC(O)O-, -SO-, -SO 2 -, -CONH-, -CONR 3 -, -OC(O)NH- or -OC(O)NR 3 -, wherein R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

n1, n2, m1 및 m2 는, 각각 독립적으로 0~5 의 정수이고, n1 + m1 과 n2 + m2 는, 둘 다 5 를 초과하지 않는다.] n1, n2, m1, and m2 are each independently integers from 0 to 5, and n1 + m1 and n2 + m2 do not both exceed 5.]

[2] 상기 식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 에서, m1 = m2 = 1 일 수 있다.[2] In a compound (C) having a radiation absorption capacity represented by the above formula (1), m1 = m2 = 1.

[3] 상기 식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 에서, R1 및 R2 가, 각각 독립적으로 수산기로 치환된 탄소수 1~5 의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 가, -O-, -S- 또는 -NH- 로 대체될 수 있다.[3] In the compound (C) having radiation absorption ability represented by the above formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a hydroxyl group, and among the hydrocarbon groups, one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent can be replaced with -O-, -S- or -NH-.

[4] 상기 수지 성분 (A) 가, 하기 식 (a1-1) 로 나타내는 히드록시스티렌으로부터 유도되는 구성 단위 (a1)를 함유할 수 있다:[4] The above resin component (A) may contain a structural unit (a1) derived from hydroxystyrene represented by the following formula (a1-1):

[식 중,[During the meal,

R 은 수소, 할로겐 원자 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.R is hydrogen, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.

R6 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. R6 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

p 는 1~3 의 정수이다.p is an integer from 1 to 3.

q 는 0~2 의 정수이다.]q is an integer from 0 to 2.]

[5] 상기 수지 성분 (A) 가, 하기 식 (a4-1) 또는 (a4-2) 로 나타내는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위 (a4) 를 갖는 고분자 화합물 (A-2) 를 함유할 수 있다.[5] The above resin component (A) may contain a polymer compound (A-2) having a structural unit (a4) derived from an acrylic acid ester represented by the following formula (a4-1) or (a4-2).

Figure 112017018477313-pat00003
Figure 112017018477313-pat00003

[식 중, [During the meal,

R 은 수소, 할로겐 원자 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.R is hydrogen, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.

Va1 는 에테르 결합, 우레탄 결합, 또는 아미드 결합을 갖고 있어도 되는 탄소수 1~30 의 2가 탄화수소기이다.Va 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms that may have an ether bond, a urethane bond, or an amide bond.

na1 은 0~2 의 정수이다.n a1 is an integer from 0 to 2.

Ra1 는 산 해리성기이다.Ra 1 is a acid-soluble group.

na2 는 1~3 의 정수이다.n a2 is an integer from 1 to 3.

Wa1 은 탄소수 1~30 의 na2+1 가의 탄화수소기이다.] Wa 1 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and valence n a2 +1.]

[6] 상기 수지 성분 (A) 가, 산의 작용에 의해 알칼리 용해성이 증대하는 수지일 수 있다.[6] The above resin component (A) may be a resin whose alkaline solubility increases by the action of an acid.

[7] 상기 수지 성분 (A) 가, 알칼리 가용성 수지이고, 추가로 가교제 성분 (D) 를 포함할 수 있다.[7] The above resin component (A) is an alkali-soluble resin and may additionally include a crosslinking agent component (D).

[8] 상기 레지스트 조성물이 추가로 함질소 유기 화합물 (E) 를 함유할 수 있다. [8] The above resist composition may additionally contain a nitrogen-containing organic compound (E).

[9] 상기 레지스트 조성물은 박막 임플란테이션 프로세스용일 수 있다.[9] The above resist composition can be used for a thin film implantation process.

[10] 상기 레지스트 조성물은 단차 기판 상에서 레지스트 패턴을 형성하기 위해서 사용될 수 있다.[10] The above resist composition can be used to form a resist pattern on a step substrate.

본 발명의 제 2 양태는, The second aspect of the present invention is,

[11] 기판 상에, 상기 제 1 양태의 레지스트 조성물을 사용하여 레지스트 막을 형성하고, 그 레지스트 막에 대하여 선택적 노광 처리를 실시한 후, 현상 처리하여 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형성 방법이다.[11] A method for forming a resist pattern, characterized by forming a resist film on a substrate using the resist composition of the first aspect, performing a selective exposure process on the resist film, and then performing a development process to form a resist pattern.

본 발명에 의해, 독성의 문제가 적고, 적은 첨가량으로 노광광에 대한 흡수율이 높고, 해상성을 유지하면서 SW 에 의한 패턴 치수 변화를 효과적으로 억제시킬 수 있는 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a resist composition and a method for forming a resist pattern, which have a low toxicity problem, have a high absorption rate for exposure light with a small amount of additive, and can effectively suppress pattern dimensional changes caused by SW while maintaining resolution.

본 명세서 및 본 특허청구범위에 있어서, 「탄화수소기」는, 탄소 및 수소로 이루어진 유기 화합물 또는 그 유도체로부터 유도되는 1가 잔기를 의미하는 것으로 한다. 탄화수소기로는, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기 등이 예시될 수 있다.In this specification and the claims of this patent, "hydrocarbon group" means a monovalent residue derived from an organic compound composed of carbon and hydrogen or a derivative thereof. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and the like.

「지방족」이란, 방향족에 대한 상대적인 개념으로서, 방향족성을 가지지 않는 기, 화합물 등을 의미하는 것으로 정의한다. “Aliphatic” is a relative concept to aromatic, and is defined as a group, compound, etc. that does not have aromaticity.

「지방족 탄화수소기」는, 방향족성을 갖지 않는 탄화수소기를 의미한다.“Aliphatic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group that does not have aromaticity.

「방향족 탄화수소기」는, 방향족성을 갖는 탄화수소기이다.An “aromatic hydrocarbon group” is a hydrocarbon group that has aromaticity.

「지방족 고리형기」는, 방향족성을 갖지 않는 단환식기 또는 다환식기인 것을 의미하는 것으로 한다.“Aliphatic cyclic group” means a monocyclic group or polycyclic group that does not have aromaticity.

「알킬기」는, 직사슬형, 분기사슬형 및 고리형의 1 가의 포화 탄화수소기를 포함하는 것으로 한다. “Alkyl group” is defined as a monovalent saturated hydrocarbon group that includes a straight-chain, branched-chain, or cyclic group.

「알킬렌기」는, 직사슬형, 분기사슬형 및 고리형의 2 가의 포화 탄화수소기를 포함하는 것으로 한다.“Alkylene group” is defined as a divalent saturated hydrocarbon group that includes a straight-chain, branched-chain, or cyclic group.

「할로겐화 알킬기」는, 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이며, 그 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.A “halogenated alkyl group” is a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are replaced with halogen atoms, and examples of the halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms.

「구성 단위」란, 고분자 화합물 (수지, 중합체, 공중합체) 을 구성하는 모노머 단위(단량체 단위)를 의미한다.“Component unit” refers to a monomer unit (monomer unit) that constitutes a high molecular weight compound (resin, polymer, copolymer).

「노광」은 방사선의 조사 전반을 포함하는 개념으로 한다.“Exposure” is a concept that includes all exposure to radiation.

<< 레지스트Registry 조성물>Composition>

본 발명의 레지스트 조성물 (이하, 단지 「레지스트 조성물」이라고 하는 경우가 있다) 은, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A) (이하, (A) 성분이라고 한다) 와, 노광에 의해 산을 발생시키는 산발생제 성분 (B) (이하, (B) 성분이라고 한다) 와, 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) (이하, (C) 성분이라고 한다) 를 함유하는 레지스트 조성물이다.The resist composition of the present invention (hereinafter, sometimes simply referred to as “resist composition”) is a resist composition containing a resin component (A) whose solubility in a developer changes by the action of an acid (hereinafter, referred to as component (A)), an acid generator component (B) that generates acid by exposure (hereinafter, referred to as component (B)), and a compound (C) having radiation absorption capability (hereinafter, referred to as component (C)).

본 발명의 레지스트 조성물을 이용하여 레지스트막을 형성하고, 그 레지스트막에 대하여 선택적 노광을 실시하면, 노광부에서는 산이 발생하고, 그 산의 작용에 의해 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화되는 한편으로, 미노광부에서는 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화되지 않기 때문에, 노광부와 미노광부 사이에서 현상액에 대한 용해성의 차가 발생한다. 그 때문에, 그 레지스트막을 현상하면, 당해 레지스트 조성물이 포지티브형인 경우에는 노광부가 용해 제거되어 포지티브형의 레지스트 패턴이 형성되고, 당해 레지스트 조성물이 네거티브형인 경우에는 미노광부가 용해 제거되어 네거티브형의 레지스트 패턴이 형성된다. When a resist film is formed using the resist composition of the present invention and selective exposure is performed on the resist film, acid is generated in the exposed portion and the solubility of component (A) in the developing solution changes due to the action of the acid, whereas in the unexposed portion, the solubility of component (A) in the developing solution does not change, so a difference in solubility in the developing solution occurs between the exposed portion and the unexposed portion. Therefore, when the resist film is developed, if the resist composition is positive, the exposed portion is dissolved and removed, forming a positive resist pattern, and if the resist composition is negative, the unexposed portion is dissolved and removed, forming a negative resist pattern.

본 발명의 레지스트 조성물은, 포지티브형 레지스트 조성물이어도 되고, 네거티브형 레지스트 조성물이어도 된다.The resist composition of the present invention may be a positive resist composition or a negative resist composition.

또한, 본 발명의 레지스트 조성물은, 레지스트 패턴 형성 시의 현상 처리에 알칼리 현상액을 사용하는 알칼리 현상 프로세스용이어도 되고, 그 현상 처리에 유기 용제를 포함하는 현상액 (유기계 현상액) 을 사용하는 용제 현상 프로세스용이어도 된다. In addition, the resist composition of the present invention may be used for an alkaline developing process that uses an alkaline developer for the developing treatment at the time of forming a resist pattern, or may be used for a solvent developing process that uses a developer containing an organic solvent (organic developer) for the developing treatment.

레지스트 패턴을 형성하기 위해서 사용하는 레지스트 조성물은, 노광에 의해 산을 발생하는 산 발생능을 갖는 것으로, (A) 성분이, 「노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분」 이어도 된다. 이 경우, (A) 성분은 고분자 화합물인 것이 바람직하다. 이와 같은 고분자 화합물로는, 노광에 의해 산을 발생하는 구성 단위를 갖는 수지를 사용할 수 있다. 노광에 의해 산을 발생하는 구성 단위로는, 공지된 것을 사용할 수 있다.The resist composition used to form a resist pattern has an acid-generating ability that generates an acid upon exposure, and the component (A) may be a "base component that generates an acid upon exposure and further changes its solubility in a developer solution by the action of the acid." In this case, the component (A) is preferably a polymer compound. As such a polymer compound, a resin having a structural unit that generates an acid upon exposure can be used. As the structural unit that generates an acid upon exposure, a known one can be used.

<(A) 성분><(A) Component>

(A) 성분은, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분이면 특별히 제한은 없고, 지금까지 알칼리 가용성 수지 성분으로서 사용되고 있는 것 중에서 임의로 선택할 수 있다.(A) There is no particular limitation on the component, as long as it is a resin component whose solubility in a developer changes due to the action of an acid, and it can be arbitrarily selected from among those currently used as alkali-soluble resin components.

(A) 성분은 히드록시스티렌으로부터 유도되는 구성 단위 (a1), 상기 구성 단위 (a1) 의 수산기의 수소 원자가 산 해리성기로 치환되어 이루어지는 구성 단위 (a2) 및/또는 스티렌으로부터 유도되는 구성 단위 (a3) 를 함유하는 것이 바람직하다(이하, (A-1) 성분이라고 하는 경우가 있다). (A) It is preferable that component (a1) contains a structural unit derived from hydroxystyrene, a structural unit (a2) formed by substituting a hydrogen atom of a hydroxyl group of the structural unit (a1) with an acid-labile group, and/or a structural unit (a3) derived from styrene (hereinafter, sometimes referred to as component (A-1)).

또, (A) 성분은, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 함유하는 구성 단위 (a4), -SO2- 함유 고리형기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기 또는 이들 이외의 복소 고리형기를 갖는 구성 단위 (a5) 및/또는 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 함유하는 구성 단위 (a6) 를 함유하는 것이 바람직하다(이하, (A-2) 성분이라고 하는 경우가 있다).In addition, it is preferable that component (A) contains a structural unit (a4) containing an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid, a structural unit (a5) containing a -SO 2 --containing cyclic group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group or a heterocyclic group other than these, and/or a structural unit (a6) containing an aliphatic hydrocarbon group containing a polar group (hereinafter, sometimes referred to as component (A-2)).

이하 (A-1) 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.The following is a detailed description of the components (A-1).

구성 단위constituent unit (a1)(a1)

구성 단위 (a1) 은, 히드록시스티렌으로부터 유도되는 구성 단위이다.The constituent unit (a1) is a constituent unit derived from hydroxystyrene.

「히드록시스티렌」이란, 히드록시스티렌, 및 히드록시스티렌의 α 위치의 수소 원자가 할로겐 원자, 알킬기, 할로겐화 알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것, 그리고 그들의 유도체를 포함하는 개념으로 한다. 「히드록시스티렌으로부터 유도되는 구성 단위」란, 히드록시스티렌의 에틸렌성 이중 결합이 개열(開裂)되어 구성되는 구성 단위를 의미한다. 또, 「히드록시스티렌으로부터 유도되는 구성 단위의 α 위치 (α 위치의 탄소 원자)」란, 특별히 언급이 없는 한, 벤젠 고리가 결합되어 있는 탄소 원자를 의미한다."Hydroxystyrene" is a concept that includes hydroxystyrene, and hydroxystyrene in which the hydrogen atom at the α-position is replaced by another substituent such as a halogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, and the like, and derivatives thereof. "Constituent unit derived from hydroxystyrene" means a constituent unit formed by the cleavage of the ethylenic double bond of hydroxystyrene. In addition, "the α-position of the constituent unit derived from hydroxystyrene (carbon atom at the α-position)" means, unless otherwise specified, a carbon atom to which a benzene ring is bonded.

구성 단위 (a1) 로는, 하기 식 (a1-1) 로 표시되는 구성 단위를 예시할 수 있다. As the constituent unit (a1), a constituent unit represented by the following formula (a1-1) can be exemplified.

[화학식 2][Chemical formula 2]

[식 중, [During the meal,

R 은 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. R is a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.

R6 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. R6 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

p 는 1~3 의 정수이다. p is an integer from 1 to 3.

q 는 0~2 의 정수이다.] q is an integer from 0 to 2.]

식 (a1-1) 중, R 은 수소 원자, 알킬기, 할로겐 원자, 또는 할로겐화 알킬기일 수 있다. In formula (a1-1), R can be a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, or a halogenated alkyl group.

R 의 알킬기는, 탄소수 1~5 알킬기일 수 있고, 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 공업적으로는 메틸기가 바람직하다. The alkyl group of R may be an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is preferably a linear or branched alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. Industrially, a methyl group is preferable.

R 의 할로겐 원자는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있고, 이 중 불소 원자가 바람직하다. The halogen atom of R may include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, among which a fluorine atom is preferred.

R 의 할로겐화 알킬기는, 상기 서술한 탄소수 1~5 의 알킬기의 일부 또는 전부의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 것이다. 이 때, 할로겐 원자는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있고, 이 중 불소 원자가 바람직하다. 즉, 할로겐화 알킬기는 불소화 알킬기인 것이 바람직하다.The halogenated alkyl group of R is one in which some or all of the hydrogen atoms of the above-described alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are replaced with halogen atoms. At this time, the halogen atom may be a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, and among these, a fluorine atom is preferable. That is, it is preferable that the halogenated alkyl group is a fluorinated alkyl group.

R 의 불소화 알킬기는, 수소 원자가 전부 불소화되어 있는 것이 바람직하다. 불소화 알킬기로는, 직사슬형 또는 분기사슬형의 불소화 알킬기가 바람직하고, 트리플루오로메틸기, 헥사플루오로에틸기, 헵타플루오로프로필기, 노나플루오로부틸기 등이 보다 바람직하고, 트리플루오로메틸기 (-CF3) 가 가장 바람직하다. The fluorinated alkyl group of R is preferably one in which all of the hydrogen atoms are fluorinated. As the fluorinated alkyl group, a linear or branched fluorinated alkyl group is preferable, and a trifluoromethyl group, a hexafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a nonafluorobutyl group, etc. are more preferable, and a trifluoromethyl group (-CF 3 ) is most preferable.

R 로는, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.For R, a hydrogen atom or a methyl group is preferred, and a hydrogen atom is more preferred.

식 (a1-1) 중, R6 은 탄소수 1~5 의 알킬기일 수 있다. In formula (a1-1), R 6 can be an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

R6 의 알킬기로는, R 의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. As the alkyl group of R 6 , the same alkyl group as that of R can be mentioned.

식 (a1-1) 중, q 는 0 또는 1 인 것이 바람직하고, 특히 공업상 0 인 것이 바람직하다. R6 의 치환 위치는, q 가 1 인 경우에는, o- 위치, m- 위치, p- 위치 중 어느 것이어도 되고, 또한 q 가 2 인 경우에는, 임의의 치환 위치를 조합할 수 있다.In formula (a1-1), q is preferably 0 or 1, and is particularly preferably 0 for industrial purposes. The substitution position of R 6 may be any of the o-position, m-position, and p-position when q is 1, and further, when q is 2, any combination of substitution positions may be used.

식 (a1-1) 중, p 는 바람직하게는 1 이다. 수산기의 치환 위치는, p 가 1 인 경우, o- 위치, m- 위치, p- 위치 중 어느 것이어도 되는데, 용이하게 입수 가능하고 저가인 점에서 p- 위치가 바람직하다. 또한, p 가 2 또는 3 인 경우에는, 임의의 치환 위치를 조합할 수 있다.In formula (a1-1), p is preferably 1. The substitution position of the hydroxyl group may be any of the o-position, m-position, and p-position when p is 1, but the p-position is preferred because it is easily available and inexpensive. In addition, when p is 2 or 3, any combination of substitution positions may be used.

구성 단위 (a1) 은 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The composition unit (a1) can be used alone or in combination of two or more types.

(A-1) 성분이, 구성 단위 (a1) 을 함유하는 경우, 구성 단위 (a1) 의 비율은, (A-1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위에 대하여, 50~95 몰% 인 것이 바람직하고, 60~80 몰% 이 보다 바람직하다. 그 범위 내이면, 적절한 현상액에 대한 용해성이 얻어짐과 함께, 다른 구성 단위와의 밸런스가 양호하다.(A-1) When the component contains the structural unit (a1), the proportion of the structural unit (a1) is preferably 50 to 95 mol%, more preferably 60 to 80 mol%, with respect to the total structural units constituting the component (A-1). Within that range, solubility in an appropriate developer is obtained, and the balance with other structural units is good.

구성 단위constituent unit (a2)(a2)

구성 단위 (a2) 는, 상기 구성 단위 (a1) 의 수산기의 수소 원자가 산 해리성기로 치환되어 이루어지는 구성 단위이다. The structural unit (a2) is a structural unit formed by replacing the hydrogen atom of the hydroxyl group of the structural unit (a1) with an acid-labile group.

상기 산 해리성기로서는, 하기 식 (Ⅱ) 로 표시되는 산 해리성기 (Ⅱ) 를 주성분으로서 함유하는 것이 바람직하다.As the above acid dissociation group, it is preferable to contain an acid dissociation group (II) represented by the following formula (II) as a main component.

[화학식 3] [Chemical Formula 3]

[식 중,[During the meal,

X 및 R1 은, 각각 독립적으로 탄소수 1~16 의 탄화수소기이거나, X 및 R1 은 각각 독립적으로 탄소수 1~16의 알킬렌기이고, X 의 말단과 R1 의 말단이 결합되어 고리를 형성해도 된다. X and R 1 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, or X and R 1 are each independently an alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, and the terminal of X and the terminal of R 1 may be combined to form a ring.

R2 는 수소 원자 또는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.] R 2 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.]

여기에서, 「주성분으로서 함유한다」란, (A-1) 성분 중에 함유되는 산 해리성기 중의 50 몰% 초과가 산 해리성기 (Ⅱ) 인 것을 의미하고, 70 몰% 이상이 바람직하고, 80 몰% 이상이 보다 바람직하고, 100 몰% 인 것이 가장 바람직하다.Here, “contains as a main component” means that more than 50 mol% of the acid-dissociable groups contained in component (A-1) are acid-dissociable groups (II), preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and most preferably 100 mol%.

식 (Ⅱ) 중, X 는 지방족 고리형 탄화수소기 또는 방향족 고리형 탄화수소기일 수 있다.In formula (II), X can be an aliphatic cyclic hydrocarbon group or an aromatic cyclic hydrocarbon group.

X 에서의 지방족 고리형 탄화수소기는 1 가의 지방족기이다. 지방족 고리형 탄화수소기는, 예를 들어 종래의 KrF 레지스트, ArF 레지스트에 있어서 다수 제안되어 있는 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. X 의 지방족 고리형 탄화수소기의 구체예로는, 예를 들어 탄소수 5~10 의 지방족 단환식기, 탄소수 7~16 의 지방족 다환식기를 들 수 있다. 탄소수 5~10 의 지방족 단환식기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기를 예시할 수 있고, 구체적으로는, 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로옥탄 등으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기 등을 들 수 있다. 탄소수 7~16 의 지방족 다환식기로는, 비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸 등으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기 등을 예시할 수 있고, 구체적으로는, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아다만틸기, 노르보르닐기, 테트라시클로도데카닐기가 공업상 바람직하고, 특히 아다만틸기가 바람직하다. The aliphatic cyclic hydrocarbon group in X is a monovalent aliphatic group. The aliphatic cyclic hydrocarbon group can be appropriately selected and used from among those proposed, for example, in conventional KrF resists and ArF resists. Specific examples of the aliphatic cyclic hydrocarbon group in X include, for example, an aliphatic monocyclic group having 5 to 10 carbon atoms and an aliphatic polycyclic group having 7 to 16 carbon atoms. As the aliphatic monocyclic group having 5 to 10 carbon atoms, a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane can be exemplified, and specific examples thereof include a group obtained by removing one hydrogen atom from cyclopentane, cyclohexane, cyclooctane, and the like. As an aliphatic polycyclic group having 7 to 16 carbon atoms, examples thereof include groups in which one hydrogen atom has been removed from a bicycloalkane, a tricycloalkane, a tetracycloalkane, etc., and specifically, examples thereof include groups in which one hydrogen atom has been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Of these, an adamantyl group, a norbornyl group, and a tetracyclododecanyl group are industrially preferable, and an adamantyl group is particularly preferable.

X 의 방향족 고리형 탄화수소기로는, 탄소수 10~16 의 방향족 다환식기를 들 수 있다. 구체적으로는, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌 등으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기 등을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 1-피레닐기 등을 들 수 있고, 2-나프틸기가 공업상 특히 바람직하다.As the aromatic cyclic hydrocarbon group of X, an aromatic polycyclic group having 10 to 16 carbon atoms can be exemplified. Specifically, groups obtained by removing one hydrogen atom from naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, etc. can be exemplified. Specifically, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthracenyl group, a 2-anthracenyl group, a 1-phenanthryl group, a 2-phenanthryl group, a 3-phenanthryl group, a 1-pyrenyl group, etc. can be exemplified, and a 2-naphthyl group is particularly preferable from an industrial perspective.

X 는, 직사슬형, 분기사슬형, 또는 고리형의 탄화수소기일 수 있다.X can be a linear, branched, or cyclic hydrocarbon group.

상기 직사슬형 탄화수소기로는, 직사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 상기 직사슬형의 지방족 탄화수소기는 탄소수가 1~8 인 것이 바람직하고, 1~5 인 것이 보다 바람직하다. As the linear hydrocarbon group, a linear alkyl group is preferable, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and the like. The linear aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably has 1 to 5 carbon atoms.

상기 분기사슬형 지방족 탄화수소기로는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 -CH(CH3)CH3, -C(CH3)2CH3, -CH(CH2CH3)CH3 ; -CH(CH3)CH2CH3, -CH2CH(CH3)CH3 등의 알킬프로필기 ; -CH(CH3)CH2CH2CH3, -CH2CH(CH3)CH2CH3 등의 알킬부틸기 등을 들 수 있다. 상기 분기사슬형 지방족 탄화수소기는 탄소수가 1~8 인 것이 바람직하고, 1~5 인 것이 보다 바람직하다.As the branched-chain aliphatic hydrocarbon group, a branched-chain alkyl group is preferable, and specific examples thereof include -CH(CH 3 )CH 3 , -C(CH 3 ) 2 CH 3 , -CH(CH 2 CH 3 )CH 3 ; alkylpropyl groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 3 , -CH 2 CH(CH 3 )CH 3 ; alkylbutyl groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 3 , -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 3 . The branched-chain aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably has 1 to 5 carbon atoms.

상기 고리형 지방족 탄화수소기는, 다고리형기이어도 되고, 단고리형기이어도 되지만, 단고리형기가 바람직하다. 단고리형기로는 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 예시할 수 있고, 다고리형기로는 이소보닐, 노르보닐, 트리시클로데카닐 등을 예시할 수 있다. 상기 고리형 지방족 탄화수소기는 탄소수가 3~10 인 것이 바람직하고, 탄소수가 5~10 인 것이 보다 바람직하다.The above-mentioned cyclic aliphatic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group, but a monocyclic group is preferred. Examples of the monocyclic group include cyclopentyl and cyclohexyl, and examples of the polycyclic group include isobornyl, norbornyl, tricyclodecanyl, etc. The above-mentioned cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably has 5 to 10 carbon atoms.

R1 및 R2 의 방향족 탄화수소기는, 아르알킬기 및 알킬아릴기를 포함하는 개념이고, 구체적으로, 페닐기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 나프탈렌기 등을 들 수 있다.The aromatic hydrocarbon group of R 1 and R 2 is a concept including an aralkyl group and an alkylaryl group, and specifically, can include a phenyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a benzyl group, a naphthalene group, etc.

X 의 탄화수소기로는 알킬기가 바람직하다. X 의 알킬기로는, 상기 식 (a1-1) 의 R 의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있고, 이 때 알킬기는 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 에틸기가 보다 바람직하다. As the hydrocarbon group of X, an alkyl group is preferable. As the alkyl group of X, the same as the alkyl group of R in the above formula (a1-1) can be mentioned, and at this time, the alkyl group is preferably a methyl group or an ethyl group, and an ethyl group is more preferable.

