JP2008233877A - Negative resist composition and pattern forming method using the same - Google Patents
Negative resist composition and pattern forming method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008233877A JP2008233877A JP2008029397A JP2008029397A JP2008233877A JP 2008233877 A JP2008233877 A JP 2008233877A JP 2008029397 A JP2008029397 A JP 2008029397A JP 2008029397 A JP2008029397 A JP 2008029397A JP 2008233877 A JP2008233877 A JP 2008233877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- bis
- atom
- resist composition
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 0 C1C*2SC2C1 Chemical compound C1C*2SC2C1 0.000 description 40
- YLZWSWDYVFRPLH-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C)CC(C)(C=C)C(OC(C1OCCC1O1)C1=O)=O Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C=C)C(OC(C1OCCC1O1)C1=O)=O YLZWSWDYVFRPLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKEHGFCEUFJLNE-UHFFFAOYSA-N CC(C)CC(C)(C(C)=C)C(OC(CC1C2)C2C(C(C2)C3)C1C2C3C(O)=O)=O Chemical compound CC(C)CC(C)(C(C)=C)C(OC(CC1C2)C2C(C(C2)C3)C1C2C3C(O)=O)=O SKEHGFCEUFJLNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDOCKHQYPPEIPZ-UHFFFAOYSA-N CCC(C(F)(F)F)(c1ccc(C)cc1)O Chemical compound CCC(C(F)(F)F)(c1ccc(C)cc1)O IDOCKHQYPPEIPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N OC1CCCCC1 Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、IC等の半導体素子、液晶表示装置、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さらにはその他のフォトアプリケーションのリソグラフィー工程に使用される、ネガ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。特に波長が200nm以下の遠紫外線光を光源とする投影露光装置で露光するために好適な、ネガ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a negative resist composition used in the manufacture of semiconductor elements such as ICs, liquid crystal display devices, circuit boards such as thermal heads, and other photolithography applications, and a pattern forming method using the same. It is about. In particular, the present invention relates to a negative resist composition suitable for exposure with a projection exposure apparatus using far ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less as a light source, and a pattern forming method using the same.
近年、半導体素子は益々高密度、高集積化が進んでいる。そのため、さらなる微細パターンの加工が必要とされるようになってきた。その必要性を満たすためにフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使用波長は益々短波化し、今では、遠紫外線の中でも短波長のエキシマレーザー光(XeCl、KrF、ArFなど)を用いることが検討されるまでになってきている。
一方、レジスト組成物には、現像液に難溶性若しくは不溶性の樹脂を用い、放射線の露光によって露光部を現像液に対し可溶化することでパターンを形成する「ポジ型」と、現像液に可溶性の樹脂を用い、放射線の露光によって露光部を現像液に対して難溶化若しくは不溶化することでパターンを形成する「ネガ型」がある。この内で、現在主に実用化されているのはポジ型レジスト組成物である。
半導体素子等にはライン、トレンチ、ホール、など種々のパターン形成の要請がある。パターンが微細化するにつれてより高い解像性が求められるが、これを達成するには高い光学コントラストを与えるマスクを用いるのが望ましい。しかしこの高い光学コントラストを与えるマスクを用いるには、ラインパターンを形成する場合にはポジ型レジスト組成物が、トレンチパターンを形成する場合にはネガ型レジスト組成物が有利になる。従って種々のパターン形成の要請に応えるためにはポジ型だけではなく、ネガ型のレジスト組成物の開発が望まれている。
露光源としてkrFエキシマレーザーの248nmの光を用いる場合には、光吸収の少ないヒドロキシスチレン系のポリマーに保護基としてアセタール基やケタール基を導入したポリマーを用いたネガ型レジスト組成物が提案されている。これらはKrFエキシマレーザーに用いる場合には適しているが、ArFエキシマレーザーに用いる場合、193nmの強い吸収のため感度が低下し解像性の劣化などの問題があり、ArFエキシマレーザーに用いるには適さない。
そこで、193nmでの光の吸収がより少なく、感度が良好でかつ高いドライエッチング耐性を合わせもつネガ型レジスト材料の開発が望まれており、ArFを用いた露光方法に好適で良好な感度及び解像性を与えるレジストの開発が急務となっている。
ArF用レジストには193nmの吸収の少ない脂肪族基を有する(メタ)アクリル酸エステル系樹脂を用いたレジストや、耐エッチング性付与のため脂環式脂肪族基が導入されたレジストが提案されているが、これら脂肪族基導入により系が疎水的になり従来の現像液(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、以下TMAHともいう)を用いるとレジスト膜が基板からはがれてしまう問題があった。特許文献1〜6には、脂肪族基を有する単位とカルボン酸部位を有する単位を共重合させた樹脂に種々の添加剤を含有させたネガ型レジストが用いられているが、良好な解像性が得られない、パターン倒れが生ずるなどの問題があった。
In recent years, semiconductor devices have been increasingly densely and highly integrated. Therefore, further fine pattern processing has been required. In order to satisfy this need, the operating wavelength of an exposure apparatus used for photolithography has been increasingly shortened, and now it is considered to use excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) having a short wavelength among far ultraviolet rays. It is becoming.