식 (Ⅱ) 중, R1 은 탄소수 1~5 의 알킬기일 수 있다.In formula (II), R 1 can be an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

R1 의 알킬기로는, 상기 식 (a1-1) 의 R 의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. 공업적으로는 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 특히 메틸기가 바람직하다. As the alkyl group of R 1 , the same alkyl group as the alkyl group of R in the above formula (a1-1) can be mentioned. Industrially, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.

식 (Ⅱ) 중, R2 는 수소 원자 또는 탄소수 1~5의 알킬기일 수 있다.In formula (II), R 2 can be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

R2 의 알킬기로는, R1 의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. R2 는, 공업적으로는 수소 원자인 것이 바람직하다. As the alkyl group of R 2 , the same alkyl group as that of R 1 can be mentioned. Industrially, it is preferable that R 2 be a hydrogen atom.

또한, 식 (Ⅱ) 에 있어서는, X 및 R1 이 각각 독립적으로 탄소수 1~5 의 알킬렌기이고, X 의 말단과 R1 의 말단이 결합되어 고리를 형성해도 된다. 이 경우, 식 (Ⅱ) 에 있어서는, R1 과, X 와, X 가 결합된 산소 원자와, 그 산소 원자 및 R1 이 결합된 탄소 원자에 의해 고리형기가 형성되어 있다. 그 고리형기로는, 4~7 원자 고리가 바람직하고, 4~6 원자 고리가 보다 바람직하다. 그 고리형기의 구체예로는, 테트라히드로피라닐기, 테트라히드로푸라닐기 등을 들 수 있다.In addition, in formula (II), X and R 1 are each independently an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and the terminal of X and the terminal of R 1 may be bonded to form a ring. In this case, in formula (II), a cyclic group is formed by R 1 , X , the oxygen atom to which X is bonded, and the carbon atom to which the oxygen atom and R 1 are bonded. As the cyclic group, a 4 to 7-membered ring is preferable, and a 4 to 6-membered ring is more preferable. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, and the like.

산 해리성기 (Ⅱ) 로는 특히 R2 가 수소 원자인 기가 본 발명의 효과가 우수하여 바람직하다. 그 구체예로는, 예를 들어 X 가 알킬기인 기, 즉 1-알콕시알킬기로는, 1-메톡시에틸기, 1-에톡시에틸기, 1-iso-프로폭시에틸기, 1-n-부톡시에틸기, 1-tert-부톡시에틸기, 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, iso-프로폭시메틸기, n-부톡시메틸기, tert-부톡시메틸기 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 특히 1-에톡시에틸기가 바람직하다. 또한, X 가 지방족 고리형기인 기로는, 1-시클로헥실옥시에틸기, 1-(2-아다만틸)옥시메틸기, 하기 식 (Ⅱ-a) 로 표시되는 1-(1-아다만틸)옥시에틸기 등을 들 수 있다. 또한, X 가 방향족 고리형 탄화수소기인 기로는, 하기 식 (Ⅱ-b) 로 표시되는 1-(2-나프틸)옥시에틸기 등을 들 수 있다. As the acid-dissociable group (II), a group in which R 2 is a hydrogen atom is particularly preferable because the effect of the present invention is excellent. As a specific example, for example, a group in which X is an alkyl group, that is, a 1-alkoxyalkyl group, may include a 1-methoxyethyl group, a 1-ethoxyethyl group, a 1-iso-propoxyethyl group, a 1-n-butoxyethyl group, a 1-tert-butoxyethyl group, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, an iso-propoxymethyl group, an n-butoxymethyl group, a tert-butoxymethyl group, and the like, and among these, a 1-ethoxyethyl group is particularly preferable. Furthermore, as a group in which X is an aliphatic cyclic group, may include a 1-cyclohexyloxyethyl group, a 1-(2-adamantyl)oxymethyl group, a 1-(1-adamantyl)oxyethyl group represented by the following formula (II-a), and the like. In addition, examples of groups in which X is an aromatic cyclic hydrocarbon group include a 1-(2-naphthyl)oxyethyl group represented by the following formula (Ⅱ-b).

[화학식 4][Chemical Formula 4]

본 발명에 있어서는, 산 해리성기로서, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기 식 (Ⅱ) 로 표시되는 산 해리성기 (Ⅱ) 이외의 산 해리성기를 가져도 된다. In the present invention, as an acid dissociable group, an acid dissociable group other than the acid dissociable group (II) represented by the above formula (II) may be present, as long as the effect of the present invention is not impaired.

이러한 산 해리성기로는, 예를 들어 KrF 엑시머 레이저용, ArF 엑시머 레이저용 등의 레지스트 조성물용 수지에 있어서, 다수 제안되어 있는 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. Among these acid-dissociating groups, for example, resins for resist compositions for KrF excimer lasers, ArF excimer lasers, etc., can be appropriately selected and used from among those proposed.

이러한 산 해리성기로는, 사슬형 제 3 급 알콕시카르보닐기, 사슬형 또는 고리형 제 3 급 알킬기, 및 사슬형 제 3 급 알콕시카르보닐알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 산 해리성기 (Ⅱ) 을 예시할 수 있다. 산 해리성기 (Ⅱ) 을 포함함으로써, 내열성이 향상된다.As such acid-dissociable groups, at least one acid-dissociable group (II) selected from the group consisting of a chain-shaped tertiary alkoxycarbonyl group, a chain-shaped or cyclic tertiary alkyl group, and a chain-shaped tertiary alkoxycarbonylalkyl group can be exemplified. By including the acid-dissociable group (II), heat resistance is improved.

사슬형 제 3 급 알콕시카르보닐기의 탄소수는 4~10 이 바람직하고, 4~8 이 보다 바람직하다. 사슬형 제 3 급 알콕시카르보닐기로서, 구체적으로는 tert-부톡시카르보닐기, tert-아밀옥시카르보닐기 등을 들 수 있다. The number of carbon atoms in the chain-type tertiary alkoxycarbonyl group is preferably 4 to 10, more preferably 4 to 8. Specific examples of the chain-type tertiary alkoxycarbonyl group include a tert-butoxycarbonyl group, a tert-amyloxycarbonyl group, and the like.

사슬형 제 3 급 알킬기의 탄소수는 4~10 이 바람직하고, 4~8 이 보다 바람직하다. 사슬형 제 3 급 알킬기로서, 보다 구체적으로는 tert-부틸기, tert-아밀기 등을 들 수 있다. The number of carbon atoms in the chain-shaped tertiary alkyl group is preferably 4 to 10, more preferably 4 to 8. More specifically, examples of the chain-shaped tertiary alkyl group include a tert-butyl group, a tert-amyl group, and the like.

고리형 제 3 급 알킬기는, 고리 위에 제 3 급 탄소 원자를 함유하는 단환 또는 다환식의 1 가의 포화 탄화수소기이다. 고리형 제 3 급 알킬기로서, 보다 구체적으로는 1-메틸시클로펜틸기, 1-에틸시클로펜틸기, 1-메틸시클로헥실기, 1-에틸시클로헥실기, 2-메틸-2-아다만틸기, 2-에틸-2-아다만틸기 등을 들 수 있다.A cyclic tertiary alkyl group is a monocyclic or polycyclic monovalent saturated hydrocarbon group containing a tertiary carbon atom on the ring. More specifically, examples of the cyclic tertiary alkyl group include a 1-methylcyclopentyl group, a 1-ethylcyclopentyl group, a 1-methylcyclohexyl group, a 1-ethylcyclohexyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, and a 2-ethyl-2-adamantyl group.

사슬형 제 3 급 알콕시카르보닐알킬기의 탄소수는 4~10 이 바람직하고, 4~8 이 보다 바람직하다. 사슬형 제 3 급 알콕시카르보닐알킬기로서, 구체적으로는 tert-부톡시카르보닐메틸기, tert-아밀옥시카르보닐메틸기 등을 들 수 있다.The number of carbon atoms in the chain-type tertiary alkoxycarbonyl alkyl group is preferably 4 to 10, more preferably 4 to 8. Specific examples of the chain-type tertiary alkoxycarbonyl alkyl group include a tert-butoxycarbonylmethyl group, a tert-amyloxycarbonylmethyl group, and the like.

산 해리성기 (Ⅱ) 로는, 해상성 면에서, 특히 사슬형 제 3 급 알킬기가 바람직하고, 그 중에서도 tert-부틸기가 바람직하다.As for the acid dissociation group (Ⅱ), in terms of resolution, a chain-shaped tertiary alkyl group is particularly preferable, and among them, a tert-butyl group is preferable.

구성 단위 (a2) 는 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The composition unit (a2) can be used alone or in combination of two or more types.

(A-1) 성분이 구성 단위 (a2) 을 함유하는 경우, 구성 단위 (a2) 의 비율은, (A-1) 을 구성하는 전체 구성 단위에 대하여, 5~40 몰% 인 것이 바람직하고, 10~35 몰% 가 보다 바람직하다. 하한값 이상으로 함으로써 레지스트 조성물로 했을 때 패턴을 얻을 수 있고, 상한값 이하로 함으로써 다른 구성 단위와의 밸런스가 양호하다.When the component (A-1) contains the structural unit (a2), the proportion of the structural unit (a2) is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 35 mol%, with respect to the total structural units constituting (A-1). By making it equal to or greater than the lower limit, a pattern can be obtained when the resist composition is used, and by making it equal to or less than the upper limit, the balance with other structural units is good.

구성 단위constituent unit (a3)(a3)

구성 단위 (a3) 은, 스티렌으로부터 유도되는 구성 단위이다.The constituent unit (a3) is a constituent unit derived from styrene.

여기에서, 「스티렌」이란, 스티렌, 및 스티렌의 α 위치의 수소 원자가 할로겐 원자, 알킬기, 할로겐화 알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것, 그리고 그들의 유도체 (단, 히드록시스티렌은 함유하지 않는다) 를 포함하는 개념으로 한다. 「스티렌으로부터 유도되는 구성 단위」란, 스티렌의 에틸렌성 이중 결합이 개열되어 구성되는 구성 단위를 의미한다. 스티렌은, 페닐기의 수소 원자가 알킬기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다. Here, "styrene" is a concept including styrene, and styrene in which the hydrogen atom at the α-position is replaced by another substituent such as a halogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, and the like, and derivatives thereof (however, excluding hydroxystyrene). "Structure unit derived from styrene" means a structure unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of styrene. Styrene may have the hydrogen atom of the phenyl group replaced by a substituent such as an alkyl group.

구성 단위 (a3) 으로는, 하기 식 (a3-1) 로 표시되는 구성 단위를 예시할 수 있다. As a composition unit (a3), a composition unit represented by the following formula (a3-1) can be exemplified.

[화학식 5][Chemical Formula 5]

[식 중, [During the meal,

R 은 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.R is a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.

R7 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

r 은 0~3 의 정수를 나타낸다.]r represents an integer from 0 to 3.]

식 (a3-1) 중, R 및 R7 로는 상기 식 (a1-1) 중의 R 및 R6 과 동일한 것을 들 수 있다. In formula (a3-1), R and R 7 can be the same as R and R 6 in formula (a1-1).

식 (a3-1) 중, r 은 0 또는 1 인 것이 바람직하고, 특히 공업상 0 인 것이 바람직하다. In formula (a3-1), r is preferably 0 or 1, and is particularly preferably 0 for industrial purposes.

식 (a3-1) 중, R7 의 치환 위치는, r 이 1~3 인 경우에는 o- 위치, m- 위치, p- 위치 중 어느 것이어도 되고, r 이 2 또는 3 인 경우에는 임의의 치환 위치를 조합할 수 있다.In formula (a3-1), the substitution position of R 7 can be any of the o-position, m-position, and p-position when r is 1 to 3, and any combination of substitution positions can be used when r is 2 or 3.

구성 단위 (a3) 으로는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. As for the composition unit (a3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(A-1) 성분이 구성 단위 (a3) 을 함유하는 경우, 구성 단위 (a3) 의 비율은, (A-1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위에 대하여, 1~20 몰% 가 바람직하고, 5~10 몰% 가 보다 바람직하다. 이 범위 내이면, 구성 단위 (a3) 을 갖는 것에 의한 효과가 높아 다른 구성 단위와의 밸런스도 양호하다. When the component (A-1) contains the structural unit (a3), the proportion of the structural unit (a3) is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 5 to 10 mol%, with respect to the total structural units constituting the component (A-1). Within this range, the effect of having the structural unit (a3) is high, and the balance with other structural units is also good.

(A-1) 성분은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기 구성 단위 (a1)~(a3) 이외의 다른 구성 단위를 포함하고 있어도 된다. 이러한 구성 단위로는, 상기 서술한 구성 단위 (a1)~(a3) 으로 분류되지 않은 다른 구성 단위이면 특별히 한정되는 것이 아니라, KrF 엑시머 레이저용, ArF 엑시머 레이저용 등의 레지스트용 수지에 사용되는 것으로서 종래부터 알려져 있는 다수의 것을 사용할 수 있다. (A-1) The component may contain other structural units than the structural units (a1) to (a3) above, as long as the effects of the present invention are not impaired. These structural units are not particularly limited as long as they are other structural units not classified into the structural units (a1) to (a3) described above, and many of those known in the art as being used in resist resins for KrF excimer lasers, ArF excimer lasers, etc. can be used.

(A-1) 성분으로는, 구성 단위 (a1) 과, 구성 단위 (a2) 및/또는 (a3), 그리고 임의로 그 이외의 구성 단위를 1 개 이상 갖는 공중합체를 사용해도 되고, 이들 구성 단위를 1 개 이상 갖는 중합체끼리의 혼합물로 해도 된다. (A-1) As the component, a copolymer having the structural unit (a1), the structural unit (a2) and/or (a3), and optionally one or more other structural units may be used, or a mixture of polymers having one or more of these structural units may be used.

(A-1) 성분은, 각 구성 단위를 유도하는 모노머를 통상적인 방법, 예를 들어 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 과 같은 라디칼 중합 개시제를 사용한 공지된 라디칼 중합 등에 의해 중합시킴으로써 얻을 수 있다. (A-1) The component can be obtained by polymerizing the monomers that induce each constituent unit by a conventional method, for example, a known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN).

(A-1) 성분의 질량 평균 분자량 (겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 에 의한 폴리스티렌 환산, 이하 동일) 은 5,000~30,000 이 바람직하고, 15,000~25,000 이 보다 바람직하다. 질량 평균 분자량이 30,000 이하이면, 해상성이 높고, 박막 임플란테이션용으로서 특히 바람직하다. 또한, 5,000 이상이면, 내열성이 높고, 박막 임플란테이션용으로서 특히 바람직하다. (A-1) The mass average molecular weight (converted to polystyrene by gel permeation chromatography (GPC), the same applies hereinafter) of the component is preferably 5,000 to 30,000, more preferably 15,000 to 25,000. When the mass average molecular weight is 30,000 or less, the resolution is high and is particularly preferable for thin film implantation. Furthermore, when it is 5,000 or more, the heat resistance is high and is particularly preferable for thin film implantation.

또한, 수지 성분 (A-1) 의 분산도 (Mw/Mn (수평균 분자량)) 가 작을수록 (단분산에 가까울수록), 해상성이 우수하여 바람직하다. 분산도는 1.0~5.0 이 바람직하고, 1.0~3.0 이 보다 바람직하고, 1.0~2.5 가 가장 바람직하다.In addition, the smaller the dispersion (Mw/Mn (number average molecular weight)) of the resin component (A-1) (closer to monodispersion), the better the resolution, which is preferable. The dispersion is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.0 to 2.5.

이하 (A-2) 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.The following (A-2) components are described in detail.

구성 단위constituent unit (a4) (a4)

구성 단위 (a4) 은, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 함유하는 구성 단위이다.The constituent unit (a4) is a constituent unit containing an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid.

「산 분해성기」란, 산의 작용에 의해, 당해 산 분해성기 구조 중의 적어도 일부의 결합이 개열할 수 있는 산 분해성을 갖는 기이다. 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기로는, 예를 들어, 산의 작용에 의해 분해되어 극성기를 생성하는 기를 들 수 있다. 이 때 극성기로는, 예를 들어 카르복실기, 수산기, 아미노기, 술포기 (-SO3H) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 술포기 또는 구조 중에 -OH 를 함유하는 극성기 (OH 함유 극성기) 가 바람직하고, 술포기 또는 카르복실기 또는 수산기가 바람직하며, 카르복실기 또는 수산기가 특히 바람직하다.An "acid-decomposable group" is a group having acid-decomposability in which at least a part of the bonds in the acid-decomposable group structure can be cleaved by the action of an acid. As an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid, a group that is decomposed by the action of an acid to generate a polar group can be exemplified. At this time, as a polar group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (-SO 3 H) can be exemplified. Among these, a sulfo group or a polar group containing -OH in the structure (OH-containing polar group) is preferable, a sulfo group or a carboxyl group or a hydroxyl group is preferable, and a carboxyl group or a hydroxyl group is particularly preferable.

산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기로서 보다 구체적으로는, 상기 극성기가 산 해리성기로 보호된 기 (예를 들어 OH 함유 극성기의 수소 원자를 산 해리성기로 보호한 기)를 들 수 있다. 산 분해성기를 구성하는 상기 산 해리성기는, 당해 산 해리성기의 해리에 의해 생성되는 극성기보다 극성이 낮은 기일 필요가 있고, 이로써, 산의 작용에 의해 그 산 해리성기가 해리되었을 때, 그 산 해리성기보다 극성이 높은 극성기가 생성되어 극성이 증대한다. 그 결과, (A-2) 성분 전체의 극성이 증대한다. 극성이 증대함으로써, 상대적으로 현상액에 대한 용해성이 변화하고, 현상액이 유기계 현상액인 경우에는 용해성이 감소한다. 산 해리성기로는 특별히 한정되지 않고, 지금까지 화학 증폭형 레지스트용의 베이스 수지의 산 해리성기로서 제안되어 있는 것을 사용할 수 있다.More specifically, as an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid, a group in which the polar group is protected by an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected by an acid-dissociable group) can be mentioned. The acid-dissociable group constituting the acid-decomposable group needs to be a group having lower polarity than a polar group generated by dissociation of the acid-dissociable group, and thus, when the acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid, a polar group having higher polarity than the acid-dissociable group is generated, thereby increasing the polarity. As a result, the polarity of the entire component (A-2) increases. As a result of the increase in polarity, the solubility in a developer relatively changes, and when the developer is an organic developer, the solubility decreases. The acid-dissociable group is not particularly limited, and those proposed so far as acid-dissociable groups of base resins for chemically amplified resists can be used.

구성 단위 (a4) 로는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하다. As the structural unit (a4), a structural unit derived from an acrylic acid ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position may be substituted with a substituent is preferable.

「아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위」란, 아크릴산에스테르의 에틸렌성 이중 결합이 개열하여 구성되는 구성 단위를 의미한다.“Structure unit derived from acrylic acid ester” means a structure unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of acrylic acid ester.

「아크릴산에스테르」는 아크릴산 (CH2=CH-COOH) 의 카르복실기 말단의 수소 원자가 유기기로 치환된 화합물이다.“Acrylic acid ester” is a compound in which the hydrogen atom at the carboxyl terminal of acrylic acid (CH 2 = CH-COOH) is replaced with an organic group.

아크릴산에스테르는 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 그 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자를 치환하는 치환기 (Rα) 는 수소 원자 이외의 원자 또는 기이고, 예를 들어 탄소수 1~5 의 알킬기, 탄소수 1~5 의 할로겐화알킬기, 하이드록시알킬기 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴산에스테르의 α 위치의 탄소 원자란, 특별히 언급이 없는 한, 카르보닐기가 결합되어 있는 탄소 원자를 말한다.The hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position of the acrylic acid ester may be replaced by a substituent. The substituent (R α ) replacing the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position is an atom or group other than a hydrogen atom, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, etc. In addition, the carbon atom at the α-position of the acrylic acid ester refers to a carbon atom to which a carbonyl group is bonded, unless otherwise specified.

이하, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환된 아크릴산에스테르를 α 치환 아크릴산에스테르라고 하는 경우가 있다. 또, 아크릴산에스테르와 α 치환 아크릴산에스테르를 포괄하여 「(α 치환) 아크릴산에스테르」라고 하는 경우가 있다.Hereinafter, an acrylic acid ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position is substituted with a substituent is sometimes called an α-substituted acrylic acid ester. In addition, an acrylic acid ester and an α-substituted acrylic acid ester are sometimes collectively called an "(α-substituted) acrylic acid ester."

구성 단위 (a4) 로서, 하기 식 (a4-1) 또는 (a4-2) 로 나타내는 구성 단위를 예시할 수 있다. As a constituent unit (a4), a constituent unit represented by the following formula (a4-1) or (a4-2) can be exemplified.

[화학식 6] [Chemical formula 6]

Figure 112017018477313-pat00008
Figure 112017018477313-pat00008

[식 중, [During the meal,

R 은 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. R is a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.

Va1 은 에테르 결합, 우레탄 결합, 또는 아미드 결합을 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이다. Va 1 is a divalent hydrocarbon group that may have an ether bond, a urethane bond, or an amide bond.

na1 은 0~2 이다. n a1 is 0~2.

Ra1 은 하기 식 (a4-r-1) 또는 (a4-r-2)로 나타내는 산 해리성기이다.Ra 1 is an acid-labile group represented by the following formula (a4-r-1) or (a4-r-2).

Wa1 은 na2+1 가의 탄화수소기이다. Wa 1 is a hydrocarbon group with a valence of n a2 +1.

na2 는 1~3 이다. n a2 is 1~3.

Ra2 는 하기 식 (a4-r-1) 또는 (a4-r-3) 으로 나타내는 산 해리성기이다.]Ra 2 is an acid-labile group represented by the following formula (a4-r-1) or (a4-r-3).]

식 (a4-1) 중, R 은 수소 원자, 탄소수 1~5 의 알킬기, 또는 탄소수 1~5 의 할로겐화 알킬기일 수 있다. In formula (a4-1), R can be a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

R 의 탄소수 1~5 의 알킬기는 탄소수 1~5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. The alkyl group of R having 1 to 5 carbon atoms is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and the like.

R 의 탄소수 1~5 의 할로겐화 알킬기는 상기 탄소수 1~5 의 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이다. 이 때, 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다. 즉, 할로겐화 알킬기는 불소화 알킬기인 것이 바람직하다.The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R is a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are replaced with halogen atoms. At this time, examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, and the like, and a fluorine atom is particularly preferred. That is, the halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.

R 로는, 공업상 입수하기 용이한 점에서 수소 원자 또는 메틸기가 가장 바람직하다.As for R, a hydrogen atom or a methyl group is most preferable because they are easily available industrially.

식 (a4-1) 중, Va1 는, 상기 2 가의 탄화수소기가 에테르 결합, 우레탄 결합, 또는 아미드 결합을 개재하여 결합한 경우를 포함한다. In formula (a4-1), Va 1 includes a case where the above two hydrocarbon groups are bonded via an ether bond, a urethane bond, or an amide bond.

Va1 의 탄화수소기는 지방족 탄화수소기이어도 되고 방향족 탄화수소기이어도 된다. Va1 에 있어서의 2 가의 탄화수소기로서의 지방족 탄화수소기는 포화이어도 되고 불포화이어도 되며, 통상은 포화인 것이 바람직하다. 그 지방족 탄화수소기로서 보다 구체적으로는, 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기, 구조 중에 고리를 함유하는 지방족 탄화수소기 등을 들 수 있다.The hydrocarbon group of Va 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Va 1 may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. More specifically, the aliphatic hydrocarbon group may include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in its structure, and the like.

상기 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소는 탄소수가 1~10 인 것이 바람직하고, 1~6 이 보다 바람직하며, 1~4 가 더욱 바람직하고, 1~3 이 가장 바람직하다.The above linear or branched aliphatic hydrocarbon preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3.

직사슬형의 지방족 탄화수소기로는 직사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는 메틸렌기 [-CH2-], 에틸렌기 [-(CH2)2-], 트리메틸렌기 [-(CH2)3-], 테트라메틸렌기 [-(CH2)4-], 펜타메틸렌기 [-(CH2)5-] 등을 들 수 있다.As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable, and specific examples thereof include a methylene group [-CH 2 -], an ethylene group [-(CH 2 ) 2 -], a trimethylene group [-(CH 2 ) 3 -], a tetramethylene group [-(CH 2 ) 4 -], a pentamethylene group [-(CH 2 ) 5 -], etc.

분기사슬형의 지방족 탄화수소기로는 분기사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는 -CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(CH2CH3)-, -C(CH3)(CH2CH2CH3)-, -C(CH2CH3)2- 등의 알킬메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH2CH3)2-CH2- 등의 알킬에틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- 등의 알킬트리메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2CH2- 등의 알킬테트라메틸렌기 등의 알킬알킬렌기 등을 들 수 있다. 알킬알킬렌기에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 1~5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하다.As the branched-chain aliphatic hydrocarbon group, a branched-chain alkylene group is preferable, and specifically, alkylmethylene groups such as -CH(CH 3 )-, -CH(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CH 3 )(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 )(CH 2 CH 2 CH 3 )-, -C(CH 2 CH 3 ) 2 -; alkylethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 -, -CH(CH 3 )CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 CH 2 -, -CH(CH 2 CH 3 )CH 2 -, -C(CH 2 CH 3 ) 2 -CH 2 -; Examples thereof include alkyltrimethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 -; alkylalkylene groups such as alkyltetramethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -; and the like. As the alkyl group in the alkylalkylene group, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable.

상기 구조 중에 고리를 함유하는 지방족 탄화수소기로는, 지환식 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 제거한 기), 지환식 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기의 말단에 결합한 기, 지환식 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기 도중에 개재되는 기 등을 들 수 있다. 상기 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기로는 상기와 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the above structure include an alicyclic hydrocarbon group (a group in which two hydrogen atoms are removed from an aliphatic hydrocarbon ring), a group in which an alicyclic hydrocarbon group is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, etc. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include the same groups as described above.

상기 지환식 탄화수소기는 탄소수가 3~20 인 것이 바람직하고, 3~12 인 것이 보다 바람직하다. The above-mentioned alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably has 3 to 12 carbon atoms.

상기 지환식 탄화수소기는 다고리형이어도 되고 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환식 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는 탄소수 3~6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환식 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는 탄소수 7~12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다. The above alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane is preferably one having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 12 carbon atoms, and specific examples thereof include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

상기 Va1 에 있어서의 2 가의 탄화수소기로서의 방향족 탄화수소기는 탄소수가 3~30 인 것이 바람직하고, 5~30 인 것이 보다 바람직하며, 5~20 이 더욱 바람직하고, 6~15 가 특히 바람직하고, 6~10 이 가장 바람직하다. 단, 그 탄소수에는, 치환기에 있어서의 탄소수를 포함하지 않는 것으로 한다.The aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in the above Va 1 preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, still more preferably 5 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. However, the carbon atoms in the substituent are excluded from the carbon atoms in the substituent.

방향족 탄화수소기가 갖는 방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 비페닐, 플루오렌, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소 고리 ; 상기 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 ; 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.As an aromatic ring possessed by an aromatic hydrocarbon group, specific examples thereof include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; aromatic heterocycles in which some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are replaced with heteroatoms; and the like. Examples of the heteroatom in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.

그 방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기 방향족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 제거한 기 (아릴렌기) ; 상기 방향족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기 (아릴기) 의 수소 원자 중 1 개가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기에 있어서의 아릴기로부터 수소 원자를 추가로 1 개 제거한 기) ; 등을 들 수 있다. 상기 알킬렌기 (아릴알킬기 중의 알킬 사슬) 의 탄소수는 1~4 인 것이 바람직하고, 1~2 인 것이 보다 바람직하며, 1 인 것이 특히 바람직하다.Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a group in which two hydrogen atoms are removed from the aromatic hydrocarbon ring (arylene group); a group in which one of the hydrogen atoms of the group in which one hydrogen atom is removed from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group) is substituted with an alkylene group (for example, a group in which one hydrogen atom is additionally removed from the aryl group in an arylalkyl group such as a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group, or a 2-naphthylethyl group); and the like. The alkylene group (the alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

식 (a4-1) 중, Ra1 의 산 해리성기로는, 예를 들어, 하기 식 (a4-r-1) 로 나타내는 산 해리성기 (이하, 편의상 「아세탈형 산 해리성기」라고 하는 경우가 있다) 를 들 수 있다.In equation (a4-1), Ra 1 As an acid-dissociating group, for example, an acid-dissociating group represented by the following formula (a4-r-1) (hereinafter, for convenience, sometimes referred to as an “acetal-type acid-dissociating group”) can be mentioned.

[화학식 7] [Chemical formula 7]

[식 중, [During the meal,

Ra'1, Ra'2 는 수소 원자 또는 알킬기이다.Ra' 1 , Ra' 2 are hydrogen atoms or alkyl groups.

Ra'3 은 탄화수소기이거나, 또는 Ra'1, Ra'2 중 어느 것과 결합하여 고리를 형성해도 된다. Ra' 3 may be a hydrocarbon group, or may be combined with either Ra' 1 or Ra' 2 to form a ring.

* 는 결합손을 의미한다.]* indicates a combined hand.]

식 (a4-r-1) 중, Ra'1, Ra'2 의 알킬기로는, 상기 α 치환 아크릴산에스테르에 대한 설명에서, α 위치의 탄소 원자에 결합해도 되는 치환기로서 예시한 알킬기와 동일한 것을 들 수 있고, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 가장 바람직하다.In formula (a4-r-1), the alkyl group of Ra' 1 and Ra' 2 may be the same as the alkyl group exemplified as a substituent capable of bonding to the carbon atom at the α position in the description of the α-substituted acrylic acid ester, and a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is most preferable.

식 (a4-r-1) 중, Ra'3 의 탄화수소기로는, 탄소수 1~20 의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~10 의 알킬기가 보다 바람직하고; 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 1,1-디메틸에틸기, 1,1-디에틸프로필기, 2,2-디메틸프로필기, 2,2-디메틸부틸기 등을 들 수 있다.In the formula (a4-r-1), the hydrocarbon group of Ra' 3 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; a linear or branched alkyl group is preferable, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a 1,1-dimethylethyl group, a 1,1-diethylpropyl group, a 2,2-dimethylpropyl group, a 2,2-dimethylbutyl group, and the like.

Ra'3 이 고리형의 탄화수소기가 되는 경우, 지방족이어도 되고 방향족이어도 되며, 또 다고리형이어도 되고 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환식 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는 탄소수 3~8 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로옥탄 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환식 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는 탄소수 7~12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.When Ra' 3 is a cyclic hydrocarbon group, it may be aliphatic or aromatic, and may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane is preferable. As the monocycloalkane, a group having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and specific examples thereof include cyclopentane, cyclohexane, and cyclooctane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane is preferable, and as the polycycloalkane, a group having 7 to 12 carbon atoms is preferable, and specific examples thereof include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

Ra'3 이 방향족 탄화수소기가 되는 경우, 포함되는 방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 비페닐, 플루오렌, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소 고리; 상기 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리; 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다. 그 방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기 방향족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기 (아릴기); 상기 아릴기의 수소 원자 중 1 개가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기); 등을 들 수 있다. 상기 알킬렌기 (아릴알킬기 중의 알킬사슬) 의 탄소수는 1~4 인 것이 바람직하고, 1~2 인 것이 보다 바람직하며, 1 인 것이 특히 바람직하다.When Ra' 3 is an aromatic hydrocarbon group, specific examples of the included aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; aromatic heterocycles in which some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Examples of the heteroatom in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a group in which one hydrogen atom is removed from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group); a group in which one of the hydrogen atoms of the aryl group is substituted with an alkylene group (for example, arylalkyl groups such as a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group, and a 2-naphthylethyl group); etc. The number of carbon atoms in the above alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

Ra'3 이 Ra'1, Ra'2 중 어느 것과 결합하여 고리를 형성하는 경우, 그 고리형기로는, 4~7 원자 고리가 바람직하고, 4~6 원자 고리가 보다 바람직하다. 그 고리형기의 구체예로는, 테트라하이드로피라닐기, 테트라하이드로푸라닐기 등을 들 수 있다.When Ra' 3 combines with either Ra' 1 or Ra' 2 to form a ring, the ring group is preferably a 4 to 7-membered ring, and more preferably a 4 to 6-membered ring. Specific examples of the ring group include a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, and the like.

식 (a4-1) 중, Ra1 의 산 해리성기로는, 예를 들어, 하기 식 (a4-r-2) 로 나타내는 산 해리성기를 들 수 있다. Among the acid-dissociable groups in formula (a4-1), examples of the acid-dissociable group of Ra 1 include an acid-dissociable group represented by the following formula (a4-r-2).

[화학식 8] [Chemical formula 8]

[식 중, [During the meal,

Ra'4~Ra'6 은 탄화수소기이다. Ra' 4 ~Ra' 6 are hydrocarbon groups.

Ra'5, Ra'6 은 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다. Ra' 5 and Ra' 6 can combine with each other to form a ring.

* 는 결합손을 의미한다.]* indicates a combined hand.]

Ra'4~Ra'6 의 탄화수소기로는 상기 Ra'3 과 동일한 것을 들 수 있다. Ra'4 는 탄소수 1~10 의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소수 1~5 의 알킬기인 것이 보다 바람직하다. Ra'5, Ra'6 이 서로 결합하여 고리를 형성하는 경우, 하기 식 (a4-r2-1) 로 나타내는 기를 들 수 있다. As the hydrocarbon group of Ra' 4 to Ra' 6 , the same groups as those of Ra' 3 can be mentioned. Ra' 4 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and is more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. When Ra' 5 and Ra' 6 are bonded to each other to form a ring, a group represented by the following formula (a4-r2-1) can be mentioned.

한편, Ra'4~Ra'6 이 서로 결합하지 않고 독립적인 탄화수소기인 경우, 하기 식 (a4-r2-2) 로 나타내는 기를 들 수 있다.Meanwhile, when Ra' 4 to Ra' 6 are independent hydrocarbon groups that are not bonded to each other, a group represented by the following formula (a4-r2-2) can be mentioned.

[화학식 9] [Chemical formula 9]

[식 중, [During the meal,

Ra'10 은 탄소수 1~10 의 알킬기이다. Ra' 10 is an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms.

Ra'11 은 Ra'10 이 결합한 탄소 원자와 함께 지방족 고리형기를 형성하는 기이다.Ra' 11 is a group that forms an aliphatic ring group together with the carbon atom to which Ra' 10 is bonded.

Ra'12~Ra'14 는 각각 독립적으로 탄화수소기를 나타낸다. Ra' 12 ~Ra' 14 each independently represent a hydrocarbon group.

* 는 결합손을 의미한다.]* indicates a combined hand.]

식 (a4-r2-1) 중, Ra'10 의 탄소수 1~10 의 알킬기의 알킬기는 식 (a4-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기로서 예시한 기가 바람직하다.In formula (a4-r2-1), the alkyl group of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of Ra' 10 is preferably a group exemplified as a linear or branched alkyl group of Ra' 3 in formula (a4-r-1).

식 (a4-r2-1) 중, Ra'11 이 구성하는 지방족 고리형기는 식 (a4-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 고리형의 알킬기로서 예시한 기가 바람직하다.Among the formulas (a4-r2-1), the aliphatic cyclic group constituted by Ra' 11 is preferably a group exemplified as the cyclic alkyl group of Ra' 3 in formula (a4-r-1).

식 (a4-r2-2) 중, Ra'12 및 Ra'14 는 각각 독립적으로 탄소수 1~10 의 알킬기인 것이 바람직하고, 그 알킬기는 식 (a4-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기로서 예시한 기가 보다 바람직하며, 탄소수 1~5 의 직사슬형 알킬기인 것이 더욱 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 특히 바람직하다.In formula (a4-r2-2), it is preferable that Ra' 12 and Ra' 14 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group is more preferably a group exemplified as a linear or branched alkyl group of Ra' 3 in formula (a4-r-1), is further preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is particularly preferably a methyl group or an ethyl group.

식 (a4-r2-2) 중, Ra'13 은 식 (a4-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 탄화수소기로서 예시된 직사슬형, 분기사슬형 또는 고리형의 알킬기인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, Ra'3 의 고리형의 알킬기로서 예시된 기인 것이 보다 바람직하다.In formula (a4-r2-2), Ra' 13 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group exemplified as a hydrocarbon group of Ra' 3 in formula (a4-r-1). Among these, a group exemplified as a cyclic alkyl group of Ra' 3 is more preferable.

식 (a4-2) 중, Wa1 의 na2+1 가의 탄화수소기는 지방족 탄화수소기이어도 되고, 방향족 탄화수소기이어도 된다. 그 지방족 탄화수소기는 방향족성을 갖지 않는 탄화수소기를 의미하고, 포화이어도 되고 불포화이어도 되며, 통상은 포화인 것이 바람직하다. 상기 지방족 탄화수소기로는, 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기, 구조 중에 고리를 함유하는 지방족 탄화수소기, 혹은 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기와 구조 중에 고리를 함유하는 지방족 탄화수소기를 조합한 기를 들 수 있고, 구체적으로는 상기 서술한 식 (a4-1) 의 Va1 과 동일한 기를 들 수 있다.In formula (a4-2), the hydrocarbon group of n a2 +1 of Wa 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group that does not have aromaticity, and may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in its structure, or a group combining a linear or branched aliphatic hydrocarbon group and an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in its structure, and specifically, examples thereof include the same groups as Va 1 in formula (a4-1) described above.

식 (a4-2) 중, Ra2 는 상기 Ra1 에서 정의된 식 (a4-r-1) 으로 나타내는 산 해리성기일 수 있다.In formula (a4-2), Ra 2 may be an acid-labile group represented by formula (a4-r-1) defined in the above Ra 1 .

또는, 식 (a4-2) 중 Ra2 는 하기 (a4-r-3) 으로 나타내는 산 해리성기(이하, 편의상 「제 3 급 알킬옥시카르보닐 산 해리성기」라고 하는 경우가 있다)일 수 있다.Alternatively, Ra 2 in formula (a4-2) may be an acid-dissociable group represented by (a4-r-3) below (hereinafter, for convenience, sometimes referred to as a “tertiary alkyloxycarbonyl acid-dissociable group”).

[화학식 10] [Chemical Formula 10]

[식 중, [During the meal,

Ra'7~Ra'9 는 알킬기를 나타낸다. Ra' 7 ~Ra' 9 represent alkyl groups.

* 는 결합손을 의미한다.]* indicates a combined hand.]

식 (a4-r-3) 중, Ra'7~Ra'9 는 탄소수 1~5 의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~3 의 알킬기가 보다 바람직하다. 또, 각 알킬기의 합계 탄소수는 3~7 인 것이 바람직하고, 3~5 인 것이 보다 바람직하며, 3~4 인 것이 가장 바람직하다.In the formula (a4-r-3), Ra' 7 to Ra' 9 are preferably alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, more preferably alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms. In addition, the total number of carbon atoms of each alkyl group is preferably 3 to 7, more preferably 3 to 5, and most preferably 3 to 4.

이하에 상기 식 (a4-1), (a4-2) 의 구체예를 하기 화학식 11 및 12 에 나타낸다. 이하의 각 식 중, R0 는 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Specific examples of the above formulas (a4-1) and (a4-2) are shown in the following chemical formulas 11 and 12. In each of the formulas below, R 0 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 11] [Chemical Formula 11]

Figure 112017018477313-pat00013
Figure 112017018477313-pat00013

Figure 112017018477313-pat00014
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Figure 112017018477313-pat00015
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Figure 112017018477313-pat00016
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Figure 112017018477313-pat00017
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Figure 112017018477313-pat00018
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Figure 112017018477313-pat00019
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Figure 112017018477313-pat00020
Figure 112017018477313-pat00020

Figure 112017018477313-pat00021
Figure 112017018477313-pat00021

[화학식 12] [Chemical Formula 12]

(A-2) 성분이 구성 단위 (a4) 을 함유하는 경우, 구성 단위 (a4) 의 비율은 (A-2) 성분을 구성하는 전체 구성 단위에 대하여 20~80 몰% 가 바람직하고, 20~75 몰% 가 보다 바람직하며, 25~70 몰% 가 더욱 바람직하다. 하한치 이상으로 함으로써, 감도, 해상성, LWR 등의 리소그래피 특성도 향상된다. 또, 상한치 이하로 함으로써 다른 구성 단위와의 균형을 잡을 수 있다.(A-2) When the component contains the structural unit (a4), the proportion of the structural unit (a4) is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 20 to 75 mol%, and even more preferably 25 to 70 mol%, relative to the total structural units constituting the (A-2) component. By setting it to the lower limit or higher, lithography characteristics such as sensitivity, resolution, and LWR are also improved. In addition, by setting it to the upper limit or lower, a balance with other structural units can be achieved.

구성 단위constituent unit (a5) (a5)

구성 단위 (a5) 는, -SO2- 함유 고리형기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기 또는 이들 이외의 복소 고리형기를 갖는 구성 단위 (a5) 를 함유할 수 있다.The constituent unit (a5) may contain a constituent unit (a5) having a -SO 2 - containing cyclic group, a lactone containing cyclic group, a carbonate containing cyclic group, or a heterocyclic group other than these.

구성 단위 (a5) 의 -SO2- 함유 고리형기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기 또는 이들 이외의 복소 고리형기는, (A-2) 성분을 레지스트막의 형성에 사용한 경우에, 레지스트막의 기판에 대한 밀착성을 높이는 데에 있어서 유효한 것이다.The -SO 2 -containing cyclic group, the lactone-containing cyclic group, the carbonate-containing cyclic group or a heterocyclic group other than these in the composition unit (a5) is effective in increasing the adhesion of the resist film to the substrate when the (A-2) component is used to form the resist film.

또한, 전술하는 구성 단위 (a4) 이 그 구조 중에 -SO2- 함유 고리형기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기 또는 이들 이외의 복소 고리형기를 갖는 것인 경우, 그 구성 단위는 구성 단위 (a5) 에도 해당하지만, 이러한 구성 단위는 구성 단위 (a4) 에 해당하고, 구성 단위 (a5) 에는 해당하지 않는 것으로 한다.In addition, when the aforementioned structural unit (a4) has a -SO 2 - containing cyclic group, a lactone containing cyclic group, a carbonate containing cyclic group or a heterocyclic group other than these in its structure, the structural unit also corresponds to the structural unit (a5), but such a structural unit corresponds to the structural unit (a4) and does not correspond to the structural unit (a5).

구성 단위 (a5) 는 하기 식 (a5-1) 로 나타내는 구성 단위인 것이 바람직하다.It is preferable that the constituent unit (a5) is a constituent unit represented by the following formula (a5-1).

[화학식 13] [Chemical Formula 13]

Figure 112017018477313-pat00023
Figure 112017018477313-pat00023

[식 중, [During the meal,

R 은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1~10 의 탄화수소기, 또는 탄소수 1~10 의 할로겐화 탄화수소기이다. R is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

Ya21 은 단결합, 또는 2 가의 연결기이다. Ya 21 is a single bond, or a divalent linker.

La21 은 -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- 또는 -CONHCS- 이고, R' 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 단, La21 이 -O- 인 경우, Ya21 은 -CO- 는 되지 않는다. La 21 is -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- or -CONHCS-, and R' represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is -O-, Ya 21 cannot be -CO-.

Ra21 은 -SO2- 함유 고리형기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기, 또는 이들 이외의 복소 고리형기이다.]Ra 21 is a -SO 2 - containing cyclic group, a lactone containing cyclic group, a carbonate containing cyclic group, or a heterocyclic group other than these.]

식 (a5-1) 중, Ra21 의 「-SO2- 함유 고리형기」란, 그 고리 골격 중에 -SO2- 를 함유하는 고리를 함유하는 고리형기를 나타내며, 구체적으로는 -SO2- 에 있어서의 황 원자 (S) 가 고리형기의 고리 골격의 일부를 형성하는 고리형기이다. 그 고리 골격 중에 -SO2- 를 함유하는 고리를 첫 번째 고리로서 세어, 그 고리만인 경우에는 단고리형기, 추가로 다른 고리 구조를 갖는 경우에는, 그 구조에 상관없이 다고리형기라고 칭한다. -SO2- 함유 고리형기는 단고리형이어도 되고 다고리형이어도 된다.In formula (a5-1), Ra 21 The "-SO 2 -containing cyclic group" of this refers to a cyclic group containing a ring containing -SO 2 - in its ring skeleton, and specifically, it is a cyclic group in which the sulfur atom (S) in -SO 2 - forms a part of the ring skeleton of the cyclic group. The ring containing -SO 2 - in the ring skeleton is counted as the first ring, and if it is the only ring, it is called a monocyclic group, and if it additionally has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The -SO 2 -containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.

Ra21 의 「락톤 함유 고리형기」란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)- 를 함유하는 고리 (락톤 고리)를 함유하는 고리형기를 나타낸다. 락톤 고리를 첫 번째 고리로서 세어, 락톤 고리만인 경우에는 단고리형기, 추가로 다른 고리 구조를 갖는 경우에는 그 구조에 상관없이 다고리형기라고 부른다. 락톤 함유 고리형기는 단고리형기이어도 되고, 다고리형기이어도 된다. 락톤 함유 고리형기로는 특별히 한정되지 않고, 임의의 것이 사용 가능하다. 구체적으로는, 하기 식 (a5-r-1)~(a5-r-7) 로 나타내는 기를 들 수 있다.Ra 21 The "lactone-containing cyclic group" of the present invention refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing -OC(=O)- in its ring skeleton. When the lactone ring is counted as the first ring, if it is only a lactone ring, it is called a monocyclic group, and if it additionally has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. The lactone-containing cyclic group is not particularly limited, and any one can be used. Specifically, groups represented by the following formulae (a5-r-1) to (a5-r-7) can be mentioned.

[화학식 14] [Chemical Formula 14]

Figure 112017018477313-pat00024
Figure 112017018477313-pat00024

[식 중, [During the meal,

Ra'21 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화 알킬기, 수산기, -COOR", -OC(=O)R", 하이드록시알킬기, 또는 시아노기이다. Ra' 21 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, -COOR", -OC(=O)R", a hydroxyalkyl group, or a cyano group.

R" 는 수소 원자, 또는 알킬기이다. "R" is a hydrogen atom or an alkyl group.

A" 는 산소 원자 혹은 황 원자를 함유하고 있어도 되는 탄소수 1~5 의 알킬렌기, 산소 원자, 또는 황 원자이다. A" is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.

n' 는 0~2 의 정수이다. n' is an integer from 0 to 2.

m' 는 0 또는 1 이다.m' is 0 or 1.

* 는 결합손을 의미한다.]* indicates a combined hand.]

Ra21 의 「카보네이트 함유 고리형기」란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)-O- 를 함유하는 고리 (카보네이트 고리)를 함유하는 고리형기를 나타낸다. 카보네이트 고리를 첫 번째 고리로서 세어, 카보네이트 고리만인 경우에는 단고리형기, 추가로 다른 고리 구조를 갖는 경우에는, 그 구조에 상관없이 다고리형기라고 칭한다. 카보네이트 함유 고리형기는 단고리형기이어도 되고, 다고리형기이어도 된다.Ra 21 The "carbonate-containing cyclic group" of this term refers to a cyclic group containing a ring (carbonate ring) containing -OC(=O)-O- in its ring skeleton. When the carbonate ring is counted as the first ring, if it is only a carbonate ring, it is called a monocyclic group, and if it additionally has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The carbonate-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.

Ra21 의 「복소 고리형기」란, 탄소에 추가하여 1 개 이상의 탄소 이외의 원자를 함유하는 고리형기를 말하고, 예를 들어, 복소 고리형기나, 함질소 복소 고리 등을 들 수 있다. 함질소 복소 고리형기로는, 1 개 또는 2 개의 옥소기로 치환되어 있어도 되는 탄소수 3~8 의 시클로알킬기를 들 수 있다. 그 시클로알킬기로는, 예를 들어, 2,5-디옥소피롤리딘이나, 2,6-디옥소피페리딘을 바람직한 것으로 예시할 수 있다.The "heterocyclic group" of Ra 21 refers to a cyclic group containing one or more atoms other than carbon in addition to carbon, and examples thereof include a heterocyclic group or a nitrogen-containing heterocyclic group. As the nitrogen-containing heterocyclic group, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms which may be substituted with one or two oxo groups can be exemplified. Preferred examples of the cycloalkyl group include 2,5-dioxopyrrolidine and 2,6-dioxopiperidine.

(A-2) 성분이 구성 단위 (a5) 를 함유하는 경우, 구성 단위 (a5) 의 비율은 당해 (A-2) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대하여 1~80 몰% 인 것이 바람직하고, 5~70 몰% 인 것이 보다 바람직하고, 10~65 몰% 인 것이 더욱 바람직하고, 10~60 몰% 가 특히 바람직하다. 하한치 이상으로 함으로써 구성 단위 (a5) 를 함유시키는 것에 의한 효과가 충분히 얻어지고, 상한치 이하로 함으로써 다른 구성 단위와의 균형을 잡을 수 있고, 각종 리소그래피 특성 및 패턴 형상이 양호해진다.(A-2) When the component contains the structural unit (a5), the proportion of the structural unit (a5) is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, still more preferably 10 to 65 mol%, and particularly preferably 10 to 60 mol%, relative to the total of all structural units constituting the (A-2) component. By setting it to the lower limit or more, the effect of containing the structural unit (a5) can be sufficiently obtained, and by setting it to the upper limit or less, a balance with other structural units can be maintained, and various lithography characteristics and pattern shapes become good.

구성 단위constituent unit (a6)(a6)

구성 단위 (a6) 은 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 함유하는 구성 단위 (단, 상기 서술한 구성 단위 (a4), (a5) 에 해당하는 것을 제외한다) 이다. (A-2) 성분이 구성 단위 (a6) 을 가짐으로써, (A-2) 성분의 친수성이 높아져, 해상성의 향상에 기여하는 것으로 생각된다.The constituent unit (a6) is a constituent unit containing an aliphatic hydrocarbon group containing a polar group (except for the constituent units (a4) and (a5) described above). It is thought that since the (A-2) component has the constituent unit (a6), the hydrophilicity of the (A-2) component increases, contributing to the improvement of resolution.

상기 극성기로는, 수산기, 시아노기, 카르복실기, 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 불소화 하이드록시알킬기 등을 들 수 있고, 특히 수산기가 바람직하다.Examples of the above polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxyl group, a fluorinated hydroxyalkyl group in which some of the hydrogen atoms of an alkyl group are replaced with fluorine atoms, and a hydroxyl group is particularly preferable.

지방족 탄화수소기로는, 탄소수 1~10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 탄화수소기 (바람직하게는 알킬렌기) 나, 고리형의 지방족 탄화수소기 (고리형기) 를 들 수 있다. 그 고리형기로는, 단고리형기이어도 되고 다고리형기이어도 되며, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저용 레지스트 조성물용의 수지에 있어서, 다수 제안되어 있는 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 그 고리형기로는 다고리형기인 것이 바람직하고, 탄소수는 7~30 인 것이 보다 바람직하다.As the aliphatic hydrocarbon group, a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) or a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group) can be exemplified. The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group, and can be appropriately selected and used from among many proposed ones, for example, in a resin for a resist composition for an ArF excimer laser. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and one having 7 to 30 carbon atoms is more preferable.

그 중에서도, 수산기, 시아노기, 카르복실기, 또는 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 불소화 하이드록시알킬기를 함유하는 지방족 다고리형기를 함유하는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 보다 바람직하다. 그 다고리형기로는, 비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸 등으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 들 수 있다. 이들 다고리형기 중에서도, 아다만탄으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기, 노르보르난으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기, 테트라시클로도데칸으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 공업상 바람직하다.Among these, a structural unit derived from an acrylic acid ester containing an aliphatic polycyclic group containing a fluorinated hydroxyalkyl group in which some of the hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxyl group, or an alkyl group are replaced with fluorine atoms is more preferable. As the polycyclic group, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from a bicycloalkane, a tricycloalkane, a tetracycloalkane, etc. can be exemplified. Specifically, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane can be exemplified. Among these polycyclic groups, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from adamantane, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from norbornane, and a group in which two or more hydrogen atoms are removed from tetracyclododecane are industrially preferable.

구성 단위 (a6) 으로는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위로서 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 함유하는 구성 단위가 바람직하다.As a structural unit (a6), a structural unit derived from an acrylic acid ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position may be substituted with a substituent and which contains an aliphatic hydrocarbon group containing a polar group is preferable.