The resist composition, on the other hand, uses a resin that is insoluble or insoluble in the developer and forms a pattern by solubilizing the exposed area in the developer by exposure to radiation, and is soluble in the developer. There is a “negative type” in which a pattern is formed by making an exposed portion hardly soluble or insoluble in a developer by exposure to radiation. Of these, positive resist compositions are currently in practical use.
There is a demand for forming various patterns such as lines, trenches, and holes in semiconductor elements and the like. As the pattern becomes finer, higher resolution is required. To achieve this, it is desirable to use a mask that provides high optical contrast. However, in order to use a mask that provides this high optical contrast, a positive resist composition is advantageous when forming a line pattern, and a negative resist composition is advantageous when forming a trench pattern. Accordingly, development of negative resist compositions as well as positive ones is desired in order to meet various pattern formation requirements.
In the case of using 248 nm light of krF excimer laser as an exposure source, a negative resist composition using a polymer in which an acetal group or a ketal group is introduced as a protecting group to a hydroxystyrene-based polymer with little light absorption has been proposed. Yes. These are suitable for use in KrF excimer lasers, but when used in ArF excimer lasers, there are problems such as reduced sensitivity due to strong absorption at 193 nm, and degradation in resolution. Not suitable.
Therefore, development of a negative resist material with less light absorption at 193 nm, good sensitivity and high dry etching resistance is desired, and it is suitable for an exposure method using ArF and has good sensitivity and solution. There is an urgent need to develop resists that provide image quality.
As resists for ArF, resists using (meth) acrylic acid ester-based resins having an aliphatic group with little absorption at 193 nm and resists introduced with alicyclic aliphatic groups to impart etching resistance have been proposed. However, the introduction of these aliphatic groups makes the system hydrophobic, and when a conventional developer (tetramethylammonium hydroxide, hereinafter also referred to as TMAH) is used, there is a problem that the resist film is peeled off from the substrate. In Patent Documents 1 to 6, negative resists in which various additives are added to a resin obtained by copolymerizing a unit having an aliphatic group and a unit having a carboxylic acid moiety are used. There are problems such as inability to obtain the characteristics and pattern collapse.
本発明の目的は、遠紫外線光、特にArFエキシマレーザー光を用いるミクロフォトファ
ブリケーションの性能向上技術の課題を解決することであり、より具体的には、良好な解像性を示し、微細なラインパターンの倒れが低減されたネガ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the problem of the technology for improving the performance of microphotofabrication using far-ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light. More specifically, the present invention shows a good resolution and a fine resolution. It is an object of the present invention to provide a negative resist composition with reduced line pattern collapse and a pattern forming method using the same.
本発明者らは、ネガ型レジストに於ける構成材料を鋭意検討した結果、特定の添加剤を用いることにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明に至った。すなわち上記目的は下記構成によって達成される。 As a result of intensive studies on constituent materials in negative resists, the present inventors have found that the above object can be achieved by using a specific additive, and have reached the present invention. That is, the above object is achieved by the following configuration.