구성 단위 (a6) 으로는, 극성기 함유 지방족 탄화수소기에 있어서의 탄화수소기가 탄소수 1~10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 탄화수소기일 때에는, 아크릴산의 하이드록시에틸에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하고, 그 탄화수소기가 다고리형기일 때에는, 하기 식 (a6-1) 로 나타내는 구성 단위, 식 (a6-2) 로 나타내는 구성 단위, 식 (a6-3) 으로 나타내는 구성 단위를 바람직한 것으로서 들 수 있다. As the structural unit (a6), when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a structural unit derived from hydroxyethyl ester of acrylic acid is preferable, and when the hydrocarbon group is a polycyclic group, a structural unit represented by the following formula (a6-1), a structural unit represented by the formula (a6-2), and a structural unit represented by the formula (a6-3) are preferable.

[화학식 15] [Chemical Formula 15]

[식 중, [During the meal,

R 은 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. R is a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.

j 는 1~3 의 정수이고, k 는 1~3 의 정수이고, t' 는 1~3 의 정수이고, l 은 1~5 의 정수이고, s 는 1~3 의 정수이다.]j is an integer from 1 to 3, k is an integer from 1 to 3, t' is an integer from 1 to 3, l is an integer from 1 to 5, and s is an integer from 1 to 3.]

(A-2) 성분이 함유하는 구성 단위 (a6) 은 1 종이어도 되고, 2 종 이상이어도 된다.(A-2) The composition unit (a6) contained in the component may be one type or two or more types.

(A-2) 성분 중, 구성 단위 (a6) 의 비율은 당해 수지 성분 (A-2)을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대하여 5~50 몰% 인 것이 바람직하고, 5~40 몰% 가 보다 바람직하며, 5~25 몰% 가 더욱 바람직하다. 구성 단위 (a6) 의 비율을 하한치 이상으로 함으로써, 구성 단위 (a6) 을 함유시키는 것에 의한 효과가 충분히 얻어지고, 상한치 이하로 함으로써, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워진다.(A-2) Among the components, the proportion of the structural unit (a6) is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, and even more preferably 5 to 25 mol%, relative to the total of all structural units constituting the resin component (A-2). By setting the proportion of the structural unit (a6) to the lower limit or more, the effect of containing the structural unit (a6) can be sufficiently obtained, and by setting it to the upper limit or less, it becomes easy to maintain a balance with other structural units.

(A-2) 성분은, (a4)를 갖는 것이 바람직하고, (a4) 및 (a5)를 갖는 공중합체인 것이 더욱 바람직하고, (a4), (a5) 및 (a6)을 갖는 공중합체인 것이 특히 바람직하다.(A-2) It is preferable that the component has (a4), it is more preferable that it is a copolymer having (a4) and (a5), and it is particularly preferable that it is a copolymer having (a4), (a5) and (a6).

(A-2) 성분은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 수지 (A) 성분 중의 (A-2) 성분의 비율은 성분 (A-2) 의 총 질량에 대하여 25 질량% 이상이 바람직하고, 50 질량% 가 보다 바람직하고, 75 질량% 가 더욱 바람직하며, 100 질량% 이어도 된다. 그 비율이 25 질량% 이상이면, 리소그래피 특성이 보다 향상된다. 본 발명에 있어서, (A-2) 성분의 함유량은 형성하고자 하는 레지스트 막두께 등에 따라서 조정하면 된다.(A-2) Component may be used alone or in combination of two or more. The proportion of component (A-2) in the resin (A) component is preferably 25 mass% or more, more preferably 50 mass%, even more preferably 75 mass%, and may be 100 mass% with respect to the total mass of component (A-2). When the proportion is 25 mass% or more, the lithography characteristics are further improved. In the present invention, the content of component (A-2) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed, etc.

<(B) 성분><(B) Component>

(B) 성분으로는, 특별히 한정되지 않고, 지금까지 화학 증폭형 레지스트용 산발생제로서 제안되어 있는 것을 사용할 수 있다. (B) As a component, there is no particular limitation, and any of those proposed so far as acid generators for chemically amplified resists can be used.

이러한 산발생제로는, 지금까지 요오드늄염이나 술포늄염 등의 오늄염계 산발생제, 옥심술포네이트계 산발생제, 비스알킬 또는 비스아릴술포닐디아조메탄류, 폴리(비스술포닐)디아조메탄류 등의 디아조메탄계 산발생제, 니트로벤질술포네이트계 산발생제, 이미노술포네이트계 산발생제, 디술폰계 산발생제 등 다종의 것이 알려져 있다. As such acid generators, a variety of types have been known so far, including onium salt-based acid generators such as iodonium salts or sulfonium salts, oxime sulfonate-based acid generators, diazomethane-based acid generators such as bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and poly(bissulfonyl)diazomethanes, nitrobenzylsulfonate-based acid generators, iminosulfonate-based acid generators, and disulfone-based acid generators.

오늄염계 산발생제로는, 하기 식 (b-1) 또는 (b-2) 로 표시되는 화합물을 들 수 있다. As an onium salt-based acid generator, a compound represented by the following formula (b-1) or (b-2) can be mentioned.

[화학식 16] [Chemical Formula 16]

[식 중, [During the meal,

R1"~R3", R5"~R6" 는, 각각 독립적으로 아릴기, 또는 알킬기이다. R 1" to R 3" , R 5" to R 6" are each independently an aryl group or an alkyl group.

R4" 는, 직사슬형, 분기사슬형, 또는 고리형의 알킬기이고, 이 때 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소로 치환되어 있어도 된다.R 4" is a linear, branched, or cyclic alkyl group, wherein some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group may be replaced with fluorine.

R1"~R3" 중 적어도 1 개는 아릴기이다. At least one of R 1" to R 3" is an aryl group.

R5"~R6" 중 적어도 1 개는 아릴기이다.]At least one of R 5" to R 6" is an aryl group.]

식 (b-1) 중, R1"~R3" 의 아릴기로는, 특별히 제한은 없고, 예를 들어 탄소수 6~20 의 아릴기로서, 그 아릴기는, 그 수소 원자의 일부 또는 전부가 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자 등으로 치환되어 있어도 되고, 치환되어 있지 않아도 된다. 아릴기로는, 저가로 합성할 수 있는 점에서, 탄소수 6~10 의 아릴기가 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 페닐기, 나프틸기를 들 수 있다. 상기 아릴기의 수소 원자가 치환되어 있어도 되는 알킬기로는, 탄소수 1~5 의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다. 상기 아릴기의 수소 원자가 치환되어 있어도 되는 알콕시기로는, 탄소수 1~5 의 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기가 가장 바람직하다. 상기 아릴기의 수소 원자가 치환되어 있어도 되는 할로겐 원자로는, 불소 원자인 것이 바람직하다. In formula (b-1), the aryl group of R 1" to R 3" is not particularly limited, and is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein some or all of the hydrogen atoms of the aryl group may be substituted with an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, or the like, or may be unsubstituted. As the aryl group, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferable in that it can be synthesized inexpensively. Specific examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group. As the alkyl group where the hydrogen atoms of the aryl group may be substituted, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group is most preferable. As the alkoxy group where the hydrogen atoms of the aryl group may be substituted, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is most preferable. As the halogen atom that may be substituted for the hydrogen atom of the above aryl group, it is preferable that it be a fluorine atom.

R1"~R3" 의 알킬기로는, 특별히 제한은 없고, 예를 들어 탄소수 1~10 의 직사슬형, 분기사슬형, 또는 고리형의 알킬기 등을 들 수 있다. 해상성이 우수한 점에서, 탄소수 1~5 인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, n-펜틸기, 시클로펜틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 노닐기, 데카닐기 등을 들 수 있고, 해상성이 우수하고, 또한 저가로 합성할 수 있는 점에서 바람직한 것으로서 메틸기를 들 수 있다.There is no particular limitation on the alkyl group of R 1" to R 3" , and examples thereof include linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. In view of excellent resolution, those having 1 to 5 carbon atoms are preferable. Specifically, methyl groups, ethyl groups, n-propyl groups, isopropyl groups, n-butyl groups, isobutyl groups, n-pentyl groups, cyclopentyl groups, hexyl groups, cyclohexyl groups, nonyl groups, decanyl groups, etc. A methyl group is preferable in view of excellent resolution and low-cost synthesis.

R1"~R3" 중, 2 이상이 아릴기인 것이 바람직하고, R1"~R3" 의 전부가 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 이들 중에서도, R1"~R3" 은 전부 페닐기인 것이 가장 바람직하다.Among R 1" to R 3" , it is preferable that two or more are aryl groups, it is more preferable that all of R 1" to R 3" are aryl groups, and among these, it is most preferable that all of R 1" to R 3" are phenyl groups.

식 (b-1) 중, R4" 의 직사슬형의 알킬기로는, 탄소수 1~10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1~8 인 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 1~4 인 것이 가장 바람직하다. In formula (b-1), the linear alkyl group of R 4" is preferably one having 1 to 10 carbon atoms, more preferably one having 1 to 8 carbon atoms, and most preferably one having 1 to 4 carbon atoms.

R4" 의 고리형의 알킬기로는, 탄소수 4~15 인 것이 바람직하고, 탄소수 4~10 인 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 6~10 인 것이 가장 바람직하다. As for the cyclic alkyl group of R 4" , one having 4 to 15 carbon atoms is preferable, one having 4 to 10 carbon atoms is more preferable, and one having 6 to 10 carbon atoms is most preferable.

R4" 의 알킬기에서, 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소로 치환된 경우, 즉, 불소화 알킬기로는, 탄소수 1~10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1~8 인 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 1~4 인 것이 가장 바람직하다. 또한, 그 불소화 알킬기의 불소화율 (알킬기 중의 불소 원자의 비율) 은, 바람직하게는 10~100%, 더욱 바람직하게는 50~100% 이고, 특히 수소 원자를 전부 불소 원자로 치환한 것이 산의 강도가 강해지므로 바람직하다. In the alkyl group of "R 4" , when some or all of the hydrogen atoms are replaced with fluorine, that is, the fluorinated alkyl group is preferably one having 1 to 10 carbon atoms, more preferably one having 1 to 8 carbon atoms, and most preferably one having 1 to 4 carbon atoms. In addition, the fluorination rate (ratio of fluorine atoms in the alkyl group) of the fluorinated alkyl group is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%, and in particular, it is preferable that all of the hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms because this increases the acid strength.

R4" 는, 직사슬형 또는 고리형의 알킬기, 또는 불소화 알킬기인 것이 가장 바람직하다. It is most preferable that R 4" is a linear or cyclic alkyl group, or a fluorinated alkyl group.

식 (b-2) 중, R4" 는 상기 식 (b-1) 의 R1" 과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (b-2), R 4" may be the same as R 1" of formula (b-1).

식 (b-2) 중, R5"~R6" 의 아릴기로는, R1"~R3" 의 아릴기와 동일한 것을 들 수 있다. R5"~R6" 의 알킬기로는, R1"~R3" 의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. In formula (b-2), the aryl group of R 5" to R 6" includes the same groups as the aryl groups of R 1" to R 3" . The alkyl group of R 5" to R 6" includes the same groups as the alkyl groups of R 1" to R 3" .

R5"~R6" 중, 2 이상이 아릴기인 것이 바람직하고, R5"~R6" 의 전부가 아릴기인 것이 더욱 바람직하다. 이들 중에서, R5"~R6" 는 전부 페닐기인 것이 가장 람직하다.Among R 5" to R 6" , it is preferable that two or more are aryl groups, and it is more preferable that all of R 5" to R 6" are aryl groups. Among these, it is most preferable that all of R 5" to R 6" are phenyl groups.

오늄염계 산발생제의 구체예로는, 디페닐요오드늄의 트리플루오로메탄술포네이트 또는 노나플루오로부탄술포네이트, 비스(4-tert-부틸페닐)요오드늄의 트리플루오로메탄술포네이트 또는 노나플루오로부탄술포네이트, 트리페닐술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, 트리(4-메틸페닐)술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, 디메틸(4-히드록시나프틸)술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, 모노페닐디메틸술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, 디페닐모노메틸술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, (4-메틸페닐)디페닐술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, (4-메톡시페닐)디페닐술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, 트리(4-tert-부틸)페닐술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트, 디페닐(1-(4-메톡시)나프틸)술포늄의 트리플루오로메탄술포네이트, 그 헵타플루오로프로판술포네이트, 그 캠퍼술포네이트 또는 그 노나플루오로부탄술포네이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들 오늄염의 음이온부가 메탄술포네이트, n-프로판술포네이트, n-부탄술포네이트, n-옥탄술포네이트로 치환한 오늄염도 사용할 수 있다. Specific examples of onium salt-based acid generators include trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate of diphenyliodonium, trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate of bis(4-tert-butylphenyl)iodonium, trifluoromethanesulfonate of triphenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of tri(4-methylphenyl)sulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of dimethyl(4-hydroxynaphthyl)sulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of monophenyldimethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its Camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of diphenylmonomethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of (4-methylphenyl)diphenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of (4-methoxyphenyl)diphenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of tri(4-tert-butyl)phenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of diphenyl(1-(4-methoxy)naphthyl)sulfonium, its heptafluoropropanesulfonate, its Examples thereof include camphorsulfonate or its nonafluorobutanesulfonate. In addition, onium salts in which the anion portion of these onium salts is substituted with methanesulfonate, n-propanesulfonate, n-butanesulfonate, or n-octanesulfonate can also be used.

또한, 상기 식 (b-1) 또는 (b-2) 에 있어서, 음이온부를 하기 식 (b-3) 또는 (b-4) 로 표시되는 음이온부로 치환한 것도 사용할 수 있다 (양이온부는 (b-1) 또는 (b-2) 와 동일).In addition, in the above formula (b-1) or (b-2), a compound in which the anion moiety is replaced with an anion moiety represented by the following formula (b-3) or (b-4) can also be used (the cation moiety is the same as (b-1) or (b-2)).

[화학식 17] [Chemical Formula 17]

[식 중, [During the meal,

X" 는, 적어도 1 개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 탄소수 2~6 의 알킬렌기이다.X" is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is replaced with a fluorine atom.

Y", Z" 는 각각 독립적으로 적어도 1 개의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 탄소수 1~10 의 알킬기이다.]Y" and Z" are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is replaced by a fluorine atom.]

식 (b-3) 중, X" 는, 바람직하게는 탄소수 3~5, 가장 바람직하게는 탄소수 3 이다. In formula (b-3), X" preferably has 3 to 5 carbon atoms, and most preferably has 3 carbon atoms.

식 (b-3) 중, Y", Z" 의 알킬기의 탄소수는, 각각 독립적으로 1~10 이고, 바람직하게는 탄소수 1~7, 보다 바람직하게는 탄소수 1~3 이다.In formula (b-3), the number of carbon atoms in the alkyl groups of Y" and Z" is each independently 1 to 10, preferably 1 to 7 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.

X" 의 알킬렌기의 탄소수 또는 Y", Z" 의 알킬기의 탄소수는, 상기 탄소수의 범위 내에서, 레지스트 용매로의 용해성도 양호한 등의 이유에 의해 작을수록 바람직하다. The number of carbon atoms in the alkylene group of "X" or "Y", "Z" The carbon number of the alkyl group is preferably smaller within the above range of carbon numbers for reasons such as better solubility in a resist solvent.

또한, X" 의 알킬렌기 또는 Y", Z" 의 알킬기에 있어서, 불소 원자로 치환되어 있는 수소 원자의 수가 많을수록, 산의 강도가 강해지고, 또한 파장 200㎚ 이하의 고에너지광이나 전자선에 대한 투명성이 향상되기 때문에 바람직하다. 그 알킬렌기 또는 알킬기 중의 불소 원자의 비율, 즉 불소화율은, 바람직하게는 70~100%, 더욱 바람직하게는 90~100% 이고, 가장 바람직하게는, 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬렌기 또는 퍼플루오로알킬기이다.Also, X" In the alkylene group of or the alkyl group of Y", Z", the greater the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the stronger the acid strength becomes, and also the transparency to high-energy light or electron beams having a wavelength of 200 nm or less improves, which is preferable. The ratio of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, i.e., the fluorination rate, is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably, it is a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

본 발명에 있어서, 옥심술포네이트계 산발생제란, 하기 식 (b-5)로 표시되는 기를 적어도 1 개 갖는 화합물로서, 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 특성을 갖는 것이다. 이러한 옥심술포네이트계 산발생제는, 화학 증폭형 레지스트 조성물용으로서 제안되어 있는 것을 임의로 선택하여 사용할 수 있다.In the present invention, the oxime sulfonate acid generator is a compound having at least one group represented by the following formula (b-5) and having the property of generating an acid upon irradiation with radiation. Such an oxime sulfonate acid generator can be arbitrarily selected and used among those proposed for use in chemically amplified resist compositions.

[화학식 18] [Chemical Formula 18]

[식 중 [During the meal

R21, R22 는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다]R 21 and R 22 each independently represent an organic group]

본 발명에 있어서, 「유기기」는, 탄소 원자를 함유하는 기이고, 탄소 원자 이외의 원자 (예를 들어 수소 원자, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 할로겐 원자 (불소 원자, 염소 원자 등) 등) 를 갖고 있어도 된다. In the present invention, an “organic group” is a group containing a carbon atom, and may have atoms other than carbon atoms (e.g., a hydrogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, etc.)).

식 (b-5) 중, R21 의 유기기로는, 직사슬형, 분기사슬형 또는 고리형의 알킬기 또는 아릴기가 바람직하다. 이들 알킬기, 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 그 치환기로는, 특별히 제한은 없고, 예를 들어 불소 원자, 탄소수 1~6 의 직사슬형, 분기사슬형 또는 고리형의 알킬기 등을 들 수 있다. 여기에서, 「치환기를 갖는다」란, 알킬기 또는 아릴기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환되어 있는 것을 의미한다.In formula (b-5), the organic group of R 21 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group. These alkyl groups and aryl groups may have a substituent. There is no particular limitation on the substituent, and examples thereof include a fluorine atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the like. Here, “having a substituent” means that some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or aryl group are substituted with a substituent.

R21 의 알킬기로는, 탄소수 1~20 이 바람직하고, 탄소수 1~10 이 보다 바람직하고, 탄소수 1~8 이 더욱 바람직하고, 탄소수 1~6 이 특히 바람직하고, 탄소수 1~4 가 가장 바람직하다. 알킬기로는, 특히 부분적 또는 완전히 할로겐화된 알킬기 (이하, 할로겐화 알킬기라고 하는 경우가 있다) 가 바람직하다. 또, 부분적으로 할로겐화된 알킬기란, 수소 원자의 일부가 할로겐 원자로 치환된 알킬기를 의미하고, 완전히 할로겐화된 알킬기란, 수소 원자의 전부가 할로겐 원자로 치환된 알킬기를 의미한다. 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다. 즉, 할로겐화 알킬기는, 불소화 알킬기인 것이 바람직하다. As the alkyl group of R 21 , one having 1 to 20 carbon atoms is preferable, more preferably 1 to 10 carbon atoms, still more preferably 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. As the alkyl group, a partially or fully halogenated alkyl group (hereinafter, sometimes referred to as a halogenated alkyl group) is particularly preferable. In addition, a partially halogenated alkyl group means an alkyl group in which some of the hydrogen atoms are replaced with halogen atoms, and a fully halogenated alkyl group means an alkyl group in which all of the hydrogen atoms are replaced with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. That is, the halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.

R21 의 아릴기는, 탄소수 4~20 이 바람직하고, 탄소수 4~10 이 보다 바람직하고, 탄소수 6~10 이 가장 바람직하다. 아릴기로는, 특히 부분적 또는 완전히 할로겐화된 아릴기가 바람직하다. 또, 부분적으로 할로겐화된 아릴기란, 수소 원자의 일부가 할로겐 원자로 치환된 아릴기를 의미하고, 완전히 할로겐화된 아릴기란, 수소 원자의 전부가 할로겐 원자로 치환된 아릴기를 의미한다.The aryl group of R 21 preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. As the aryl group, a partially or fully halogenated aryl group is particularly preferable. In addition, a partially halogenated aryl group means an aryl group in which some of the hydrogen atoms are replaced with halogen atoms, and a fully halogenated aryl group means an aryl group in which all of the hydrogen atoms are replaced with halogen atoms.

R21 로는, 특히 치환기를 갖지 않는 탄소수 1~4 의 알킬기, 또는 탄소수 1~4 의 불소화 알킬기가 바람직하다. As R 21 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and not particularly having a substituent, or a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.

식 (b-5) 중, R22 의 유기기로는, 직사슬형, 분기사슬형 또는 고리형의 알킬기, 아릴기 또는 시아노기가 바람직하다. R22 의 알킬기, 아릴기로는, 상기 R21 에서 예시한 알킬기, 아릴기와 동일한 것을 들 수 있다. In formula (b-5), the organic group of R 22 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group, aryl group or cyano group. The alkyl group and aryl group of R 22 include the same groups as the alkyl groups and aryl groups exemplified for R 21 above.

R22 로는, 특히 시아노기, 치환기를 갖지 않는 탄소수 1~8 의 알킬기, 또는 탄소수 1~8 의 불소화 알킬기가 바람직하다. As R 22 , a cyano group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms without a substituent, or a fluorinated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is particularly preferable.

옥심술포네이트계 산발생제로서, 더욱 바람직한 것으로는, 하기 식 (b-6) 또는 (b-7) 으로 표시되는 화합물을 들 수 있다. As an oxime sulfonate-based acid generator, a more preferable one is a compound represented by the following formula (b-6) or (b-7).

[화학식 19] [Chemical Formula 19]

[식 중, [During the meal,

R31 은, 시아노기, 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기이다.R 31 is a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group.

R32 는 아릴기이다. R 32 is an aryl group.

R33 은 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기이다.]R 33 is an alkyl group or a halogenated alkyl group having no substituent.]

[화학식 20] [Chemical formula 20]

[식 중, [During the meal,

R34 는 시아노기, 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기이다.R 34 is a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group.

R35 는 2 또는 3 가의 방향족 탄화수소기이다. R 35 is a di- or trivalent aromatic hydrocarbon group.

R36 은 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기이다. R 36 is an alkyl group or a halogenated alkyl group having no substituent.

p 는 2 또는 3 이다.]p is 2 or 3.]

식 (b-6) 중, R31 의 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기는, 탄소수가 1~10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1~8 이 보다 바람직하고, 탄소수 1~6 이 가장 바람직하다. In formula (b-6), the alkyl group or halogenated alkyl group not having a substituent of R 31 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 6 carbon atoms.

R31 로는, 할로겐화 알킬기가 바람직하고, 불소화 알킬기가 보다 바람직하다.For R 31 , a halogenated alkyl group is preferred, and a fluorinated alkyl group is more preferred.

R31 에 있어서의 불소화 알킬기는, 알킬기의 수소 원자가 50% 이상 불소화되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상 불소화되어 있는 것이 바람직하다. In the fluorinated alkyl group in R 31 , it is preferable that 50% or more of the hydrogen atoms of the alkyl group are fluorinated, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more.

식 (b-6) 중, R32 의 아릴기로는, 페닐기, 비페닐 (biphenyl) 기, 플루오레닐 (fluorenyl) 기, 나프틸기, 안트라실 (anthracyl) 기, 페난트릴기 등의, 방향족 탄화수소의 고리에서 수소 원자를 1 개 제거한 기, 및 이들 기의 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등의 헤테로 원자로 치환된 헤테로아릴기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 플루오레닐기가 바람직하다.In formula (b-6), examples of the aryl group for R 32 include groups in which one hydrogen atom is removed from an aromatic hydrocarbon ring, such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthracyl group, and a phenanthryl group, and heteroaryl groups in which some of the carbon atoms constituting the ring of these groups are replaced with heteroatoms such as an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Among these, a fluorenyl group is preferable.

R32 의 아릴기는, 탄소수 1~10 의 알킬기, 할로겐화 알킬기, 알콕시기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다. 그 치환기에 있어서의 알킬기 또는 할로겐화 알킬기는, 탄소수가 1~8 인 것이 바람직하고, 탄소수 1~4 가 더욱 바람직하다. 또, 그 할로겐화 알킬기는 불소화 알킬기인 것이 바람직하다. The aryl group of R 32 may have a substituent such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, or an alkoxy group. The alkyl group or halogenated alkyl group in the substituent preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably has 1 to 4 carbon atoms. In addition, it is preferable that the halogenated alkyl group is a fluorinated alkyl group.

식 (b-7) 중, R33 의 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기는, 탄소수가 1~10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1~8 이 보다 바람직하고, 탄소수 1~6 이 가장 바람직하다. In formula (b-7), the alkyl group or halogenated alkyl group not having a substituent of R 33 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 6 carbon atoms.

R33 으로는, 할로겐화 알킬기가 바람직하고, 불소화 알킬기가 보다 바람직하고, 부분적으로 불소화된 알킬기가 가장 바람직하다. For R 33 , a halogenated alkyl group is preferred, a fluorinated alkyl group is more preferred, and a partially fluorinated alkyl group is most preferred.

R33 에 있어서의 불소화 알킬기는, 알킬기의 수소 원자가 50% 이상 불소화되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상 불소화되어 있는 것이, 발생하는 산의 강도가 높아지기 때문에 바람직하다. 가장 바람직하게는, 수소 원자가 100% 불소 치환된 완전 불소화 알킬기이다.The fluorinated alkyl group in R 33 is preferably one in which 50% or more of the hydrogen atoms of the alkyl group are fluorinated, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more, because this increases the strength of the acid generated. Most preferably, it is a completely fluorinated alkyl group in which 100% of the hydrogen atoms are substituted with fluorine.

식 (b-7) 중, R34 의 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기로는, 상기 R31 의 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. In formula (b-7), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 34 may be the same as the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 31 .

식 (b-7) 중, R35 의 2 또는 3 가의 방향족 탄화수소기로는, 상기 R32 의 아릴기로부터 추가로 1 또는 2 개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다. In formula (b-7), the aromatic hydrocarbon group having 2 or 3 valences of R 35 may be a group in which 1 or 2 hydrogen atoms are additionally removed from the aryl group of R 32 .

R36 의 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기로는, 상기 R33 의 치환기를 갖지 않는 알킬기 또는 할로겐화 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다.As the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 36 , the same ones as the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 33 can be exemplified.

p 는 바람직하게는 2 이다. p is preferably 2.

옥심술포네이트계 산발생제의 구체예로는, α-(p-톨루엔술포닐옥시이미노)-벤질시아니드, α-(p-클로로벤젠술포닐옥시이미노)-벤질시아니드, α-(4-니트로벤젠술포닐옥시이미노)-벤질시아니드, α-(4-니트로-2-트리플루오로메틸벤젠술포닐옥시이미노)-벤질시아니드, α-(벤젠술포닐옥시이미노)-4-클로로벤질시아니드, α-(벤젠술포닐옥시이미노)-2,4-디클로로벤질시아니드, α-(벤젠술포닐옥시이미노)-2,6-디클로로벤질시아니드, α-(벤젠술포닐옥시이미노)-4-메톡시벤질시아니드, α-(2-클로로벤젠술포닐옥시이미노)-4-메톡시벤질시아니드, α-(벤젠술포닐옥시이미노)-티엔-2-일아세토니트릴, α-(4-도데실벤젠술포닐옥시이미노)-벤질시아니드, α-[(p-톨루엔술포닐옥시이미노)-4-메톡시페닐]아세토니트릴, α-[(도데실벤젠술포닐옥시이미노)-4-메톡시페닐]아세토니트릴, α-(토실옥시이미노)-4-티에닐시아니드, α-(메틸술포닐옥시이미노)-1-시클로펜테닐아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-1-시클로헥세닐아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-1-시클로헵테닐아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-1-시클로옥테닐아세토니트릴, α-(트리플루오로메틸술포닐옥시이미노)-1-시클로펜테닐아세토니트릴, α-(트리플루오로메틸술포닐옥시이미노)-시클로헥실아세토니트릴, α-(에틸술포닐옥시이미노)-에틸아세토니트릴, α-(프로필술포닐옥시이미노)-프로필아세토니트릴, α-(시클로헥실술포닐옥시이미노)-시클로펜틸아세토니트릴, α-(시클로헥실술포닐옥시이미노)-시클로헥실아세토니트릴, α-(시클로헥실술포닐옥시이미노)-1-시클로펜테닐아세토니트릴, α-(에틸술포닐옥시이미노)-1-시클로펜테닐아세토니트릴, α-(이소프로필술포닐옥시이미노)-1-시클로펜테닐아세토니트릴, α-(n-부틸술포닐옥시이미노)-1-시클로펜테닐아세토니트릴, α-(에틸술포닐옥시이미노)-1-시클로헥세닐아세토니트릴, α-(이소프로필술포닐옥시이미노)-1-시클로헥세닐아세토니트릴, α-(n-부틸술포닐옥시이미노)-1-시클로헥세닐아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-페닐아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-p-메톡시페닐아세토니트릴, α-(트리플루오로메틸술포닐옥시이미노)-페닐아세토니트릴, α-(트리플루오로메틸술포닐옥시이미노)-p-메톡시페닐아세토니트릴, α-(에틸술포닐옥시이미노)-p-메톡시페닐아세토니트릴, α-(프로필술포닐옥시이미노)-p-메틸페닐아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-p-브로모페닐아세토니트릴 등을 들 수 있다. Specific examples of oxime sulfonate acid generators include α-(p-toluenesulfonyloxyimino)-benzylcyanide, α-(p-chlorobenzenesulfonyloxyimino)-benzylcyanide, α-(4-nitrobenzenesulfonyloxyimino)-benzylcyanide, α-(4-nitro-2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxyimino)-benzylcyanide, α-(benzenesulfonyloxyimino)-4-chlorobenzylcyanide, α-(benzenesulfonyloxyimino)-2,4-dichlorobenzylcyanide, α-(benzenesulfonyloxyimino)-2,6-dichlorobenzylcyanide, α-(benzenesulfonyloxyimino)-4-methoxybenzylcyanide, α-(2-chlorobenzenesulfonyloxyimino)-4-methoxybenzylcyanide, α-(benzenesulfonyloxyimino)-thien-2-ylacetonitrile, α-(4-dodecylbenzenesulfonyloxyimino)-benzylcyanide, α-[(p-toluenesulfonyloxyimino)-4-methoxyphenyl]acetonitrile, α-[(dodecylbenzenesulfonyloxyimino)-4-methoxyphenyl]acetonitrile, α-(tosyloxyimino)-4-thienylcyanide, α-(methylsulfonyloxyimino)-1-cyclopentenylacetonitrile, α-(methylsulfonyloxyimino)-1-cyclohexenylacetonitrile, α-(Methylsulfonyloxyimino)-1-cycloheptenylacetonitrile, α-(Methylsulfonyloxyimino)-1-cyclooctenylacetonitrile, α-(Trifluoromethylsulfonyloxyimino)-1-cyclopentenylacetonitrile, α-(Trifluoromethylsulfonyloxyimino)-cyclohexylacetonitrile, α-(Ethylsulfonyloxyimino)-ethylacetonitrile, α-(Propylsulfonyloxyimino)-propylacetonitrile, α-(Cyclohexylsulfonyloxyimino)-cyclopentylacetonitrile, α-(Cyclohexylsulfonyloxyimino)-cyclohexylacetonitrile, α-(Cyclohexylsulfonyloxyimino)-1-cyclopentenylacetonitrile, α-(Ethylsulfonyloxyimino)-1-cyclopentenylacetonitrile, α-(isopropylsulfonyloxyimino)-1-cyclopentenylacetonitrile, α-(n-butylsulfonyloxyimino)-1-cyclopentenylacetonitrile, α-(ethylsulfonyloxyimino)-1-cyclohexenylacetonitrile, α-(isopropylsulfonyloxyimino)-1-cyclohexenylacetonitrile, α-(n-butylsulfonyloxyimino)-1-cyclohexenylacetonitrile, α-(methylsulfonyloxyimino)-phenylacetonitrile, α-(methylsulfonyloxyimino)-p-methoxyphenylacetonitrile, Examples thereof include α-(trifluoromethylsulfonyloxyimino)-phenylacetonitrile, α-(trifluoromethylsulfonyloxyimino)-p-methoxyphenylacetonitrile, α-(ethylsulfonyloxyimino)-p-methoxyphenylacetonitrile, α-(propylsulfonyloxyimino)-p-methylphenylacetonitrile, and α-(methylsulfonyloxyimino)-p-bromophenylacetonitrile.

또한, 옥심술포네이트계 산발생제의 구체예로, 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.In addition, as a specific example of an oxime sulfonate-based acid generator, a compound represented by the following chemical formula can be mentioned.

[화학식 21][Chemical Formula 21]

또한, 상기 식 (b-6) 또는 식 (b-7) 으로 표시되는 화합물 중, 바람직한 화합물의 예를 하기에 나타낸다.In addition, among the compounds represented by the above formula (b-6) or formula (b-7), examples of preferred compounds are shown below.

[화학식 22] [Chemical Formula 22]

[화학식 23] [Chemical Formula 23]

디아조메탄계 산발생제 중, 비스알킬 또는 비스아릴술포닐디아조메탄류의 구체예로는, 비스(이소프로필술포닐)디아조메탄, 비스(p-톨루엔술포닐)디아조메탄, 비스(1,1-디메틸에틸술포닐)디아조메탄, 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄, 비스(2,4-디메틸페닐술포닐)디아조메탄 등을 들 수 있다. Among diazomethane acid generators, specific examples of bisalkyl or bisarylsulfonyl diazomethanes include bis(isopropylsulfonyl)diazomethane, bis(p-toluenesulfonyl)diazomethane, bis(1,1-dimethylethylsulfonyl)diazomethane, bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane, and bis(2,4-dimethylphenylsulfonyl)diazomethane.

또한, 폴리(비스술포닐)디아조메탄류로는, 예를 들어 이하에 나타내는 구조를 갖는 1,3-비스(페닐술포닐디아조메틸술포닐)프로판 (A=3 의 경우), 1,4-비스(페닐술포닐디아조메틸술포닐)부탄 (A=4 의 경우), 1,6-비스(페닐술포닐디아조메틸술포닐)헥산 (A=6 의 경우), 1,10-비스(페닐술포닐디아조메틸술포닐)데칸 (A=10 의 경우), 1,2-비스(시클로헥실술포닐디아조메틸술포닐)에탄 (B=2 의 경우), 1,3-비스(시클로헥실술포닐디아조메틸술포닐)프로판 (B=3 의 경우), 1,6-비스(시클로헥실술포닐디아조메틸술포닐)헥산 (B=6 의 경우), 1,10-비스(시클로헥실술포닐디아조메틸술포닐)데칸 (B=10 의 경우) 등을 들 수 있다. In addition, as poly(bissulfonyl)diazomethanes, for example, having the structures shown below, 1,3-bis(phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl)propane (in the case of A=3), 1,4-bis(phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl)butane (in the case of A=4), 1,6-bis(phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl)hexane (in the case of A=6), 1,10-bis(phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl)decane (in the case of A=10), 1,2-bis(cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl)ethane (in the case of B=2), 1,3-bis(cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl)propane (in the case of B=3), 1,6-bis(cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl)hexane (in the case of B=6), Examples include 1,10-bis(cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl)decane (where B=10).

[화학식 24][Chemical Formula 24]

(B) 성분으로는, 이들 산발생제를 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. (B) As a component, one of these acid generators may be used alone, or two or more may be used in combination.

본 발명의 레지스트 조성물에 있어서의 (B) 성분의 함유량은, (A) 성분 100 질량부에 대하여 0.5~30 질량부, 바람직하게는 1~10 질량부가 된다. 상기 범위로 함으로써 패턴 형성이 충분히 실시된다. 또한, 균일한 용액이 얻어지고, 보존 안정성이 양호해지므로 바람직하다.The content of component (B) in the resist composition of the present invention is 0.5 to 30 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). By setting it within the above range, pattern formation is sufficiently carried out. In addition, it is preferable because a uniform solution is obtained and the storage stability is improved.

<(C) 성분><(C) Component>

(C) 성분은, 방사선 흡수능을 갖는 화합물이다. (C) 성분으로는, 노광에 사용하는 방사선의 파장 대역에 있어서 흡수능을 갖고, 특히 기판으로부터의 반사에 의해 발생하는 SW 에 의한 패턴 치수 변화나 기판 표면의 단차에 의한 난반사를 저감시킬 수 있는 것이 바람직하다. (C) Component is a compound having radiation absorption capability. As for (C), it is preferable that the component has absorption capability in the wavelength band of radiation used for exposure, and in particular, can reduce pattern dimension changes caused by SW generated by reflection from the substrate or diffuse reflection caused by steps on the substrate surface.

구체적으로는, 예를 들어 KrF 엑시머 레이저의 파장인 248㎚ 또는 ArF 엑시머 레이저의 파장인 193nm 에 흡수능을 갖는 화합물로서, 염료와 같은 저분자량 화합물이나, 수지와 같은 고분자량 화합물 등을 들 수 있다. Specifically, examples thereof include compounds having absorption capability at 248 nm, which is the wavelength of a KrF excimer laser, or 193 nm, which is the wavelength of an ArF excimer laser, and include low-molecular-weight compounds such as dyes and high-molecular-weight compounds such as resins.

(C) 성분으로서 구체적으로는, 하기 식 (1) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다. (C) Specifically, as a component, a compound represented by the following formula (1) can be mentioned.

[화학식 25] [Chemical Formula 25]

식 (1) Equation (1)

[식 중,[During the meal,

R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 수산기로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 는, -O-, -S-, -NH-, -NR3-, -C(O)-, -OC(O)-, -OC(O)O-, -SO-, -SO2-, -CONH-, -CONR3-, -OC(O)NH-, 또는 -OC(O)NR3- 로 대체될 수 있고, 이 때 R3 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which can be substituted with a hydroxyl group, and among the hydrocarbon groups, one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent can be replaced by -O-, -S-, -NH-, -NR 3 -, -C(O)-, -OC(O)-, -OC(O)O-, -SO-, -SO 2 -, -CONH-, -CONR 3 -, -OC(O)NH-, or -OC(O)NR 3 -, wherein R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

n1, n2, m1 및 m2 는, 각각 독립적으로 0~5 의 정수이고, n1 + m1 과 n2 + m2 는, 둘 다 5 를 초과하지 않는다.] n1, n2, m1, and m2 are each independently integers from 0 to 5, and n1 + m1 and n2 + m2 do not both exceed 5.]

식 (1) 중, R1 및 R2 의 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기를 포함하는 개념이다.In formula (1), the hydrocarbon groups of R 1 and R 2 are concepts including an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.

R1 및 R2 의 지방족 탄화수소기는, 직사슬형, 분기사슬형, 또는 고리형의 지방족 탄화수소기를 포함하는 개념으로, 포화여도 되고, 불포화여도 되지만, 포화인 것이 보다 바람직하다. The aliphatic hydrocarbon group of R 1 and R 2 is a concept including a linear, branched, or cyclic aliphatic hydrocarbon group, and may be saturated or unsaturated, but saturated is more preferable.

상기 직사슬형 탄화수소기로는, 직사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 상기 직사슬형의 지방족 탄화수소기는 탄소수가 1~8 인 것이 바람직하고, 1~5 인 것이 보다 바람직하다.As the linear hydrocarbon group, a linear alkyl group is preferable, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and the like. The linear aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably has 1 to 5 carbon atoms.

상기 분기사슬형 지방족 탄화수소기로는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는 -CH(CH3)CH3, -C(CH3)2CH3, -CH(CH2CH3)CH3 ; -CH(CH3)CH2CH3, -CH2CH(CH3)CH3 등의 알킬프로필기 ; -CH(CH3)CH2CH2CH3, -CH2CH(CH3)CH2CH3 등의 알킬부틸기 등을 들 수 있다. 상기 분기사슬형 지방족 탄화수소기는 탄소수가 1~8 인 것이 바람직하고, 1~5 인 것이 보다 바람직하다. 상기 고리형 지방족 탄화수소기는, 다고리형기이어도 되고, 단고리형기이어도 되지만, 단고리형기가 바람직하다. 단고리형기로는 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 예시할 수 있고, 다고리형기로는 이소보닐, 노르보닐, 트리시클로데카닐 등을 예시할 수 있다. 상기 고리형 지방족 탄화수소기는 탄소수가 3~10 인 것이 바람직하고, 탄소수가 5~10 인 것이 보다 바람직하다.As the branched-chain aliphatic hydrocarbon group, a branched-chain alkyl group is preferable, and specific examples thereof include -CH(CH 3 )CH 3 , -C(CH 3 ) 2 CH 3 , -CH(CH 2 CH 3 )CH 3 ; alkylpropyl groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 3 , -CH 2 CH(CH 3 )CH 3 ; alkylbutyl groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 3 , -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 3 . The above-mentioned branched-chain aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms. The above-mentioned cyclic aliphatic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group, but a monocyclic group is preferred. Examples of the monocyclic group include cyclopentyl and cyclohexyl, and examples of the polycyclic group include isobornyl, norbornyl, tricyclodecanyl, and the like. The above-mentioned cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 5 to 10 carbon atoms.

R1 및 R2 의 방향족 탄화수소기는, 아르알킬기 및 알킬아릴기를 포함하는 개념이고, 구체적으로, 페닐기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 나프탈렌기 등을 들 수 있다.The aromatic hydrocarbon group of R 1 and R 2 is a concept including an aralkyl group and an alkylaryl group, and specifically, can include a phenyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a benzyl group, a naphthalene group, etc.

R1 및 R2 의 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 가 대체되는 경우에 있어서는, -O-, -S- 또는 -NH- 로 대체된 것이 바람직하며, 이 중 -O- 로 대체된 것이 특히 바람직하다. 그 구체예로는 -OCH2CH2OH, -OCH2CH2CH2OH, -OCH2CH2OCH2CH2OH, -CH2OCH2CH2OH 을 들 수 있다.In the case where one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent, among the hydrocarbon groups of R 1 and R 2 are replaced, it is preferable that it is replaced with -O-, -S- or -NH-, and among these, it is particularly preferable that it is replaced with -O-. Specific examples thereof include -OCH 2 CH 2 OH, -OCH 2 CH 2 CH 2 OH, -OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH, -CH 2 OCH 2 CH 2 OH.

R1 및 R2 의 탄화수소기는, 수산기로 치환 또는 비치환되어도 되지만, 특히 m1 및 m2 가 각각 0 인 경우, 즉, 페닐기가 수산기를 가지고 있지 않은 경우에는, R1 및 R2 의 수소가 수산기로 치환되는 것이 바람직하다. The hydrocarbon groups of R 1 and R 2 may be substituted or unsubstituted with a hydroxyl group, but particularly when m1 and m2 are each 0, i.e., when the phenyl group does not have a hydroxyl group, it is preferable that the hydrogens of R 1 and R 2 be substituted with hydroxyl groups.

R1 및 R2 의 탄화수소기는, 수산기 이외의 치환기를 추가로 가지고 있어도 되고, 그 치환기로는 할로겐 원자, 또는 탄소수 1 ~ 5 의 할로겐화 알킬기 등을 들 수 있다.The hydrocarbon groups of R 1 and R 2 may additionally have a substituent other than a hydroxyl group, and examples of the substituent include a halogen atom or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

R1 및 R2 은, 서로 동일하거나 상이하여도 되지만, 서로 동일한 것이 바람직하다.R 1 and R 2 may be the same or different, but are preferably the same.

식 (1) 중, n1 및 n2 는 각각 독립적으로 0~5의 정수이며, 0~2의 정수가 바람직하고, 0 또는 1 이 보다 바람직하고, 1 이 특히 바람직하다. n1 및 n2 는, 서로 동일하거나 상이하여도 되고, 서로 동일한 것이 바람직하다. In formula (1), n1 and n2 are each independently an integer from 0 to 5, preferably an integer from 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 1. n1 and n2 may be the same or different, and are preferably the same.

n1 과 n2 가 모두 1~5 의 정수인 경우, R1 및 R2 는 서로 동일하거나 상이하여도 되고, 서로 동일한 것이 바람직하다. 또한, R1 및 R2 의 결합 위치는 특별히 한정되지 않지만, 페닐기의 p- 위치에 R1 및 R2 가 존재하는 것이 바람직하고, (C) 성분 내에서 좌우 대칭이 되는 위치에 결합되어 있는 것이 바람직하다. When n1 and n2 are both integers from 1 to 5, R 1 and R 2 may be the same or different, and are preferably the same. In addition, the bonding positions of R 1 and R 2 are not particularly limited, but it is preferable that R 1 and R 2 exist at the p-position of the phenyl group, and it is preferable that they are bonded at positions that are symmetrical on both sides within the (C) component.

n1 이 2 또는 3 인 경우, 복수의 R1 은 서로 동일하거나 상이하여도 되고, n2 가 2 또는 3 인 경우, 복수의 R2 는 서로 동일하거나 상이하여도 된다.When n1 is 2 or 3, plural R 1 's may be the same or different from each other, and when n2 is 2 or 3, plural R 2 's may be the same or different from each other.

식 (1) 중, m1 및 m2 는 각각 독립적으로 0~5 의 정수이며, 0 또는 1 이 보다 바람직하고, 1 이 특히 바람직하다. m1 및 m2 는, 서로 동일하거나 상이하여도 되고, m1 및 m2 의 합은, 0~2 인 것이 보다 바람직하다.
이들 중에서도, m1=m2=1, n1=n2=0 인 화합물, m1=m2=0, n1=n2=1인 화합물, 및 m1=m2=1, n1=n2=1인 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 최소 1종이 바람직하다.
In formula (1), m1 and m2 are each independently an integer from 0 to 5, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 1. m1 and m2 may be the same as or different from each other, and it is more preferable that the sum of m1 and m2 is 0 to 2.
Among these, at least one selected from the group consisting of compounds wherein m1=m2=1, n1=n2=0, compounds wherein m1=m2=0, n1=n2=1, and compounds wherein m1=m2=1, n1=n2=1 is preferable.

식 (1) 중, 페닐기에 결합되어 있는 각 수산기는, 그 결합 위치는 특별히 한정되지 않는다. In formula (1), the bonding position of each hydroxyl group bonded to the phenyl group is not particularly limited.

(C) 성분의 구체예를 이하에 열거한다. (C) Specific examples of the components are listed below.

[화학식 26] [Chemical Formula 26]

(C) 성분으로는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. (C) As for the components, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

본 발명의 레지스트 조성물 중, (C) 성분의 함유량은 (A) 성분 100 질량부에 대하여 1~25 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2~20 질량부이고, 더욱 바람직하게는 2 내지 15 중량부이며, 특히 바람직하게는 2 내지 10 중량부이며, 가장 바람직하게는 2 내지 8 중량부이다.In the resist composition of the present invention, the content of component (C) is preferably 1 to 25 parts by mass, more preferably 2 to 20 parts by mass, even more preferably 2 to 15 parts by mass, particularly preferably 2 to 10 parts by mass, and most preferably 2 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A).

(C) 성분의 함유량이 바람직한 하한값 이상이면, 기판으로부터의 반사에 의해 발생하는 SW 에 의한 패턴 치수 변화나 기판 표면의 단차에 의한 난반사를 충분히 저감시킬 수 있고, 한편, (C) 성분의 함유량이 바람직한 상한값 이하이면, 해상성이 우수하기 때문에 바람직하다.(C) If the content of the component is equal to or higher than the preferred lower limit, pattern dimension changes caused by SW reflection from the substrate or diffuse reflection caused by steps on the substrate surface can be sufficiently reduced. On the other hand, if the content of the component (C) is equal to or lower than the preferred upper limit, the resolution is excellent, which is preferable.

한편, 본 발명에서 정의하는 (C) 성분을 사용하는 경우, 안트라센 골격 또는 벤조페논 골격의 화합물을 사용하는 경우에 비해, 적은 첨가량으로 노광광에 대한 흡수율이 높고, 해상성을 유지하면서 SW 에 의한 패턴 치수 변화를 효과적으로 억제시킬 수 있을 뿐만 아니라, 독성 문제를 해소할 수 있다.Meanwhile, when the (C) component defined in the present invention is used, compared to when a compound having an anthracene skeleton or a benzophenone skeleton is used, the absorption rate for exposure light is high with a small amount of addition, and not only can the change in pattern dimension due to SW be effectively suppressed while maintaining resolution, but also the toxicity problem can be resolved.

<(D) 성분><(D) Component>

본 발명의 레지스트 조성물은, (A) 성분이 구성 단위 (a1), 및 (a3), 또는 구성단위 (a4), 및/또는 (a6), 그리고 임의로 그 이외의 구성 단위 (구성 단위 (a2) 등)을 갖는 중합체일 때, (D) 성분으로서 가교제를 함유할 수 있다. (D) 성분으로서는 특별히 한정되지 않고, 지금까지 레지스트 조성물에 이용되고 있는 가교제 중에서 임의로 선택해 이용할 수 있다. The resist composition of the present invention may contain a cross-linking agent as component (D) when component (A) is a polymer having structural units (a1), and (a3), or structural units (a4), and/or (a6), and optionally other structural units (structural unit (a2), etc.). The component (D) is not particularly limited, and may be arbitrarily selected from cross-linking agents currently used in resist compositions.

구체적으로는, 예를 들면 멜라민계 가교제, 우레아계 가교제 및 글리콜우릴계 가교제를 들 수 있다. Specifically, examples thereof include melamine-based cross-linking agents, urea-based cross-linking agents, and glycoluril-based cross-linking agents.

멜라민계 가교제로는, 멜라민과 포름알데히드를 반응시켜 아미노기의 수소 원자를 하이드록시메틸기로 치환한 화합물, 멜라민과 포름알데히드와 알코올을 반응시켜 아미노기의 수소 원자를 알콕시메틸기로 치환한 화합물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사에톡시메틸멜라민, 헥사프로폭시메틸멜라민, 헥사부톡시부틸멜라민 등을 들 수 있고, 그 중에서도 헥사메톡시메틸멜라민이 바람직하다.Melamine-based cross-linking agents include compounds in which melamine and formaldehyde are reacted to substitute hydrogen atoms of an amino group with hydroxymethyl groups, and compounds in which melamine, formaldehyde, and alcohol are reacted to substitute hydrogen atoms of an amino group with alkoxymethyl groups. Specific examples thereof include hexamethoxymethylmelamine, hexaethoxymethylmelamine, hexapropoxymethylmelamine, and hexabutoxybutylmelamine, and among these, hexamethoxymethylmelamine is preferable.

멜라민계 가교제는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.Melamine-based cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more types.

우레아계 가교제로는, 우레아와 포름알데히드를 반응시켜 아미노기의 수소 원자를 하이드록시메틸기로 치환한 화합물, 우레아와 포름알데히드와 알코올을 반응시켜 아미노기의 수소 원자를 알콕시메틸기로 치환한 화합물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 비스메톡시메틸우레아, 비스에톡시메틸우레아, 비스프로폭시메틸우레아, 비스부톡시메틸우레아 등을 들 수 있고, 그 중에서도 비스메톡시메틸우레아가 바람직하다.Examples of urea-based crosslinking agents include compounds in which urea and formaldehyde are reacted to substitute hydrogen atoms of an amino group with hydroxymethyl groups, and compounds in which urea, formaldehyde, and alcohol are reacted to substitute hydrogen atoms of an amino group with alkoxymethyl groups. Specific examples thereof include bismethoxymethyl urea, bisethoxymethyl urea, bispropoxymethyl urea, and bisbutoxymethyl urea, and among these, bismethoxymethyl urea is preferable.

또, 우레아계 가교제로서, 알킬렌우레아계의 가교제도 바람직하게 사용할 수 있다. Additionally, as a urea-based crosslinking agent, an alkylene urea-based crosslinking agent can also be preferably used.

알킬렌우레아계 가교제의 구체예로서, 하기 식 (III) 으로 나타내는 화합물을 들 수 있다. As a specific example of an alkylene urea crosslinking agent, a compound represented by the following formula (III) can be mentioned.

[화학식 27][Chemical Formula 27]

[식 중, R1' 와 R2' 는 각각 독립적으로 수산기 또는 탄소수 1~4 의 알콕시기이고, R3' 와 R4' 는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기 또는 탄소수 1~4 의 알콕시기이며, v 는 0 또는 1~2 의 정수이다.][In the formula, R 1' and R 2' are each independently a hydroxyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, R 3' and R 4' are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and v is 0 or an integer of 1 to 2.]

상기 식 (III) 으로 나타내는 화합물은, 알킬렌우레아와 포르말린을 축합 반응시킴으로써, 또 이 생성물을 알코올과 반응시킴으로써 얻을 수 있다.The compound represented by the above formula (III) can be obtained by condensation reaction of alkylene urea and formalin, and by reacting this product with alcohol.