(1) (A)下記一般式(1)で表されるエピスルフィド構造(2個のC原子と1個のS原子とから成る3員環構造)を少なくとも1個有する化合物、(B)アルカリ可溶性樹脂及び(C)活性光線又は放射線の放射により酸を発生する化合物を含有することを特徴とするネガ型レジスト組成物。 (1) (A) Compound having at least one episulfide structure represented by the following general formula (1) (three-membered ring structure composed of two C atoms and one S atom), (B) alkali-soluble A negative resist composition comprising a resin and (C) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
(2) (A)成分の化合物が、下記一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする(1)に記載のネガ型レジスト組成物。 (2) The negative resist composition as described in (1), wherein the compound of component (A) is a compound represented by the following general formula (2).
一般式(2)に於いて、
R1a〜R1cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Lは、単結合又は2価の有機基を表す。
Qは、O原子、S原子又はn価の有機基を表す。
R1a、R1b若しくはR1cと、Lは、互いに結合して環を形成していてもよい。
nは、1以上の整数を表す。但し、QがO原子若しくはS原子の時、n=2である。
nが、2以上の整数の場合に、複数個あるR1a〜R1c及びLは、同一でも異なっていてもよい。
In general formula (2),
R 1a to R 1c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
L represents a single bond or a divalent organic group.
Q represents an O atom, an S atom, or an n-valent organic group.
R 1a , R 1b or R 1c and L may be bonded to each other to form a ring.
n represents an integer of 1 or more. However, when Q is an O atom or an S atom, n = 2.
When n is an integer of 2 or more, a plurality of R 1a to R 1c and L may be the same or different.
(3) 一般式(2)に於いて、Qが、S原子、及び/又は、Lが、S原子を有することを特徴とする(2)に記載のネガ型レジスト組成物。 (3) The negative resist composition as described in (2), wherein, in the general formula (2), Q has an S atom and / or L has an S atom.
(4) 一般式(2)に於いて、nが、2以上であることを特徴とする(2)又は(3)に記載のネガ型レジスト組成物。 (4) The negative resist composition as described in (2) or (3), wherein in general formula (2), n is 2 or more.
(5) (B)成分の樹脂が、アルカリ現像液に対して溶解性を有し、且つ酸の作用により一般式(1)で表されるエピスルフィド構造を少なくとも1個有する化合物と反応する基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のネガ型レジスト組成物。 (5) A group in which the resin of component (B) is soluble in an alkali developer and reacts with a compound having at least one episulfide structure represented by the general formula (1) by the action of an acid. The negative resist composition as described in any one of (1) to (4), which has a repeating unit.
(6) (B)成分の樹脂が、カルボキシル基及び/又はヒドロキシル基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のネガ型レジスト組成物。 (6) The negative resist composition as described in any one of (1) to (4), wherein the resin as the component (B) has a repeating unit having a carboxyl group and / or a hydroxyl group.
(7) 更に、(D)架橋剤を含有することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のネガ型レジスト組成物。 (7) The negative resist composition as described in any one of (1) to (6), further comprising (D) a crosslinking agent.
(8) (1)〜(7)に記載のネガ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 (8) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the negative resist composition according to (1) to (7); and exposing and developing the resist film.
本発明により、微細で良好なパターン形成が可能で、良好な解像性を示し、パターン倒れマージンに優れたネガ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。また、エピスルフィド構造をもつ化合物を含有することで、レジスト膜の屈折率が高くなり、より微細なパターン形成に適用し得るネガ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a negative resist composition capable of forming a fine and favorable pattern, exhibiting good resolution, and having an excellent pattern collapse margin, and a pattern forming method using the same. Further, by containing a compound having an episulfide structure, the refractive index of the resist film is increased, and a negative resist composition that can be applied to finer pattern formation and a pattern formation method using the same can be provided. .
以下、本発明について詳細に説明する。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないもの、置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, in the description of groups (atomic groups) in this specification, the description that does not indicate substitution and non-substitution includes both those having no substituent and those having a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
(A)一般式(1)で表されるエピスルフィド構造(2個のC原子と1個のS原子とから成る3員環構造)を少なくとも1個有する化合物
本発明のネガ型レジスト組成物は、下記一般式(1)で表されるエピスルフィド構造(2個のC原子と1個のS原子とから成る3員環構造)を少なくとも1個有する化合物を含有する。
(A) Compound having at least one episulfide structure represented by the general formula (1) (a three-membered ring structure composed of two C atoms and one S atom) The negative resist composition of the present invention comprises: A compound having at least one episulfide structure represented by the following general formula (1) (a three-membered ring structure composed of two C atoms and one S atom) is contained.