알킬렌우레아계 가교제의 구체예로는, 예를 들어 모노 및/또는 디하이드록시메틸화에틸렌우레아, 모노 및/또는 디메톡시메틸화에틸렌우레아, 모노 및/또는 디에톡시메틸화에틸렌우레아, 모노 및/또는 디프로폭시메틸화에틸렌우레아, 모노 및/또는 디부톡시메틸화에틸렌우레아, 모노 및/또는 디하이드록시메틸화프로필렌우레아, 모노 및/또는 디메톡시메틸화프로필렌우레아, 모노 및/또는 디에톡시메틸화프로필렌우레아, 모노 및/또는 디프로폭시메틸화프로필렌우레아, 모노 및/또는 디부톡시메틸화프로필렌우레아, 1,3-디(메톡시메틸)4,5-디하이드록시-2-이미다졸리디논, 1,3-디(메톡시메틸)-4,5-디메톡시-2-이미다졸리디논 등을 들 수 있다.Specific examples of the alkylene urea crosslinking agent include, for example, mono and/or dihydroxymethylated ethylene urea, mono and/or dimethoxymethylated ethylene urea, mono and/or diethoxymethylated ethylene urea, mono and/or dipropoxymethylated ethylene urea, mono and/or dibutoxymethylated ethylene urea, mono and/or dihydroxymethylated propylene urea, mono and/or dimethoxymethylated propylene urea, mono and/or diethoxymethylated propylene urea, mono and/or dipropoxymethylated propylene urea, mono and/or dibutoxymethylated propylene urea, 1,3-di(methoxymethyl)4,5-dihydroxy-2-imidazolidinone, 1,3-di(methoxymethyl)-4,5-dimethoxy-2-imidazolidinone, and the like.

우레아계 가교제는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.Urea-based cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more types.

또, 글리콜우릴계 가교제로서, N 위치가 하이드록시알킬기 및 탄소수 1~4 의 알콕시알킬기의 일방 또는 양방으로 치환된 글리콜우릴 유도체를 들 수 있다. 이러한 글리콜우릴 유도체는, 글리콜우릴과 포르말린을 축합 반응시킴으로써, 또 이 생성물을 알코올과 반응시킴으로써 얻을 수 있다.In addition, as a glycoluril-based crosslinking agent, a glycoluril derivative in which the N position is substituted with one or both of a hydroxyalkyl group and an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms may be mentioned. Such a glycoluril derivative can be obtained by a condensation reaction of glycoluril and formalin, or by reacting this product with alcohol.

글리콜우릴계 가교제로는, 예를 들어 모노, 디, 트리 및/또는 테트라 하이드록시메틸화글리콜우릴, 모노, 디, 트리 및/또는 테트라메톡시메틸화글리콜우릴, 모노, 디, 트리 및/또는 테트라에톡시메틸화글리콜우릴, 모노, 디, 트리 및/또는 테트라프로폭시메틸화글리콜우릴, 모노, 디, 트리 및/또는 테트라부톡시메틸화글리콜우릴 등이 있다.Examples of the glycoluril crosslinking agent include mono, di, tri and/or tetrahydroxymethylated glycoluril, mono, di, tri and/or tetramethoxymethylated glycoluril, mono, di, tri and/or tetraethoxymethylated glycoluril, mono, di, tri and/or tetrapropoxymethylated glycoluril, mono, di, tri and/or tetrabutoxymethylated glycoluril, and the like.

글리콜우릴계 가교제는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.One type of glycoluril crosslinking agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.

본 발명의 레지스트 조성물에 있어서의 (D) 성분의 함유량은, (A) 성분 100 질량부에 대해, 6~50 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~20 질량부이다. (D) 성분의 함유량이 하한치 이상이면, 가교 형성이 충분히 진행되고, 양호한 레지스트 패턴이 얻어진다. 또 이 상한치 이하이면, 레지스트 도포액의 보존 안정성이 양호하고, 감도의 시간 경과적 열화가 억제된다.The content of component (D) in the resist composition of the present invention is preferably 6 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). When the content of component (D) is equal to or greater than the lower limit, crosslinking formation sufficiently progresses, and a good resist pattern is obtained. When it is equal to or less than the upper limit, the storage stability of the resist coating solution is good, and deterioration of sensitivity over time is suppressed.

<그 밖의 임의 성분><Other optional ingredients>

본 발명의 레지스트 조성물에는, 레지스트 패턴 형상, 보존 시간 경과적 안정성 등을 향상시키기 위해, 추가로 임의의 성분으로서, 함질소 유기 화합물 (E) (이하, (E) 성분이라고 한다) 를 배합시킬 수 있다.In order to improve the resist pattern shape, stability over time of preservation, etc., the resist composition of the present invention may additionally contain a nitrogen-containing organic compound (E) (hereinafter referred to as component (E)) as an optional component.

이 (E) 성분은, 이미 여러 다양한 것이 제안되어 있기 때문에, 공지된 것으로부터 임의로 사용하면 되는데, 지방족 아민, 특히 제 2 급 지방족 아민이나 제 3 급 지방족 아민이 바람직하다.This (E) component may be arbitrarily used from known ones, since various ones have already been proposed, but an aliphatic amine, particularly a secondary aliphatic amine or a tertiary aliphatic amine, is preferred.

지방족 아민으로는, 암모니아 NH3 의 수소 원자의 적어도 1 개를, 탄소수 12 이하의 알킬기 또는 히드록시알킬기로 치환한 아민 (알킬아민 또는 알킬알코올아민) 을 들 수 있다. 그 구체예로는, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민 등의 모노알킬아민 ; 디에틸아민, 디-n-프로필아민, 디-n-헵틸아민, 디-n-옥틸아민, 디시클로헥실아민 등의 디알킬아민 ; 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 트리-n-헥실아민, 트리-n-펜틸아민, 트리-n-헵틸아민, 트리-n-옥틸아민, 트리-n-노닐아민, 트리-n-데카닐아민, 트리-n-도데실아민 등의 트리알킬아민 ; 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 디-n-옥탄올아민, 트리-n-옥탄올아민 등의 알킬알코올아민 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 알킬알코올아민 및 트리알킬아민이 바람직하고, 알킬알코올아민이 가장 바람직하다. 알킬알코올아민 중에서도 트리에탄올아민이나 트리이소프로판올아민이 가장 바람직하다. As the aliphatic amine, there can be mentioned an amine (alkylamine or alkylalcoholamine) in which at least one hydrogen atom of ammonia NH3 is replaced with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 12 or fewer carbon atoms. Specific examples thereof include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, and n-decylamine; dialkylamines such as diethylamine, di-n-propylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, and dicyclohexylamine; trialkylamines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decanylamine, and tri-n-dodecylamine; Examples thereof include alkyl alcohol amines such as diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, di-n-octanolamine, and tri-n-octanolamine. Among these, alkyl alcohol amines and trialkyl amines are preferable, and alkyl alcohol amines are most preferable. Among alkyl alcohol amines, triethanolamine and triisopropanolamine are most preferable.

이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.These can be used alone or in combination of two or more.

(E) 성분은 (A) 성분 100 질량부에 대하여, 통상 0.01~5.0 질량부의 범위에서 사용된다. (E) Component is usually used in the range of 0.01 to 5.0 mass parts per 100 mass parts of (A) component.

또한, 본 발명의 레지스트 조성물에는, 상기 (E) 성분의 배합에 의한 감도 열화의 방지, 또한 레지스트 패턴 형상, 노광 후 시간 경과적 안정성 등의 향상을 목적으로, 추가의 임의의 성분으로서, 유기 카르복실산, 또는 인의 옥소산 또는 그 유도체 (F) (이하, (F) 성분이라고 한다.) 를 함유시킬 수 있다. 또, (E) 성분과 (F) 성분은 병용할 수도 있고, 어느 1 종을 사용할 수도 있다.In addition, the resist composition of the present invention may contain, as an additional optional component, an organic carboxylic acid, or a phosphorus oxo acid or a derivative thereof (F) (hereinafter referred to as “component (F)”), for the purpose of preventing sensitivity deterioration due to the mixing of the component (E) and improving the resist pattern shape, stability over time after exposure, etc. Furthermore, the component (E) and the component (F) may be used in combination, or either one may be used.

유기 카르복실산으로는, 예를 들어 말론산, 시트르산, 말산, 숙신산, 벤조산, 살리실산 등이 바람직하다.As organic carboxylic acids, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid, etc. are preferable.

인의 옥소산 또는 그 유도체로는, 인산, 인산 디-n-부틸에스테르, 인산 디페닐에스테르 등의 인산 또는 그들의 에스테르와 같은 유도체, 포스폰산, 포스폰산 디메틸에스테르, 포스폰산-디-n-부틸에스테르, 페닐포스폰산, 포스폰산 디페닐에스테르, 포스폰산 디벤질에스테르 등의 포스폰산 및 그들의 에스테르와 같은 유도체, 포스핀산, 페닐포스핀산 등의 포스핀산 및 그들의 에스테르와 같은 유도체를 들 수 있고, 이들 중에서 특히 포스폰산이 바람직하다.Examples of the oxo acids of phosphorus or derivatives thereof include derivatives such as phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, and phosphoric acid diphenyl ester, and the like, phosphoric acid or their esters; derivatives such as phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and the like, phosphonic acids and their esters; derivatives such as phosphinic acid, phenylphosphinic acid, and the like, and the like, esters thereof, among these, phosphonic acid is particularly preferable.

(F) 성분은, (A) 성분 100 질량부당 0.01~5.0 질량부의 비율로 사용된다.(F) Component is used in a ratio of 0.01 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of (A) Component.

본 발명의 레지스트 조성물은, 재료를 유기 용제에 용해시켜 제조할 수 있다.The resist composition of the present invention can be manufactured by dissolving a material in an organic solvent.

유기 용제로는, 사용하는 각 성분을 용해하고, 균일한 용액으로 할 수 있는 것이면 되고, 종래 화학 증폭형 레지스트의 용제로서 공지된 것 중에서 임의의 것을 1 종 또는 2 종 이상 적절히 선택하여 사용할 수 있다. As the organic solvent, any solvent that can dissolve each component used and form a uniform solution may be used, and any one or more of those known as solvents for conventional chemically amplified resists may be appropriately selected and used.

예를 들어, γ-부티로락톤 등의 락톤류나 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소아밀케톤, 2-헵타논 등의 케톤류 ; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 디프로필렌글리콜, 또는 디프로필렌글리콜모노아세테이트의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 또는 모노페닐에테르 등의 다가 알코올류 및 그 유도체나 ; 디옥산과 같은 고리형 에테르류나 ; 락트산 메틸, 락트산 에틸 (EL), 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 메톡시프로피온산 메틸, 에톡시프로피온산 에틸 등의 에스테르류 등을 들 수 있다.For example, lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, and 2-heptanone; polyhydric alcohols and derivatives thereof such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether, or monophenyl ether of ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol, or dipropylene glycol monoacetate; cyclic ethers such as dioxane; and esters such as methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, and ethyl ethoxypropionate.

이들 유기 용제는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상의 혼합 용제로서 사용해도 된다.These organic solvents may be used alone or as a mixture of two or more solvents.

또, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 와 극성 용제를 혼합한 혼합 용매가 바람직하다. 그 배합비 (질량비) 는, PGMEA 와 극성 용제의 상용성 등을 고려하여 적절히 결정하면 되는데, 바람직하게는 1:9~9:1, 보다 바람직하게는 2:8~8:2 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.Also, a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and a polar solvent is preferable. The mixing ratio (mass ratio) may be appropriately determined by considering the compatibility of PGMEA and the polar solvent, etc., and is preferably within the range of 1:9 to 9:1, more preferably within the range of 2:8 to 8:2.

보다 구체적으로는, 극성 용제로서 EL 을 배합하는 경우에는, PGMEA:EL 의 질량비가 바람직하게는 1:9~9:1, 보다 바람직하게는 2:8~8:2 이면 바람직하다. 또한 극성 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME)를 배합하는 경우는 PGMEA:PGME 의 질량비는 바람직하게는 1:9~9:1, 보다 바람직하게는 2:8~8:2 이면 바람직하다. More specifically, when blending EL as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA:EL is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2. In addition, when blending propylene glycol monomethyl ether (PGME) as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA:PGME is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2.

또한, 유기 용제로서, 그 외에는, PGMEA 및 EL 중에서 선택되는 적어도 1 종과 γ-부티로락톤의 혼합 용제도 바람직하다. 이 경우, 혼합 비율로는, 전자와 후자의 질량비가 바람직하게는 70:30~95:5 가 된다.In addition, as an organic solvent, a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, the mass ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95:5 as a mixing ratio.

유기 용제의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 기판 등에 도포할 수 있는 농도로, 도포막 두께에 따라 적절히 설정되는 것인데, 일반적으로는 레지스트 조성물의 고형분 농도 2~20 질량%, 바람직하게는 5~15 질량% 의 범위 내가 되도록 사용된다.The amount of the organic solvent to be used is not particularly limited, but is set appropriately according to the thickness of the coating film at a concentration that can be applied to a substrate, etc., and is generally used so that the solid content concentration of the resist composition is within the range of 2 to 20 mass%, preferably 5 to 15 mass%.

본 발명의 레지스트 조성물에는, 추가로 원하는 바에 따라 혼화성이 있는 첨가제, 예를 들어 레지스트막의 성능을 개량하기 위한 부가적 수지, 도포성을 향상시키기 위한 계면 활성제, 용해 억제제, 가소제, 안정제, 착색제, 할레이션 방지제 등을 적절히 첨가 함유시킬 수 있다. The resist composition of the present invention may additionally contain, as desired, additives that are compatible, for example, an additional resin for improving the performance of the resist film, a surfactant for improving the coatability, a dissolution inhibitor, a plasticizer, a stabilizer, a colorant, an anti-halation agent, etc.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 조성물은, 박막 임플란테이션 프로세스에 사용할 수 있는 막두께의 박막, 특히 500㎚ 이하의 박막에 있어서, SW 에 의한 패턴 치수 변화가 충분히 억제된 레지스트 패턴을 형성할 수 있으므로, 본 발명의 레지스트 조성물은, 박막 임플란테이션 프로세스용으로서 바람직한 것이다. 또한, 본 발명의 레지스트 조성물에 있어서는, 감도나 해상성도 우수하다. 임플란테이션 프로세스에 사용되는 레지스트 패턴은, 불순물 이온을 주입할 때의 마스크로서 사용되므로, 상기 서술한 바와 같이, SW 에 의한 패턴 치수 변화가 작을 뿐만 아니라, 미세한 패턴을 양호한 재현성으로 형성할 수 있는 본 발명의 레지스트 조성물은, 임플란테이션 프로세스용으로서 바람직한 것이다.As described above, the resist composition of the present invention can form a resist pattern in which pattern dimensional change due to SW is sufficiently suppressed in a thin film having a film thickness that can be used in a thin film implantation process, particularly a thin film having a thickness of 500 nm or less, and therefore the resist composition of the present invention is preferable for a thin film implantation process. Furthermore, the resist composition of the present invention is also excellent in sensitivity and resolution. Since the resist pattern used in the implantation process is used as a mask when implanting impurity ions, the resist composition of the present invention, which not only has small pattern dimensional change due to SW as described above, but also can form a fine pattern with good reproducibility, is preferable for an implantation process.

뿐만 아니라, 본 발명의 레지스트 조성물은, 안트라센 골격 또는 벤조페논 골격의 화합물을 성분 (C) 로 사용하는 경우에 나타나는 독성 문제를 해소할 수 있다.In addition, the resist composition of the present invention can solve the toxicity problem that occurs when a compound having an anthracene skeleton or a benzophenone skeleton is used as component (C).

또, 입체 구조를 갖는 집적 회로 소자의 제조시에, 단차 기판으로부터의 노광시의 입사광이나 기판으로부터의 난반사를 충분히 저감시킬 수 있고, 레지스트 패턴의 형상 불량 (SW) 을 억제하는 것이 가능해진다.In addition, when manufacturing an integrated circuit element having a three-dimensional structure, it is possible to sufficiently reduce incident light from a step substrate during exposure and diffuse reflection from the substrate, and suppress shape defects (SW) of a resist pattern.

<< 레지스트Registry 패턴 형성>Pattern formation>

본 발명에 있어서, 레지스트 패턴은, 지지체 상에, 상기 서술한 레지스트 조성물을 사용하여 레지스트막을 형성하는 공정, 상기 레지스트막을 노광하는 공정, 및 상기 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.In the present invention, a resist pattern can be formed by a process of forming a resist film on a support using the resist composition described above, a process of exposing the resist film, and a process of developing the resist film.

본 발명의 레지스트 패턴 형성 방법은 예를 들어 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.The method for forming a resist pattern of the present invention can be carried out, for example, as follows.

먼저 실리콘 웨이퍼 등의 기판 상에, 본 발명의 레지스트 조성물을 스피너 등으로 도포한 후, 80~150℃ 의 온도 조건하, 베이크 처리 (포스트 어플라이 베이크 (PAB)) 를 40~120 초간, 바람직하게는 60~90 초간 실시하고, 레지스트막을 형성한다. 이어서, 그 레지스트막에 대하여, 노광 장치를 사용하여, 원하는 마스크 패턴을 통해 선택적으로 노광을 실시한 후, 80~150℃ 의 온도 조건하, 가열 처리 (포스트 익스포저 베이크 (PEB)) 를 40~120 초간, 바람직하게는 60~90 초간 실시한다. First, the resist composition of the present invention is applied onto a substrate such as a silicon wafer using a spinner, and then a baking treatment (post-apply bake (PAB)) is performed under temperature conditions of 80 to 150°C for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds, to form a resist film. Next, the resist film is selectively exposed using an exposure device through a desired mask pattern, and then a heating treatment (post-exposure bake (PEB)) is performed under temperature conditions of 80 to 150°C for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds.

다음으로, 상기 레지스트막을 현상 처리한다.Next, the resist film is developed.

현상 처리는, 알칼리 현상 프로세스의 경우에는, 알칼리 현상액을 이용하고, 용제 현상 프로세스의 경우에는, 유기 용제를 함유하는 현상액 (유기계 현상액) 을 사용하여 실시한다.In the case of an alkaline developing process, the developing process is carried out using an alkaline developer, and in the case of a solvent developing process, a developer containing an organic solvent (organic developer) is used.

현상 처리 후, 바람직하게는 린스 처리를 실시한다. 린스 처리는, 알칼리 현상 프로세스의 경우에는, 순수를 사용한 물 린스가 바람직하고, 용제 현상 프로세스의 경우에는, 유기 용제를 함유하는 린스액을 사용하는 것이 바람직하다.After the development process, a rinsing process is preferably performed. In the case of an alkaline development process, a water rinse using pure water is preferable, and in the case of a solvent development process, a rinsing solution containing an organic solvent is preferably used.

용제 현상 프로세스의 경우, 상기 현상 처리 또는 린스 처리 후에, 패턴 상에 부착되어 있는 현상액 또는 린스액을 초임계 유체에 의해 제거하는 처리를 실시해도 된다.In the case of a solvent development process, after the development treatment or rinsing treatment, a treatment may be performed to remove the developer or rinsing solution attached to the pattern using a supercritical fluid.

현상 처리 후 또는 린스 처리 후, 건조를 실시한다. 또한, 경우에 따라서는, 상기 현상 처리 후에 베이크 처리 (포스트 베이크) 를 실시해도 된다. 이와 같이 하여, 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.After the developing treatment or the rinsing treatment, drying is performed. In addition, depending on the case, a baking treatment (post-bake) may be performed after the developing treatment. In this way, a resist pattern can be obtained.

여기까지의 공정은, 주지된 수법을 사용하여 실시할 수 있다. 조작 조건 등은, 사용하는 레지스트 조성물의 조성이나 특성에 따라 적절히 설정하는 것이 바람직하다. The process up to this point can be carried out using a known method. It is desirable to set the operating conditions, etc. appropriately according to the composition or characteristics of the resist composition used.

알칼리 현상 프로세스에서 현상 처리에 사용하는 알칼리 현상액으로는, 예를 들어 0.1 ~ 10 질량% 테트라메틸암모늄하이드록시드 (TMAH) 수용액을 들 수 있다.As an alkaline developer used for developing in an alkaline developing process, an example thereof is a 0.1 to 10 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.

용제 현상 프로세스에서 현상 처리에 사용하는 유기계 현상액이 함유하는 유기 용제로는, (A) 성분 (노광 전의 (A) 성분) 을 용해시킬 수 있는 것이면 되고, 공지된 유기 용제 중에서 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제, 에테르계 용제 등의 극성 용제 및 탄화수소계 용제를 사용할 수 있다.The organic solvent contained in the organic developer used for the development treatment in the solvent development process may be any organic solvent capable of dissolving component (A) (component (A) before exposure), and may be appropriately selected from known organic solvents. Specifically, polar solvents such as ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, and ether solvents, and hydrocarbon solvents can be used.

유기계 현상액에는, 필요에 따라 공지된 첨가제를 배합할 수 있다. 그 첨가제로는 예를 들어 계면 활성제를 들 수 있다. 계면 활성제로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이온성이나 비이온성의 불소계 및/또는 실리콘계 계면 활성제 등을 사용할 수 있다.In the organic developer, known additives can be mixed as needed. Examples of such additives include surfactants. The surfactants are not particularly limited, but examples of surfactants that can be used include ionic or nonionic fluorine-based and/or silicone-based surfactants.

계면 활성제를 배합하는 경우, 그 배합량은, 유기계 현상액의 전체량에 대하여, 통상적으로 0.001 ~ 5 질량% 이고, 0.005 ~ 2 질량% 가 바람직하고, 0.01 ~ 0.5 질량% 가 보다 바람직하다.When blending a surfactant, the blending amount is usually 0.001 to 5 mass%, preferably 0.005 to 2 mass%, and more preferably 0.01 to 0.5 mass%, relative to the total amount of the organic developer.

현상 처리는, 공지된 현상 방법에 의해 실시하는 것이 가능하고, 예를 들어 현상액 중에 지지체를 일정 시간 침지시키는 방법 (딥법), 지지체 표면에 현상액을 표면 장력에 의해 마운팅하여 일정 시간 정지하는 방법 (패들법), 지지체 표면에 현상액을 분무하는 방법 (스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 일정 속도로 현상액 토출 노즐을 스캔하면서 현상액을 계속 토출하는 방법 (다이나믹 디스펜스법) 등을 들 수 있다.The developing process can be carried out by a known developing method, and examples thereof include a method of immersing a support in a developing solution for a certain period of time (dip method), a method of mounting a developing solution on the surface of a support by surface tension and leaving it there for a certain period of time (paddle method), a method of spraying a developing solution on the surface of a support (spray method), and a method of continuously discharging a developing solution while scanning a developing solution discharging nozzle at a certain speed on a support rotating at a certain speed (dynamic dispensing method).

린스액을 사용한 린스 처리 (세정 처리) 는, 공지된 린스 방법에 의해 실시할 수 있다. 그 방법으로는, 예를 들어 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 린스액을 계속 토출하는 방법 (회전 도포법), 린스액 중에 지지체를 일정 시간 침지시키는 방법 (딥법), 지지체 표면에 린스액을 분무하는 방법 (스프레이법) 등을 들 수 있다.The rinsing treatment (cleaning treatment) using a rinsing solution can be performed by a known rinsing method. Examples of the method include a method of continuously discharging the rinsing solution onto a support rotating at a constant speed (rotary application method), a method of immersing the support in the rinsing solution for a constant period of time (dip method), and a method of spraying the rinsing solution onto the surface of the support (spray method).

레지스트막의 막두께는 500㎚ 이하이면 박막 임플란테이션 프로세스용으로서 바람직하게 사용할 수 있고, 바람직하게는 100~450㎚, 보다 바람직하게는 200~400㎚ 이다. The resist film thickness can be suitably used for a thin film implantation process if it is 500 nm or less, preferably 100 to 450 nm, more preferably 200 to 400 nm.

노광에 사용하는 방사선은, 특별히 한정되지 않고, ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저, F2 레이저, EUV (극자외선), VUV (진공 자외선), 전자선, X 선, 연 X 선 등을 사용하여 실시할 수 있다. 본 발명의 레지스트 조성물은, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, 전자선 또는 EUV (극자외선) 용으로서 바람직하고, 특히 KrF 엑시머 레이저용으로서 바람직하다.The radiation used for exposure is not particularly limited, and can be performed using an ArF excimer laser, a KrF excimer laser, an F 2 laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), electron beam, X-ray, soft X-ray, or the like. The resist composition of the present invention is preferable for use with a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an electron beam, or EUV (extreme ultraviolet), and is particularly preferable for use with a KrF excimer laser.

또한, 기판과 레지스트막 사이, 또는 레지스트막 상에 유기계 또는 무기계 반사 방지막을 형성해도 된다. Additionally, an organic or inorganic anti-reflection film may be formed between the substrate and the resist film, or on the resist film.

이렇게 하여 얻어지는 레지스트 패턴은, 500㎚ 이하의 박막이어도 치수 변화가 적은 것이기 때문에, 박막 임플란테이션 프로세스용으로서 바람직하다. 또, 단차 기판 상에 레지스트 패턴을 형성할 때, 치수 변화가 적은 것이기 때문에, 바람직하다.The resist pattern obtained in this way is preferable for use in a thin film implantation process because it has little dimensional change even when the thin film is 500 nm or less. In addition, it is preferable because it has little dimensional change when forming a resist pattern on a step substrate.

[[ 실시예Example ]]

이하, 본 발명의 실시예를 설명하는데, 본 발명의 범위는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

<< 레지스트Registry 조성물의 제조>Preparation of the composition>

실시예Example 1~3 및 1~3 and 비교예Comparative example 11

표 1 에 나타내는 각 성분을 혼합하여 용해시킴으로써 실시예 1~3 및 비교예 1 의 네가티브형 레지스트 조성물을 조제하였다. Negative resist compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 1.

(A)성분(A) Ingredients (B)성분(B) Component (C)성분(C) Ingredients (D)성분(D) Component (E)성분(E) Ingredients (F)성분(F) Ingredients (S) 성분(S) Ingredients 실시예 1Example 1 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-1
[2.4]
(C)-1
[2.4]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-1
[0.38]
(E)-1
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 2Example 2 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-1
[4]
(C)-1
[4]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-1
[0.38]
(E)-1
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 3Example 3 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-1
[6]
(C)-1
[6]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-1
[0.38]
(E)-1
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
비교예 1Comparative Example 1 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
-- (D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-1
[0.38]
(E)-1
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]

표 1 중, 각 약호는 각각 이하의 것을 나타내고, [ ] 안의 수치는 배합량(질량부)이다.In Table 1, each abbreviation represents the following, and the value in [ ] is the mixing amount (mass part).