本発明に用いられるエピスルフィド構造を有する化合物は、エピスルフィド構造を複数個有していてもよく、複数個有している場合に、エピスルフィド構造は、置換基が、同一でも異なっていてもよい。エピスルフィド構造を有する化合物は、エピスルフィド構造を2〜6個有していることが好ましく、2〜4個有していることがより好ましい。 The compound having an episulfide structure used in the present invention may have a plurality of episulfide structures, and in the case of having a plurality, the episulfide structure may have the same or different substituents. The compound having an episulfide structure preferably has 2 to 6 episulfide structures, and more preferably has 2 to 4 episulfide structures.
本発明に用いられるエピスルフィド構造を有する化合物は、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。 The compound having an episulfide structure used in the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (2).
一般式(2)に於いて、
R1a〜R1cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Lは、単結合又は2価の有機基を表す。
Qは、O原子、S原子又はn価の有機基を表す。
R1a、R1b若しくはR1cと、Lは、互いに結合して環を形成していてもよい。
nは、1以上の整数を表す。但し、QがO原子若しくはS原子の時、n=2である。
nが、2以上の整数の場合に、複数個あるR1a〜R1c及びLは、同一でも異なっていてもよい。
In general formula (2),
R 1a to R 1c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
L represents a single bond or a divalent organic group.
Q represents an O atom, an S atom, or an n-valent organic group.
R 1a , R 1b or R 1c and L may be bonded to each other to form a ring.
n represents an integer of 1 or more. However, when Q is an O atom or an S atom, n = 2.
When n is an integer of 2 or more, a plurality of R 1a to R 1c and L may be the same or different.
一般式(2)に於いて、R1a〜R1cのアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。
シクロアルキル基は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては
、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を挙げることができる。
アリール基は、好ましくは、炭素数6〜14のアリール基であり、例えばフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニレン残基(ビフェニレンから水素原子1個が失われることによって生じる基)、フルオレン残基(フルオレンから水素原子1個が失われることによって生じる基)、ピレン残基(ピレンから水素原子が1個失われることによって生じる基)等が挙げられる。
In the general formula (2), the alkyl group represented by R 1a to R 1c is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or isopropyl. Group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, A tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, a nonadecyl group, an eicosyl group, and the like can be given.
The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic type, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable. For example, an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecyl group. Group, androstanyl group and the like.
The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, a biphenylene residue (a group generated by the loss of one hydrogen atom from biphenylene), Examples include fluorene residues (groups generated by losing one hydrogen atom from fluorene), pyrene residues (groups generated by losing one hydrogen atom from pyrene), and the like.
一般式(2)に於いて、QがS原子の時、S原子は1つでもよいし、ジスルフィド結合、トリスルフィド結合のように、結合した2個以上のS原子であってもよい。
Qのn価の有機基としては、鎖状若しくは環状の脂肪族基、又は芳香族基であり、有機基中にS、O又はN原子を含んでいてもよく、S原子を含んでいることが好ましい。また、脂肪族基は、飽和脂肪族基でもよいし、不飽和脂肪族基でもよい。
鎖状脂肪族基としては、直鎖又は分岐状の脂肪族化合物からn個の水素原子を除いた基が挙げられる。具体的には以下のような基を例示できるが、本発明はこれらに限定されものではない。
In the general formula (2), when Q is an S atom, the number of S atoms may be one, or two or more bonded S atoms such as a disulfide bond or a trisulfide bond may be used.
The n-valent organic group of Q is a chain or cyclic aliphatic group or an aromatic group, and the organic group may contain an S, O, or N atom, and contain an S atom. Is preferred. The aliphatic group may be a saturated aliphatic group or an unsaturated aliphatic group.