(A)-1: 히드록시스티렌(HS)/스티렌(ST) 공중합체 [HS/ST=80/20(몰비), Mw=8,000)](A)-1: Hydroxystyrene (HS)/styrene (ST) copolymer [HS/ST=80/20 (molar ratio), Mw=8,000)]

(B)-1: 트리페닐술포늄캠퍼술포네이트(TPS-Cs)(B)-1: Triphenylsulfonium camphorsulfonate (TPS-Cs)

(C)-1: 하기 식 (2) 로 표시되는 화합물(C)-1: A compound represented by the following formula (2)

[화학식 28][Chemical Formula 28]

(2) (2)

(D)-1: 하기 식 (3) 으로 표시되는 가교제 (상품명: 니카락 MX-270, 산와 케미컬사 제조)(D)-1: Crosslinking agent represented by the following formula (3) (trade name: Nikalac MX-270, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.)

[화학식 29][Chemical Formula 29]

(3) (3)

(E)-1: 트리에틸아민(E)-1: Triethylamine

(F)-1: 살리실산(F)-1: Salicylic acid

(S)-1: PGMEA 와 PGME 의 혼합 용제 (PGMEA:PGME=60:40 (질량비))(S)-1: Mixed solvent of PGMEA and PGME (PGMEA:PGME=60:40 (mass ratio))

실시예Example 4~6 및 4~6 and 비교예Comparative example 22

표 2 에 나타내는 각 성분을 혼합하여 용해시킴으로써 실시예 4~6 및 비교예 2 의 포지티브형 레지스트 조성물을 조제하였다.Positive resist compositions of Examples 4 to 6 and Comparative Example 2 were prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 2.

(A)성분(A) Ingredients (B)성분(B) Component (C)성분(C) Ingredients (E)성분(E) Ingredients (F)성분(F) Ingredients (S) 성분(S) Ingredients 실시예 4Example 4 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2 [3.0](B')-2 [3.0] (C)-1
[4.5]
(C)-1
[4.5]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
실시예 5Example 5 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-1
[6.0]
(C)-1
[6.0]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
비교예 6Comparative Example 6 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-1
[7.5]
(C)-1
[7.5]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
비교예 2Comparative Example 2 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
-- (E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]

표 2 중, 각 약호는 각각 이하의 것을 나타내고, [ ] 안의 수치는 배합량(질량부)이다.In Table 2, each abbreviation represents the following, and the value in [ ] is the mixing amount (mass parts).

(A)-2: 하기 식 (4) 로 표시되는 공중합체 (수지 A) 및 하기 식 (5) 로 표시되는 공중합체 (수지 B) 의 혼합 수지 [A/B=65/35 (질량비)](A)-2: A mixed resin of a copolymer (resin A) represented by the following formula (4) and a copolymer (resin B) represented by the following formula (5) [A/B=65/35 (mass ratio)]

[화학식 30] [Chemical formula 30]

(4) (4)

[식 중, m1:n1=61:39 (몰비), 질량 평균 분자량=8,000] [In the formula, m 1 :n 1 = 61:39 (molar ratio), mass average molecular weight = 8,000]

[화학식 31][Chemical Formula 31]

(5) (5)

[식 중, m2:n2=61:39 (몰비), 질량 평균 분자량=8,000][In the formula, m 2 :n 2 = 61:39 (molar ratio), mass average molecular weight = 8,000]

(B)-2: 하기 식 (6) 로 표시되는 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄(B)-2: Bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane represented by the following formula (6)

[화학식 32][Chemical formula 32]

(6) (6)

(B')-2: 하기 식 (7) 로 표시되는 비스(1,1-디메틸에틸술포닐)디아조메탄(B')-2: Bis(1,1-dimethylethylsulfonyl)diazomethane represented by the following formula (7)

[화학식 33] [Chemical Formula 33]

(7) (7)

(C)-1: 상기 실시예 1~3 에서 사용한 식 (2) 로 표시되는 화합물(C)-1: Compound represented by formula (2) used in the above examples 1 to 3

(E)-2: 트리에탄올아민(E)-2: Triethanolamine

(F)-2: 말레산(F)-2: Maleic acid

(S)-2: PGMEA 와 EL 의 혼합 용제 (PGMEA:EL=80:20 (질량비)) (S)-2: Mixed solvent of PGMEA and EL (PGMEA:EL=80:20 (mass ratio))

실시예Example 7~11 및 7~11 and 비교예Comparative example 3~63~6

표 3 에 나타내는 각 성분을 혼합하여 용해시킴으로써 실시예 7~11 및 비교예 3~6 의 포지티브형 레지스트 조성물을 조제하였다Positive resist compositions of Examples 7 to 11 and Comparative Examples 3 to 6 were prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 3.

(A)
성분
(A)
ingredient
(B)
성분
(B)
ingredient
(C)
성분
(C)
ingredient
(E)
성분
(E)
ingredient
(F)
성분
(F)
ingredient
(F')
성분
(F')
ingredient
(S)
성분
(S)
ingredient
실시예 7Example 7 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
(B)-6
[0.1]
(B)-6
[0.1]
(C)-1
[10]
(C)-1
[10]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 8Example 8 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
(B)-6
[0.5]
(B)-6
[0.5]
(C)-1
[10]
(C)-1
[10]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 9Example 9 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
(B)-6
[0.5]
(B)-6
[0.5]
(C)-1
[15]
(C)-1
[15]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 10Example 10 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[3.2]
(B)-4
[3.2]
-- (B)-6
[0.5]
(B)-6
[0.5]
(C)-1
[10]
(C)-1
[10]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 11Example 11 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[2.5]
(B)-4
[2.5]
-- (B)-6
[0.5]
(B)-6
[0.5]
(C)-1
[10]
(C)-1
[10]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
비교예 3Comparative Example 3 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
(B)-6
[0.1]
(B)-6
[0.1]
-- -- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
비교예 4Comparative Example 4 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[3.2]
(B)-4
[3.2]
-- (B)-6
[0.5]
(B)-6
[0.5]
-- -- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 12Example 12 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
-- (C)-1
[10]
(C)-1
[10]
(E)-3
[0.28]
(E)-3
[0.28]
(F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 13Example 13 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
-- (C)-1
[10]
(C)-1
[10]
(E)-3
[0.56]
(E)-3
[0.56]
(F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 14Example 14 (A)-4
[100]
(A)-4
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
-- (C)-1
[10]
(C)-1
[10]
(E)-3
[0.56]
(E)-3
[0.56]
(F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 15Example 15 (A)-5
[100]
(A)-5
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
-- (C)-1
[10]
(C)-1
[10]
(E)-3
[0.56]
(E)-3
[0.56]
(F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 16Example 16 (A)-6
[100]
(A)-6
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
-- (C)-1
[10]
(C)-1
[10]
(E)-3
[0.56]
(E)-3
[0.56]
(F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
비교예 5Comparative Example 5 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-4
[1.6]
(B)-4
[1.6]
(B)-5
[1.41]
(B)-5
[1.41]
-- -- (E)-3
[0.28]
(E)-3
[0.28]
(F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
-- (S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 17Example 17 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-3
[3.04]
(B)-3
[3.04]
-- (B)-6
[0.1]
(B)-6
[0.1]
(C)-1
[2.0]
(C)-1
[2.0]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
(F')-1
[2.0]
(F')-1
[2.0]
(S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 18Example 18 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-3
[3.04]
(B)-3
[3.04]
-- (B)-6
[0.1]
(B)-6
[0.1]
(C)-1
[5.0]
(C)-1
[5.0]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
(F')-1
[2.0]
(F')-1
[2.0]
(S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
실시예 19Example 19 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-3
[3.04]
(B)-3
[3.04]
-- (B)-6
[0.1]
(B)-6
[0.1]
(C)-1
[10]
(C)-1
[10]
-- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
(F')-1
[2.0]
(F')-1
[2.0]
(S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]
비교예 6Comparative Example 6 (A)-3
[100]
(A)-3
[100]
(B)-3
[3.04]
(B)-3
[3.04]
-- (B)-6
[0.1]
(B)-6
[0.1]
-- -- (F)-1
[0.5]
(F)-1
[0.5]
(F')-1
[2.0]
(F')-1
[2.0]
(S)-3
[3,200]
(S)-3
[3,200]
(S)-4
[30]
(S)-4
[30]

(A)-3 내지 (A)-6: 하기 표 4 참조:(A)-3 to (A)-6: See Table 4 below:

수지profit 모노머Monomer 조성비(몰비)Composition ratio (molar ratio) MwMw Mw/MnMw/Mn (A)-3(A)-3 1/2/3/4/81/2/3/4/8 25/30/20/15/1025/30/20/15/10 9,0009,000 1.751.75 (A)-4(A)-4 1/51/5 50/5050/50 9,0009,000 1.681.68 (A)-5(A)-5 1/6/81/6/8 45/45/1045/45/10 7,0007,000 1.591.59 (A)-6(A)-6 1/6/7/81/6/7/8 45/40/5/1045/40/5/10 7,0007,000 1.651.65

[화학식 34][Chemical Formula 34]

(B)-3 내지 (B)-6:(B)-3 to (B)-6:

[화학식 35] [Chemical Formula 35]

Figure 112017018477313-pat00045
Figure 112017018477313-pat00045

(C)-1: 상기 실시예 1~3 에서 사용한 식 (2) 로 표시되는 화합물(C)-1: Compound represented by formula (2) used in the above examples 1 to 3

(E)-3: 트리펜틸아민(E)-3: Tripentylamine

(F)-1: 살리실산(F)-1: Salicylic acid

(F')-1: 하기 식 (7) 로 나타내는 함불소 고분자 화합물(F')-1: Fluorinated polymer compound represented by the following formula (7)

[화학식 36][Chemical formula 36]

(7) (7)

[GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 (Mw)은 17,100, 분자량 분산도 (Mw / Mn)는 1.71. 13C-NMR에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비))는 l/m = 52/48][The standard polystyrene-converted weight-average molecular weight (Mw) obtained by GPC measurement is 17,100, and the molecular weight dispersion (Mw/Mn) is 1.71. The copolymer composition ratio (the ratio of each component unit in the structural formula (molar ratio)) obtained by 13C -NMR is l/m = 52/48]

(S)-3: PGMEA와 PGME의 혼합 용제 (PGMEA:PGME=70:30(질량비)) (S)-3: Mixed solvent of PGMEA and PGME (PGMEA:PGME=70:30 (mass ratio))

(S)-4: γ 부티로락톤 (S)-4: γ-butyrolactone

실시예Example 20~2720~27

표 5 에 나타내는 각 성분을 혼합하여 용해시킴으로써 실시예 20~27 의 네가티브형 레지스트 조성물을 조제하였다. Negative resist compositions of Examples 20 to 27 were prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 5.

(A)성분(A) Ingredients (B)성분(B) Component (C)성분(C) Ingredients (D)성분(D) Component (E)성분(E) Ingredients (F)성분(F) Ingredients (S)성분(S) Ingredients 실시예 20Example 20 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-2
[8.26]
(C)-2
[8.26]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 21Example 21 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-2
[2.4]
(C)-2
[2.4]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 22Example 22 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-2
[4.0]
(C)-2
[4.0]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 23Example 23 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-2
[6.25]
(C)-2
[6.25]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 24Example 24 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-3
[2.4]
(C)-3
[2.4]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 25Example 25 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-3
[4.0]
(C)-3
[4.0]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 26Example 26 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-3
[6.25]
(C)-3
[6.25]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]
실시예 27Example 27 (A)-1
[100]
(A)-1
[100]
(B)-1
[2.5]
(B)-1
[2.5]
(C)-3
[10.24]
(C)-3
[10.24]
(D)-1
[10]
(D)-1
[10]
(E)-3
[0.38]
(E)-3
[0.38]
(F)-1
[0.23]
(F)-1
[0.23]
(S)-1
[900]
(S)-1
[900]

표 5 중, 각 약호는 각각 이하의 것을 나타내고, [ ] 안의 수치는 배합량(질량부)이다.In Table 5, each abbreviation represents the following, and the value in [ ] is the mixing amount (mass part).

(A)-1, (B)-1, (D)-1, (F)-1 및 (S)-1 는 표 1 의 아래에 정의된 바와 같다.(A)-1, (B)-1, (D)-1, (F)-1 and (S)-1 are defined as below in Table 1.

(C)-2: 하기 식 (8) 로 표시되는 화합물(C)-2: A compound represented by the following formula (8)

[화학식 37] [Chemical Formula 37]

(8) (8)

(C)-3: 하기 식 (9) 로 표시되는 화합물(C)-3: A compound represented by the following formula (9)

[화학식 38] [Chemical formula 38]

(9) (9)

(E)-3: 트리펜틸아민(E)-3: Tripentylamine

실시예Example 28~3328~33

표 6 에 나타내는 각 성분을 혼합하여 용해시킴으로써, 실시예 28~33 의 포지티브형 레지스트 조성물을 조제하였다. Positive resist compositions of Examples 28 to 33 were prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 6.

(A)성분(A) Ingredients (B)성분(B) Component (C)성분(C) Ingredients (E)성분(E) Ingredients (F)성분(F) Ingredients (S) 성분(S) Ingredients 실시예 28Example 28 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-2
[4.5]
(C)-2
[4.5]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
실시예 29Example 29 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-2
[6.0]
(C)-2
[6.0]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
실시예 30Example 30 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-2
[7.5]
(C)-2
[7.5]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
실시예 31Example 31 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-3
[4.5]
(C)-3
[4.5]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
실시예 32Example 32 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-3
[6.0]
(C)-3
[6.0]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]
실시예 33Example 33 (A)-2
[100]
(A)-2
[100]
(B)-2
[6.0]
(B)-2
[6.0]
(B')-2
[3.0]
(B')-2
[3.0]
(C)-3
[7.5]
(C)-3
[7.5]
(E)-2
[0.29]
(E)-2
[0.29]
(F)-2
[0.09]
(F)-2
[0.09]
(S)-2
[700]
(S)-2
[700]

표 6 중, 각 약호는 각각 이하의 것을 나타내고, [ ] 안의 수치는 배합량(질량부)이다.In Table 6, each abbreviation represents the following, and the value in [ ] is the mixing amount (mass part).

(A)-2, (B)-2, (B')-2, (E)-2, (F)-2 및 (S)-2 는 표 2 의 아래에 정의된 바와 같다. (A)-2, (B)-2, (B')-2, (E)-2, (F)-2 and (S)-2 are defined as below in Table 2.

(C)-2 및 (C)-3 는 표 5 의 아래에 정의된 바와 같다.(C)-2 and (C)-3 are defined as below in Table 5.

<< 레지스트Registry 조성물의 평가>Evaluation of the composition>

상기 실시예 1~33 및 비교예 1~6 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 사용하여 이하의 평가를 실시하였다.The following evaluations were conducted using the resist composition solutions obtained in Examples 1 to 33 and Comparative Examples 1 to 6.

실시예Example 1~3 및 1~3 and 비교예Comparative example 1 의1 of 평가 evaluation

[B-A 값 측정][Measuring B-A values]

실시예 1~3 및 비교예 1 의 네가티브형 레지스트 조성물은, 상기와 같이 단차가 형성된 TEOS (Tetra ethyl orthosilicate) 기판(topology substrate)을 사용하였고, SW 는 B - A (상공 (上空) 사진) 로 산출하였다. The negative resist compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 used a TEOS (Tetra ethyl orthosilicate) substrate (topology substrate) on which steps were formed as described above, and SW was calculated as B - A (topographical image).

[해상성 평가][Resolution Assessment]

상기 실시예 1~3 및 비교예 1 에서 얻어진 네가티브형 레지스트 조성물 용액을 8 인치의 단차가 형성된 TEOS 기판 상에, 스피너를 사용하여 균일하게 도포하고, 핫플레이트 상에서 100℃, 60 초간 PAB 처리하여 건조시킴으로써, 막두께 370㎚ 의 레지스트막을 형성하였다. The negative resist composition solutions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were uniformly applied onto a TEOS substrate having an 8-inch step using a spinner, and dried by PAB treatment at 100° C. for 60 seconds on a hot plate, thereby forming a resist film having a film thickness of 370 nm.

이어서, KrF 노광 장치 (파장 248㎚) NSR-S210 (Nikon 사 제조, NA (개구수)=0.8, σ=0.6) 를 사용하고, 바이너리 마스크를 통해 선택적으로 노광하였다.Next, selective exposure was performed using a KrF exposure device (wavelength 248 nm) NSR-S210 (manufactured by Nikon, NA (numerical aperture) = 0.8, σ = 0.6) through a binary mask.

그리고, 110℃, 60 초간의 조건에서 PEB 처리하고, 또한 23℃ 에서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 60 초간 패들 현상하고, 그 후 30 초간, 순수를 사용하여 물린스하고, 털면서 건조시켰다. 또한, 100℃ 에서 60 초간 가열하고 건조시켜 200㎚ 의 라인 앤드 스페이스 (1:1) 의 레지스트 패턴 (이하, L/S 패턴이라고 함) 을 형성하고, 히타치사 제조의 주사형 전자 현미경(측장 SEM, CD4000) 에 의해 관찰하고, 200㎚ 의 L/S 패턴을 형성할 수 있는 노광량 Exp (감도) (단위: mJ/㎠) 를 구하였다. Then, PEB treatment was performed under the conditions of 110°C for 60 seconds, and paddle development was performed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23°C for 60 seconds, followed by rinsing with purified water for 30 seconds and drying while shaking. In addition, by heating at 100°C for 60 seconds and drying, a 200 nm line-and-space (1:1) resist pattern (hereinafter referred to as L/S pattern) was formed, and observed with a scanning electron microscope (length-measuring SEM, CD4000) manufactured by Hitachi, Ltd., and the exposure dose Exp (sensitivity) (unit: mJ/cm2) that can form a 200 nm L/S pattern was obtained.

해상성 평가는, 타겟 200nm L/S, 동등 또는 그보다 미세한 패턴이 형성되어 있는 것을 ○ 로 하였고, 그 결과를 표 7 에 나타내었다.The resolution evaluation was given as ○ if a pattern of equal or finer size than the target 200 nm L/S was formed, and the results are shown in Table 7.

[SW 평가][SW Evaluation]

상기 실시예 1~3, 비교예 1 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 사용하고, 상기 Exp 에서의 SW 에 의한 패턴 치수 변화 억제 유무를 주사형 전자 현미경에 의해 관찰하였다. The resist composition solutions obtained in the above Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were used, and the presence or absence of suppression of pattern dimensional change due to SW in the above Exp was observed using a scanning electron microscope.

SW 평가는, 단면 형상을 단면 SEM 에 의해 관찰하고, 측면이 거의 수직으로 솟아 있고, SW 가 억제되어 있는 것을 ○, 패턴 측면이 물결 모양이 되고, SW 가 억제되어 있지 않은 것을 × 로 하였고, 그 결과를 표 7 에 나타내었다.SW evaluation was performed by observing the cross-sectional shape using a cross-sectional SEM, and if the side surface was almost vertically raised and SW was suppressed, it was given ○, and if the pattern side surface was wavy and SW was not suppressed, it was given ×, and the results are shown in Table 7.

(C) 성분 첨가량(C) Amount of added ingredients 해상성Marine SW 억제효과SW inhibition effect B-A (nm)B-A (nm) 실시예 1Example 1 네가티브형Negative type 2.42.4 1616 실시예 2Example 2 네가티브형Negative type 44 1010 실시예 3Example 3 네가티브형Negative type 66 88 비교예 1Comparative Example 1 네가티브형Negative type 00 ×× 65 65

상기 표 7 에 나타난 결과로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 조성물은 해상성 및 SW 에 의한 패턴 치수 변화의 억제 면에서 우수한 효과를 갖는다. As is clear from the results shown in Table 7 above, the resist composition of the present invention has excellent effects in terms of resolution and suppression of pattern dimension change due to SW.

이상의 결과로부터, 본 발명의 조성물을 사용하면, 반사 방지막 (BARC) 을 사용하지 않고 패턴을 형성하는 경우, 및 단차 기판 상에서 패턴을 형성하는 경우의 어느 경우에 있어서도, SW 가 억제된 미세 패턴을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. From the above results, it was confirmed that by using the composition of the present invention, a fine pattern with suppressed SW can be formed in any case, whether the pattern is formed without using an anti-reflection coating (BARC) or on a step substrate.

실시예Example 4~6 및 4~6 and 비교예Comparative example 2 의2 of 평가 evaluation

[해상성 평가][Resolution Assessment]

상기 실시예 4~6 및 비교예 2 에서 얻어진 포지티브형 레지스트 조성물 용액을 12 인치의 베어 실리콘 웨이퍼 상에, 스피너를 사용하여 균일하게 도포하고, 핫플레이트 상에서 110℃, PAB 처리하여 건조시킴으로써, 막두께 280㎚ 의 레지스트막을 형성하였다.The positive resist composition solutions obtained in the above Examples 4 to 6 and Comparative Example 2 were uniformly applied onto a 12-inch bare silicon wafer using a spinner, and dried on a hot plate at 110° C. by PAB treatment, thereby forming a resist film having a film thickness of 280 nm.

이어서, KrF 노광 장치 (파장 248㎚) NSR-S210 (Nikon 사 제조, NA (개구수)=0.8, σ=0.6) 를 사용하고, 바이너리 마스크를 통해 선택적으로 노광하였다.Next, selective exposure was performed using a KrF exposure device (wavelength 248 nm) NSR-S210 (manufactured by Nikon, NA (numerical aperture) = 0.8, σ = 0.6) through a binary mask.

그리고, 110℃, 60 초간의 조건에서 PEB 처리하고, 또한 23℃ 에서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 60 초간 패들 현상하고, 그 후 30 초간, 순수를 사용하여 물린스하고, 털면서 건조시켰다. 또한, 100℃ 에서 60 초간 가열하고 건조시켜 200㎚ 의 라인 앤드 스페이스 (1:1) 의 레지스트 패턴 (이하, L/S 패턴이라고 함) 을 형성하고, 히타치사 제조의 주사형 전자 현미경(측장 SEM, CD4000) 에 의해 관찰하고, 200㎚ 의 L/S 패턴을 형성할 수 있는 노광량 Exp (감도) (단위 : mJ/㎠) 를 구하였다. Then, PEB treatment was performed under the conditions of 110°C for 60 seconds, and further, paddle development was performed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23°C for 60 seconds, followed by rinsing with purified water for 30 seconds and drying while shaking. Further, by heating at 100°C for 60 seconds and drying, a 200 nm line-and-space (1:1) resist pattern (hereinafter referred to as L/S pattern) was formed, and observed with a scanning electron microscope (length-measuring SEM, CD4000) manufactured by Hitachi, Ltd., and the exposure dose Exp (sensitivity) (unit: mJ/cm2) that can form a 200 nm L/S pattern was obtained.

해상성 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 8 에 나타내었다. The criteria for evaluating resolution are the same as those applied in Table 7 above, and the results are shown in Table 8.

[SW 평가][SW Evaluation]

상기 실시예 4~6, 비교예 2 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 사용하고, 상기 Exp 에서의 SW 에 의한 패턴 치수 변화 억제 유무를 주사형 전자 현미경에 의해 관찰하였다. The resist composition solutions obtained in the above Examples 4 to 6 and Comparative Example 2 were used, and the presence or absence of suppression of pattern dimensional change due to SW in the above Exp was observed using a scanning electron microscope.

SW 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 8 에 나타내었다. The SW evaluation criteria are the same as those applied in Table 7 above, and the results are shown in Table 8.

(C) 성분 첨가량(C) Amount of added ingredients 해상성Marine SW 억제효과SW inhibition effect B-A (nm)B-A (nm) 실시예 4Example 4 포지티브형Positive type 4.54.5 -- 실시예 5Example 5 포지티브형Positive type 66 -- 실시예 6Example 6 포지티브형Positive type 7.57.5 -- 비교예 2Comparative Example 2 포지티브형Positive type 00 ×× --

상기 표 8 에 나타난 결과로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 조성물은 해상성 및 SW 에 의한 패턴 치수 변화의 억제 면에서 우수한 효과를 갖는다. As is clear from the results shown in Table 8 above, the resist composition of the present invention has excellent effects in terms of resolution and suppression of pattern dimension change due to SW.

이상의 결과로부터, 본 발명의 조성물을 사용하면, 반사 방지막 (BARC) 을 사용하지 않고 패턴을 형성하는 경우, 및 단차 기판 상에서 패턴을 형성하는 경우의 어느 경우에 있어서도, SW 가 억제된 미세 패턴을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. From the above results, it was confirmed that by using the composition of the present invention, a fine pattern with suppressed SW can be formed in any case, whether the pattern is formed without using an anti-reflection coating (BARC) or on a step substrate.

실시예Example 7~11 및 7~11 and 비교예Comparative example 3~3~ 4 의4 of 평가 evaluation

[해상성 평가][Resolution Assessment]

상기 실시예 7~11 및 비교예 3~4 에서 얻어진 포지티브형 레지스트 조성물 용액을 12 인치의 베어 실리콘 웨이퍼상에, 스피너를 사용하여 균일하게 도포하고, 핫플레이트 상에서 110 ℃ 의 온도에서, 60 초간 PAB 처리하여 건조시킴으로써, 막두께 200㎚ 의 레지스트막을 형성하였다. The positive resist composition solutions obtained in the above Examples 7 to 11 and Comparative Examples 3 to 4 were uniformly applied onto a 12-inch bare silicon wafer using a spinner, and dried by PAB treatment at a temperature of 110° C. for 60 seconds on a hot plate, thereby forming a resist film having a film thickness of 200 nm.

이어서, KrF 노광 장치 (파장 248㎚) NSR-S210 (Nikon 사 제조, NA (개구수)=0.82, σ=0.83) 를 사용하고, 바이너리 마스크를 통해 선택적으로 노광하였다.Next, selective exposure was performed using a KrF exposure device (wavelength 248 nm) NSR-S210 (manufactured by Nikon, NA (numerical aperture) = 0.82, σ = 0.83) through a binary mask.

그리고, 실시예 7, 8, 비교예 3 의 경우 90 ℃ 의 온도에서 60 초간의 조건에서 PEB 처리하고, 실시예 9~11, 비교예 4 의 경우 100 ℃ 의 온도에서 60 초간의 조건에서 PEB 처리한 다음, 23℃ 에서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 30 초간 패들 현상하고, 그 후 30 초간, 순수를 사용하여 물린스하고, 털면서 건조시켰다. 또한, 100℃ 에서 60 초간 가열하고 건조시켜 200㎚ 의 L/S 패턴을 형성하고, 히타치사 제조의 주사형 전자 현미경 (측장 SEM, CD4000) 에 의해 관찰하고, 200㎚ 의 L/S 패턴을 형성할 수 있는 노광량 Exp (감도) (단위: mJ/㎠) 를 구하였다. 해상성 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 9 에 나타내었다.And, in the case of Examples 7 and 8 and Comparative Example 3, PEB treatment was performed at a temperature of 90°C for 60 seconds, and in the case of Examples 9 to 11 and Comparative Example 4, PEB treatment was performed at a temperature of 100°C for 60 seconds, followed by paddle development with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23°C for 30 seconds, followed by rinsing with purified water for 30 seconds and drying while shaking. In addition, by heating at 100°C for 60 seconds and drying, a 200 nm L/S pattern was formed, and the exposure dose Exp (sensitivity) (unit: mJ/cm2) capable of forming a 200 nm L/S pattern was determined by observing with a scanning electron microscope (magnification SEM, CD4000) manufactured by Hitachi, Ltd. The criteria for evaluating resolution are the same as those applied in Table 7 above, and the results are shown in Table 9.

[SW 평가][SW Evaluation]

상기 실시예 7~11, 비교예 3~4 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 사용하고, 상기 Exp 에서의 SW 에 의한 패턴 치수 변화 억제 유무를 주사형 전자 현미경에 의해 관찰하였다. SW 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 9 에 나타내었다. The resist composition solutions obtained in the above Examples 7 to 11 and Comparative Examples 3 to 4 were used, and the presence or absence of suppression of pattern dimensional change due to SW in the above Exp was observed using a scanning electron microscope. The SW evaluation criteria were the same as the criteria applied in Table 7, and the results are shown in Table 9.

(C) 성분 첨가량(C) Amount of added ingredients 해상성Marine SW 억제효과SW inhibition effect 실시예 7Example 7 포지티브형Positive type 1010 실시예 8Example 8 포지티브형Positive type 1010 실시예 9Example 9 포지티브형Positive type 1515 실시예 10Example 10 포지티브형Positive type 1010 실시예 11Example 11 포지티브형Positive type 1010 비교예 3Comparative Example 3 포지티브형Positive type 00 ×× 비교예 4Comparative Example 4 포지티브형Positive type 00 ××

상기 표 9 에 나타난 결과로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 조성물은 해상성 및 SW 에 의한 패턴 치수 변화의 억제 면에서 우수한 효과를 갖는다. As is clear from the results shown in Table 9 above, the resist composition of the present invention has excellent effects in terms of resolution and suppression of pattern dimension change due to SW.

실시예Example 12~16 및 12~16 and 비교예Comparative example 5 의5 of 평가 evaluation

[해상성 평가][Resolution Assessment]

12 인치의 베어 실리콘 웨이퍼상에, 상기 실시예 12~16 및 비교예 5 에서 얻어진 포지티브형 레지스트 조성물 용액을 스피너를 사용하여 균일하게 도포하고, 핫플레이트 상에서, 90 ℃ 의 온도에서 60 초간 PAB 처리하여 건조시킴으로써, 막두께 200㎚ 의 레지스트막을 형성하였다. On a 12-inch bare silicon wafer, the positive resist composition solutions obtained in Examples 12 to 16 and Comparative Example 5 were uniformly applied using a spinner, and dried on a hot plate by PAB treatment at a temperature of 90° C. for 60 seconds, thereby forming a resist film having a thickness of 200 nm.

이어서, KrF 노광 장치 (파장 248㎚) NSR-S210 (Nikon 사 제조, NA (개구수)=0.82, σ=0.83) 를 사용하고, 바이너리 마스크를 통해 선택적으로 노광하였다.Next, selective exposure was performed using a KrF exposure device (wavelength 248 nm) NSR-S210 (manufactured by Nikon, NA (numerical aperture) = 0.82, σ = 0.83) through a binary mask.

그리고, 실시예 12, 13 및 비교예 5 의 경우 95 ℃ 의 온도에서 60 초간의 조건에서 PEB 처리하고, 실시예 14~16 의 경우 100 ℃ 의 온도에서 60 초간의 조건에서 PEB 처리한 다음, 23℃ 에서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 30 초간 패들 현상하고, 그 후 30 초간, 순수를 사용하여 물린스하고, 털면서 건조시켰다. 또한, 100℃ 에서 60 초간 가열하고 건조시켜 200㎚ 의 라인 앤드 스페이스 (1:1) 의 레지스트 패턴을 형성하고(300nm 피치/130nm 라인, 마스크사이즈 130nm), 히타치사 제조의 주사형 전자 현미경 (측장 SEM, CD4000) 에 의해 관찰하고, 200㎚ 의 L/S 패턴을 형성할 수 있는 노광량 Exp (감도) (단위 : mJ/㎠) 를 구하였다. 해상성 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 10 에 나타내었다.And, for Examples 12 and 13 and Comparative Example 5, PEB treatment was performed at a temperature of 95°C for 60 seconds, and for Examples 14 to 16, PEB treatment was performed at a temperature of 100°C for 60 seconds, followed by paddle development with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23°C for 30 seconds, followed by rinsing with pure water for 30 seconds and drying while shaking. In addition, by heating and drying at 100℃ for 60 seconds, a 200㎚ line and space (1:1) resist pattern was formed (300㎚ pitch/130㎚ line, mask size 130㎚), and observed with a scanning electron microscope (scale SEM, CD4000) manufactured by Hitachi, Ltd., and the exposure dose Exp (sensitivity) (unit: mJ/㎠) that can form a 200㎚ L/S pattern was obtained. The resolution evaluation criteria are the same as the criteria applied in Table 7 above, and the results are shown in Table 10.

[SW 평가][SW Evaluation]

상기 실시예 12~16, 비교예 5 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 사용하고, 상기 Exp 에서의 SW 에 의한 패턴 치수 변화 억제 유무를 주사형 전자 현미경에 의해 관찰하였다. SW 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 10 에 나타내었다. The resist composition solutions obtained in the above Examples 12 to 16 and Comparative Example 5 were used, and the presence or absence of suppression of pattern dimensional change due to SW in the above Exp was observed using a scanning electron microscope. The SW evaluation criteria were the same as the criteria applied in Table 7, and the results are shown in Table 10.

(C) 성분 첨가량(C) Amount of added ingredients 해상성Marine SW 억제효과SW inhibition effect 실시예 12Example 12 포지티브형Positive type 1010 실시예 13Example 13 포지티브형Positive type 1010 실시예 14Example 14 포지티브형Positive type 1010 실시예 15Example 15 포지티브형Positive type 1010 실시예 16Example 16 포지티브형Positive type 1010 비교예 5Comparative Example 5 포지티브형Positive type 00 ××

표 10 에 나타난 결과로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 조성물은 해상성 및 SW 에 의한 패턴 치수 변화의 억제 면에서 우수한 효과를 갖는다. As is clear from the results shown in Table 10, the resist composition of the present invention has excellent effects in terms of resolution and suppression of pattern dimension change due to SW.

실시예Example 17~19 및 17~19 and 비교예Comparative example 6 의6 of 평가 evaluation

[해상성 평가][Resolution Assessment]

12 인치의 베어 실리콘 웨이퍼상에, 상기 실시예 17~19 및 비교예 6 에서 얻어진 포지티브형 레지스트 조성물 용액을 스피너를 사용하여 균일하게 도포하고, 핫플레이트 상에서 110℃ 의 온도에서, 60 초간 PAB 처리하여 건조시킴으로써, 막두께 200㎚ 의 레지스트막을 형성하였다. On a 12-inch bare silicon wafer, the positive resist composition solutions obtained in Examples 17 to 19 and Comparative Example 6 were uniformly applied using a spinner, and dried by PAB treatment at a temperature of 110° C. for 60 seconds on a hot plate, thereby forming a resist film having a thickness of 200 nm.

이어서, KrF 노광 장치 (파장 248㎚) NSR-S210 (Nikon 사 제조, NA (개구수)=0.82, σ=0.83) 를 사용하고, 바이너리 마스크를 통해 선택적으로 노광하였다.Next, selective exposure was performed using a KrF exposure device (wavelength 248 nm) NSR-S210 (manufactured by Nikon, NA (numerical aperture) = 0.82, σ = 0.83) through a binary mask.

그리고, 90℃ 의 온도에서 60 초간의 조건에서 PEB 처리하고, 또한 23℃ 에서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 30 초간 패들 현상하고, 그 후 30 초간, 순수를 사용하여 물린스하고, 털면서 건조시켰다. 또한, 100℃ 에서 60 초간 가열하고 건조시켜 200㎚ 의 라인 앤드 스페이스 (1:1) 의 레지스트 패턴을 형성하고(300nm 피치/130nm 라인, 마스크사이즈 130nm), 히타치사 제조의 주사형 전자 현미경 (측장 SEM, CD4000) 에 의해 관찰하고, 200㎚ 의 L/S 패턴을 형성할 수 있는 노광량 Exp (감도) (단위 : mJ/㎠) 를 구하였다. 해상성 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 11 에 나타내었다.And, PEB treatment was performed under the conditions of 90℃ for 60 seconds, and further, paddle development was performed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23℃ for 30 seconds, and then rinsed with purified water for 30 seconds, and dried while shaking. Further, it was heated at 100℃ for 60 seconds and dried to form a 200㎚ line-and-space (1:1) resist pattern (300㎚ pitch/130㎚ line, mask size 130㎚), and observed with a scanning electron microscope (scale SEM, CD4000) manufactured by Hitachi, Ltd., and the exposure amount Exp (sensitivity) (unit: mJ/㎠) that can form a 200㎚ L/S pattern was obtained. The resolution evaluation criteria are the same as the criteria applied in Table 7 above, and the results are shown in Table 11.

[SW 평가][SW Evaluation]

상기 실시예 17~19, 비교예 6 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 사용하고, 상기 Exp 에서의 SW 에 의한 패턴 치수 변화 억제 유무를 주사형 전자 현미경에 의해 관찰하였다. SW 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 11 에 나타내었다.The resist composition solutions obtained in the above Examples 17 to 19 and Comparative Example 6 were used, and the presence or absence of suppression of pattern dimensional change due to SW in the above Exp was observed using a scanning electron microscope. The SW evaluation criteria were the same as the criteria applied in Table 7, and the results are shown in Table 11.

(C) 성분 첨가량(C) Amount of added ingredients 해상성Marine SW 억제효과SW inhibition effect 실시예 17Example 17 포지티브형Positive type 22 실시예 18Example 18 포지티브형Positive type 55 실시예 19Example 19 포지티브형Positive type 1010 비교예 6Comparative Example 6 포지티브형Positive type 00 ××

상기 표 11 에 나타난 결과로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 조성물은 해상성 및 SW 에 의한 패턴 치수 변화의 억제 면에서 우수한 효과를 갖는다. As is clear from the results shown in Table 11 above, the resist composition of the present invention has excellent effects in terms of resolution and suppression of pattern dimension change due to SW.

실시예Example 20~20~ 33 의33 of 평가 evaluation

[해상성 평가][Resolution Assessment]

상기 실시예 20~33 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 HMDS (hexamethyldisiloxane)로 처리한 12 인치의 실리콘 웨이퍼 상에 스피너를 사용하여 균일하게 도포하고, 핫플레이트 상에서 90 ℃, 60 초간의 조건에서 프리 베이크 처리하여 건조시킴으로써, 막두께 240㎚ 의 레지스트막을 형성하였다.The resist composition solutions obtained in the above Examples 20 to 33 were uniformly applied using a spinner on a 12-inch silicon wafer treated with HMDS (hexamethyldisiloxane), and dried by prebaking on a hot plate at 90° C. for 60 seconds, thereby forming a resist film having a film thickness of 240 nm.

이어서, KrF 노광 장치 (파장 248㎚) NSR-S210 (Nikon 사 제조, NA (개구수)=0.82, σ=0.83)를 사용하고, 바이너리 마스크를 통해 선택적으로 노광하였다.Next, selective exposure was performed using a KrF exposure device (wavelength 248 nm) NSR-S210 (manufactured by Nikon, NA (numerical aperture) = 0.82, σ = 0.83) through a binary mask.

그리고, 110 ℃ 에서, 60 초간의 조건에서 PEB 처리하고, 또한 23℃ 에서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 60 초간 패들 현상하고, 그 후 30 초간, 순수를 사용하여 물린스하고, 털면서 건조시켰다. 또한, 110℃ 에서 60 초간 포스트 베이크하고 건조시켜 L/S 패턴을 형성하고(타겟 CD : 140nm 라인/425nm 피치), 히타치사 제조의 주사형 전자 현미경 (측장 SEM, CD4000)에 의해 관찰하고, 140㎚ 의 L/S 패턴을 형성할 수 있는 노광량 Exp (감도) (단위 : mJ/㎠) 를 구하였다. 해상성 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 12 에 나타내었다.And, PEB treatment was performed at 110℃ for 60 seconds, and further, paddle development was performed at 23℃ for 60 seconds with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and then, rinsed with purified water for 30 seconds, and dried while shaking. Further, post-baking was performed at 110℃ for 60 seconds and dried to form an L/S pattern (target CD: 140 nm line/425 nm pitch), and observed with a scanning electron microscope (length-measuring SEM, CD4000) manufactured by Hitachi, Ltd., and the exposure amount Exp (sensitivity) (unit: mJ/cm2) capable of forming a 140 nm L/S pattern was obtained. The resolution evaluation criteria are the same as the criteria applied in Table 7 above, and the results are shown in Table 12.

[SW 평가] [SW Evaluation]

상기 실시예 20~33 에서 얻어진 레지스트 조성물 용액을 사용하고, 상기 Exp 에서의 SW 에 의한 패턴 치수 변화 억제 유무를 주사형 전자 현미경에 의해 관찰하였다. SW 평가 기준은 상기 표 7 에서 적용된 기준과 동일하고, 그 결과를 표 12 에 나타내었다.The resist composition solutions obtained in the above Examples 20 to 33 were used, and the presence or absence of suppression of pattern dimensional change due to SW in the above Exp was observed using a scanning electron microscope. The SW evaluation criteria were the same as the criteria applied in Table 7 above, and the results are shown in Table 12.

(C) 성분 첨가량(C) Amount of added ingredients 해상성Marine SW 억제효과SW inhibition effect 실시예 20Example 20 네거티브형Negative type 8.268.26 실시예 21Example 21 네거티브형Negative type 2.42.4 실시예 22Example 22 네거티브형Negative type 44 실시예 23Example 23 네거티브형Negative type 6.256.25 실시예 24Example 24 네거티브형Negative type 2.42.4 실시예 25Example 25 네거티브형Negative type 44 실시예 26Example 26 네거티브형Negative type 6.256.25 실시예 27Example 27 네거티브형Negative type 10.2410.24 실시예 28Example 28 포지티브형Positive type 4.54.5 실시예 29Example 29 포지티브형Positive type 66 실시예 30Example 30 포지티브형Positive type 7.57.5 실시예 31Example 31 포지티브형Positive type 4.54.5 실시예 32Example 32 포지티브형Positive type 66 실시예 33Example 33 포지티브형Positive type 7.57.5

상기 표 12 에 나타난 결과로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 조성물은 해상성 및 SW 에 의한 패턴 치수 변화의 억제 면에서 우수한 효과를 갖는다.As is clear from the results shown in Table 12 above, the resist composition of the present invention has excellent effects in terms of resolution and suppression of pattern dimension change due to SW.

Claims (11)

산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A) 와, 노광에 의해 산을 발생하는 산발생제 성분 (B) 와, 하기 식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 를 함유하는, 레지스트 조성물로서,
상기 수지 성분 (A) 가, 하기 식 (a1-1) 로 나타내는 히드록시스티렌으로부터 유도되는 구성 단위 (a1)를 함유하고, 추가로, 구성 단위 (a1) 의 수산기의 수소 원자가 하기 식 (Ⅱ) 로 표시되는 산 해리성기로 치환되어 이루어지는 구성 단위 (a2) 및/또는 하기 식 (a3-1) 로 표시되는 구성 단위 (a3) 를 포함하는, 레지스트 조성물.
식 (1)
[식 중,
R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 수산기로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 는, -O-, -S- 또는 -NH- 로 대체될 수 있다.
n1, n2, m1 및 m2 는, 각각 독립적으로 0 또는 1 이다.]

[식 중,
R 은 수소, 할로겐 원자 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.
R6 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.
p 는 1~3 의 정수이다.
q 는 0~2 의 정수이다.]

[식 중, X 및 R1 은, 각각 독립적으로 탄소수 1~16 의 탄화수소기이거나, X 및 R1 은 각각 독립적으로 탄소수 1~16의 알킬렌기이고, X 의 말단과 R1 의 말단이 결합되어 고리를 형성해도 된다. R2 는 수소 원자 또는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.]

[식 중, R 은 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. R7 은 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다. r 은 0~3 의 정수를 나타낸다.]
A resist composition containing a resin component (A) whose solubility in a developer changes by the action of an acid, an acid generator component (B) which generates acid by exposure, and a compound (C) having a radiation absorption ability represented by the following formula (1):
A resist composition, wherein the resin component (A) contains a structural unit (a1) derived from hydroxystyrene represented by the following formula (a1-1), and further includes a structural unit (a2) in which a hydrogen atom of a hydroxyl group of the structural unit (a1) is substituted with an acid-labile group represented by the following formula (II), and/or a structural unit (a3) represented by the following formula (a3-1).
Equation (1)
[During the meal,
R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group, and among the hydrocarbon groups, one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent may be replaced with -O-, -S- or -NH-.
n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1.]

[During the meal,
R is hydrogen, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.
R6 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
p is an integer from 1 to 3.
q is an integer from 0 to 2.]

[In the formula, X and R 1 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, or X and R 1 are each independently an alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, and the terminal of X and the terminal of R 1 may be combined to form a ring. R 2 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.]

[In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom. R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. r represents an integer from 0 to 3.]
산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A) 와, 노광에 의해 산을 발생하는 산발생제 성분 (B) 와, 하기 식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 를 함유하는, 레지스트 조성물로서,
상기 수지 성분 (A) 가, 하기 식 (a4-1) 또는 (a4-2) 로 나타내는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위 (a4) 및 하기 식 (a5-1) 로 나타내는 구성 단위 (a5) 를 갖는 고분자 화합물 (A-2) 를 함유하는, 레지스트 조성물.
식 (1)
[식 중,
R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 수산기로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 는, -O-, -S- 또는 -NH- 로 대체될 수 있다.
n1, n2, m1 및 m2 는, 각각 독립적으로 0 또는 1 이다.]

[식 중,
R 은 수소, 할로겐 원자 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1~10 의 탄화수소기이다.
Va1 는 에테르 결합, 우레탄 결합, 또는 아미드 결합을 갖고 있어도 되는 탄소수 1~30 의 2가 탄화수소기이다.
na1 은 0~2 의 정수이다.
Ra1 는 산 해리성기이다.
Ra2 는 하기 식 (a4-r-1) 또는 (a4-r-3) 으로 나타내는 산 해리성기이다.
na2 는 1~3 의 정수이다.
Wa1 은 탄소수 1~30 의 na2+1 가의 탄화수소기이다.]

[식 중,
Ra'1, Ra'2 는 수소 원자 또는 알킬기이다.
Ra'3 은 탄화수소기이거나, 또는 Ra'1, Ra'2 중 어느 것과 결합하여 고리를 형성해도 된다.
* 는 결합손을 의미한다.]

[식 중,
Ra'7~Ra'9 는 알킬기를 나타낸다.
* 는 결합손을 의미한다.]

[식 중,
R 은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1~10 의 탄화수소기, 또는 탄소수 1~10 의 할로겐화 탄화수소기이다.
Ya21 은 단결합, 또는 2 가의 연결기이다.
La21 은 -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- 또는 -CONHCS- 이고, R' 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 단, La21 이 -O- 인 경우, Ya21 은 -CO- 는 되지 않는다.
Ra21 은 락톤 함유 고리형기이다.]
A resist composition containing a resin component (A) whose solubility in a developer changes by the action of an acid, an acid generator component (B) which generates acid by exposure, and a compound (C) having a radiation absorption ability represented by the following formula (1):
A resist composition, wherein the resin component (A) contains a polymer compound (A-2) having a structural unit (a4) derived from an acrylic acid ester represented by the following formula (a4-1) or (a4-2) and a structural unit (a5) represented by the following formula (a5-1).
Equation (1)
[During the meal,
R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group, and among the hydrocarbon groups, one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent may be replaced with -O-, -S- or -NH-.
n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1.]

[During the meal,
R is hydrogen, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a halogen atom.
Va 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms that may have an ether bond, a urethane bond, or an amide bond.
n a1 is an integer from 0 to 2.
Ra 1 is a acid-soluble group.
Ra 2 is an acid-labile group represented by the following formula (a4-r-1) or (a4-r-3).
n a2 is an integer from 1 to 3.
Wa 1 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and valence n a2 +1.]

[During the meal,
Ra' 1 , Ra' 2 are hydrogen atoms or alkyl groups.
Ra' 3 may be a hydrocarbon group, or may be combined with either Ra' 1 or Ra' 2 to form a ring.
* indicates a combined hand.]

[During the meal,
Ra' 7 ~Ra' 9 represent alkyl groups.
* indicates a combined hand.]

[During the meal,
R is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
Ya 21 is a single bond, or a divalent linker.
La 21 is -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- or -CONHCS-, and R' represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is -O-, Ya 21 cannot be -CO-.
Ra 21 is a lactone-containing cyclic group.]
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 에서, m1 = m2 = 1 인, 레지스트 조성물.
In claim 1 or 2,
A resist composition wherein m1 = m2 = 1 in a compound (C) having a radiation absorbing ability represented by formula (1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
식 (1) 로 나타내는 방사선 흡수능을 갖는 화합물 (C) 에서, R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 수산기로 치환된 탄소수 1~5 의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기 중 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2- 는, -O-, -S- 또는 -NH- 로 대체된, 레지스트 조성물.
In claim 1 or 2,
A resist composition, wherein in a compound (C) having a radiation absorbing ability represented by formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a hydroxyl group, and one -CH 2 - or two or more -CH 2 - which are not adjacent, among the hydrocarbon groups are replaced with -O-, -S- or -NH-.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수지 성분 (A) 가, 산의 작용에 의해 알칼리 용해성이 증대하는 수지인, 레지스트 조성물.
In claim 1 or 2,
A resist composition wherein the above resin component (A) is a resin whose alkaline solubility increases by the action of an acid.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수지 성분 (A) 가, 알칼리 가용성 수지이고, 추가로 가교제 성분 (D) 를 포함하는, 레지스트 조성물.
In claim 1 or 2,
A resist composition wherein the resin component (A) is an alkali-soluble resin and further comprises a cross-linking agent component (D).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로 함질소 유기 화합물 (E) 를 함유하는 레지스트 조성물.
In claim 1 or 2,
A resist composition additionally containing a nitrogen-containing organic compound (E).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
박막 임플란테이션 프로세스용인 레지스트 조성물.
In claim 1 or 2,
A resist composition for a thin film implantation process.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
단차 기판 상에서 레지스트 패턴을 형성하기 위해서 사용되는 레지스트 조성물.
In claim 1 or 2,
A resist composition used to form a resist pattern on a step substrate.
기판 상에, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 레지스트 조성물을 사용하여 레지스트 막을 형성하고, 그 레지스트 막에 대하여 선택적 노광 처리를 실시한 후, 현상 처리하여 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형성 방법. A method for forming a resist pattern, characterized by forming a resist film on a substrate using the resist composition described in claim 1 or claim 2, performing a selective exposure process on the resist film, and then performing a development process to form a resist pattern. 삭제delete
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7376269B2 (en) * 2019-07-25 2023-11-08 東京応化工業株式会社 Resist composition and resist pattern forming method
KR102740107B1 (en) * 2019-12-10 2024-12-06 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Method of forming photoresist pattern
JP7561610B2 (en) 2020-12-25 2024-10-04 東京応化工業株式会社 Resist composition and method for forming resist pattern

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012063728A (en) 2010-09-17 2012-03-29 Fujifilm Corp Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and resist film and pattern forming method using the composition
WO2014199967A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 富士フイルム株式会社 Photosensitive resin composition, cured product, method for producing cured product, method for producing resin pattern, cured film, liquid crystal display device, organic el display device, and touch panel display device
KR101491975B1 (en) * 2014-03-14 2015-02-11 (주)휴넷플러스 Positive Type Chemically-amplified Photosensitive Resin Composition, Method for Producing a Cured Film Using The Same and Electronic Device Comprising The Cured Film
WO2016031437A1 (en) * 2014-08-25 2016-03-03 富士フイルム株式会社 Active-light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, patterning method, resist-applying mask blank, photomask, method for manufacturing electronic device, and electronic device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5077569B2 (en) * 2007-09-25 2012-11-21 信越化学工業株式会社 Pattern formation method
JP5177418B2 (en) * 2008-12-12 2013-04-03 信越化学工業株式会社 Antireflection film forming material, antireflection film and pattern forming method using the same
KR101333703B1 (en) * 2009-07-31 2013-11-27 제일모직주식회사 Aromatic ring-included polymer for under-layer of resist, under-layer composition of resist including same, and method of patterning device using same
US9418836B2 (en) * 2014-01-14 2016-08-16 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Polyoxometalate and heteropolyoxometalate compositions and methods for their use
JP6313604B2 (en) * 2014-02-05 2018-04-18 富士フイルム株式会社 Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, mask blank provided with actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, pattern formation method, and electronic device manufacturing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012063728A (en) 2010-09-17 2012-03-29 Fujifilm Corp Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and resist film and pattern forming method using the composition
WO2014199967A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 富士フイルム株式会社 Photosensitive resin composition, cured product, method for producing cured product, method for producing resin pattern, cured film, liquid crystal display device, organic el display device, and touch panel display device
KR101491975B1 (en) * 2014-03-14 2015-02-11 (주)휴넷플러스 Positive Type Chemically-amplified Photosensitive Resin Composition, Method for Producing a Cured Film Using The Same and Electronic Device Comprising The Cured Film
WO2016031437A1 (en) * 2014-08-25 2016-03-03 富士フイルム株式会社 Active-light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, patterning method, resist-applying mask blank, photomask, method for manufacturing electronic device, and electronic device

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