Examples of the chain aliphatic group include groups in which n hydrogen atoms have been removed from a linear or branched aliphatic compound. Specific examples include the following groups, but the present invention is not limited thereto.
鎖状脂肪族基中にS原子を含んでいることが好ましい。具体的には以下のような基が例示されるが、本発明はこれらに限定されるものではない。2−チアプロパン、2−チアブタン、3−チアペンタン、2,5−ジチアペンタン、2,5−ジチアヘキサン、2,5−ジチアヘプタン、2,6−ジチアヘプタン、2,5−ジチアオクタン、2,6−ジチアオクタン、3,6−ジチアオクタン、2,5,8−トリチアノナン等からn個の水素原子を除いた基であり、これらの脂肪族基は置換基を持っていてもよい。
環状脂肪族基としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロへプタン等からn個の水素原子を除いた単環式脂肪族基や、ノルボルナン、イソボルナン、アダマンタン、ビシクロオクタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、ヘキサシクロヘプタデカン、スピロノナン、スピロデカン、スピロウンデカン等からn個の水素原子を除いた多環式脂肪族基が挙げられ、該環状脂肪族基中にはS、O、N原子を含んでいてもよく、S原子を含んでいることが好ましく、耐エッチング耐性の観点から環状脂肪族基が好ましく、さらに多環式脂肪族基が好ましい。具体的には以下のような単環及び多環式脂肪族構造を有する基が例示されるが、本発明は、これに限定されるものではない。
It is preferable that an S atom is contained in the chain aliphatic group. Specific examples include the following groups, but the present invention is not limited thereto. 2-thiapropane, 2-thiabutane, 3-thiapentane, 2,5-dithiapentane, 2,5-dithiahexane, 2,5-dithiaheptane, 2,6-dithiaheptane, 2,5-dithiaoctane, 2,6-dithiaoctane, 3, It is a group obtained by removing n hydrogen atoms from 6-dithiaoctane, 2,5,8-trithianonane, etc., and these aliphatic groups may have a substituent.
Cycloaliphatic groups include monocyclic aliphatic groups in which n hydrogen atoms have been removed from cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, etc., norbornane, isobornane, adamantane, bicyclooctane, tricyclodecane, tetracyclo Examples include polycyclic aliphatic groups in which n hydrogen atoms are removed from dodecane, hexacycloheptadecane, spirononan, spirodecane, spiroundecane, etc., and these cyclic aliphatic groups contain S, O, and N atoms. It is preferable that an S atom is contained, a cyclic aliphatic group is preferable from the viewpoint of etching resistance, and a polycyclic aliphatic group is more preferable. Specific examples include groups having the following monocyclic and polycyclic aliphatic structures, but the present invention is not limited thereto.
芳香族基としては、ベンゼン、フラン、ピロール、チオフェン等からn個の水素原子を
除いた基が挙げられる。
Examples of the aromatic group include groups in which n hydrogen atoms have been removed from benzene, furan, pyrrole, thiophene, or the like.
Qは、例えば、以下に示したように、S原子、鎖状脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基から任意に選ばれる複数の基が連結した構造であってよい。以下にその構造を例示するが、本発明は、これに限定されるものではない。式中、Raは、水素原子又はアルキル基を表す。 For example, Q may have a structure in which a plurality of groups arbitrarily selected from an S atom, a chain aliphatic group, a cyclic aliphatic group, and an aromatic group are connected as shown below. Although the structure is illustrated below, this invention is not limited to this. In the formula, Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group.
Lの2価の有機基としては、鎖状もしくは環状脂肪族基が挙げられる。
鎖状脂肪族基としては置換基を有していてもよいアルキレン、例えばメチレン、エチレン、プロピレンなどが挙げられ、該鎖状脂肪族基中にS原子を含んでいることが好ましい。具体的には例えば2−チアプロピレン、2−チアブチレン等である。
環状脂肪族基としては、シクロブチレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロへプチレン等の単環式脂肪族基や、ノルボルニレン、イソボルニレン、アダマンチレン、ビシクロオクチレン、トリシクロデカニレン、テトラシクロドデカニレン、ヘキサシクロヘプタデカニレン、スピロノニレン、スピロデカニレン、スピロウンデカニレン、スピロドデカニレン等の多環式脂肪族基が挙げられ、該環状脂肪族基中にはS、O、N原子を含んでいてもよく、S原子を含んでいることが好ましい。
Examples of the divalent organic group for L include a chain or cyclic aliphatic group.
Examples of the chain aliphatic group include optionally substituted alkylene, such as methylene, ethylene, propylene, and the like, and it is preferable that the chain aliphatic group contains an S atom. Specific examples include 2-thiapropylene and 2-thiabutylene.
Cycloaliphatic groups include monocyclic aliphatic groups such as cyclobutylene, cyclopentylene, cyclohexylene, cycloheptylene, norbornylene, isobornylene, adamantylene, bicyclooctylene, tricyclodecanylene, tetracyclododecanylene. , Hexacycloheptadecanylene, spirononylene, spirodecanylene, spiroundecanylene, spirododecanylene, and the like, and the cycloaliphatic groups may contain S, O, and N atoms. Often, it contains S atoms.
一般式(2)に於いて、Lは、Ra1〜Ra3のいずれかと結合して環を形成していてもよい。具体的には以下のような構造が例示されるが、本発明は、これらに限定されるものではない。 In the general formula (2), L may be bonded to any one of R a1 to R a3 to form a ring. Specifically, the following structures are exemplified, but the present invention is not limited to these.
式中、RPは、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基及び炭素数1〜30のシクロアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、
ネオペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基などを挙げることができる。
In the formula, R P represents an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group,
Neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, cyclo Examples thereof include a propyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a boronyl group.
本発明によれば、エピスルフィド構造を有する化合物を添加することで、レジスト膜の屈折率が高くなり、高屈折率媒体用レジストとしてさらなる微細なパターンを形成することが可能となる。 According to the present invention, by adding a compound having an episulfide structure, the refractive index of the resist film is increased, and a further fine pattern can be formed as a resist for a high refractive index medium.
これらエピスルフィド構造をもつ化合物のうち、ネガ型レジスト組成物の屈折率を向上させる観点から、好ましくはS原子を1個以上有する化合物であり、より好ましくはS原子を2〜10個、特に好ましくはS原子を3〜8個有する化合物である。現像欠陥低減やパターン倒れマージン良好の観点から、nは、2以上が好ましく、2〜6が好ましく、さらには架橋剤としての機能や合成上の観点からnは3又は4が特に好ましい。 Among these compounds having an episulfide structure, from the viewpoint of improving the refractive index of the negative resist composition, preferably a compound having one or more S atoms, more preferably 2 to 10 S atoms, particularly preferably. It is a compound having 3 to 8 S atoms. From the viewpoint of reducing development defects and good pattern collapse margin, n is preferably 2 or more, preferably 2 to 6, and more preferably 3 or 4 from the viewpoint of function as a crosslinking agent or synthesis.
本発明に用いられるエピスルフィド構造を有する化合物として、以下の化合物を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the compound having an episulfide structure used in the present invention include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
2,3−エピチオプロピルチオエタン、2,3―エピチオプロピルオキシプロパン、4−エチルー1,2−エピチオシクロヘキサン、1−エピチオエチルー3−チアペンタン、2,3−エピチオプロピルフェニルエーテル。 2,3-epithiopropylthioethane, 2,3-epithiopropyloxypropane, 4-ethyl-1,2-epithiocyclohexane, 1-epithioethyl-3-thiapentane, 2,3-epithiopropylphenyl ether.
ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)メタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルプロパン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,4−ビス(2,3エピチオプロピルチオ)−2−メチルブタン、1−(2,3−エピチオプロピル)−2−(1,2−エピチオシクロヘキシルー4−オキシ)エタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−3−チアペンタン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ヘキサン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルヘキサン、1、1−ビス(エピチオエチル)メタン、1−(エピチオエチル)−1−(2,3−エピチ
オプロピル)メタン、1、1−ビス(2,3−エピチオプロピル)メタン、1−(エピチオエチル)−1−(2,3−エピチオプロピル)エタン、1、2−ビス(2,3−エピチオプロピル)エタン、1−(エピチオエチル)−3−(2,3−エピチオプロピル)ブタン、1、3−ビス(2,3−エピチオプロピル)プロパン、1−(エピチオエチル)−4−(2,3−エピチオプロピル)ペンタン、1、4−ビス(2,3−エピチオプロピル)ブタン、1−(エピチオエチル)−5−(2,3−エピチオプロピル)ヘキサン、1−(エピチオエチル)−2−(3,4−エピチオブチルチオ)エタン、1−(エピチオエチル)−2−〔2−(3,4−エピチオブチルチオ)エチルチオ〕エタン、3,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−3,6−トリチアオクタン、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピル)トリスルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオ)メタン、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオ)エタン、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオエチル)スルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオエチル)ジスルフィド、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)プロパン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−3−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ペンタン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ペンタン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ヘキサン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−5−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ヘキサン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−〔(2−2,3−エピチオプロピルチオエチル)チオ〕エタン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−[〔2−(2−2,3−エピチオプロピルチオエチル)チオエチル〕チオ]エタン、ビス(2,3−エピチオプロピル)エーテル、ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)メタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)エタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)プロパン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)プロパン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)プロパン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ブタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ブタン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−3−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ペンタン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ペンタン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ヘキサン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−5−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ヘキサン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−〔(2−2,3−エピチオプロピルオキシエチル)オキシ〕エタン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−[〔2−(2−2,3−エピチオプロピルオキシエチル)オキシエチル〕オキシ]エタン。
Bis (2,3-epithiopropyl) sulfide, bis (2,3-epithiopropylthio) methane, 1,2-bis (2,3-epithiopropylthio) ethane, 1,2-bis (2, 3-epithiopropylthio) propane, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthio) propane, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthio) -2-methylpropane, 1,4 -Bis (2,3-epithiopropylthio) butane, 1,4-bis (2,3epithiopropylthio) -2-methylbutane, 1- (2,3-epithiopropyl) -2- (1, 2-epithiocyclohexyl lu 4-oxy) ethane, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthio) butane, 1,5-bis (2,3-epithiopropylthio) pentane, 1,5- Bis (2,3-epithiopropylthio ) -2-methylpentane, 1,5-bis (2,3-epithiopropylthio) -3-thiapentane, 1,6-bis (2,3-epithiopropylthio) hexane, 1,6-bis ( 2,3-epithiopropylthio) -2-methylhexane, 1,1-bis (epithioethyl) methane, 1- (epithioethyl) -1- (2,3-epithiopropyl) methane, 1,1-bis ( 2,3-epithiopropyl) methane, 1- (epithioethyl) -1- (2,3-epithiopropyl) ethane, 1,2-bis (2,3-epithiopropyl) ethane, 1- (epithioethyl) -3- (2,3-epithiopropyl) butane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyl) propane, 1- (epithioethyl) -4- (2,3-epithiopropyl) pentane, , 4-bis ( , 3-epithiopropyl) butane, 1- (epithioethyl) -5- (2,3-epithiopropyl) hexane, 1- (epithioethyl) -2- (3,4-epithiobutylthio) ethane, 1- (Epithioethyl) -2- [2- (3,4-epithiobutylthio) ethylthio] ethane, 3,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -3,6-trithiaoctane, bis (2 , 3-epithiopropyl) disulfide, bis (2,3-epithiopropyl) trisulfide, bis (2,3-epithiopropyldithio) methane, bis (2,3-epithiopropyldithio) ethane, bis ( 2,3-epithiopropyldithioethyl) sulfide, bis (2,3-epithiopropyldithioethyl) disulfide, 1,2-bis (2,3-epithiopropylthio) Tan, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthio) propane, 1,2-bis (2,3-epithiopropylthio) propane, 1- (2,3-epithiopropylthio) -2 -(2,3-epithiopropylthiomethyl) propane, 1,4-bis (2,3-epithiopropylthio) butane, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthio) butane, 1- (2,3-epithiopropylthio) -3- (2,3-epithiopropylthiomethyl) butane, 1,5-bis (2,3-epithiopropylthio) pentane, 1- (2,3- Epithiopropylthio) -4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) pentane, 1,6-bis (2,3-epithiopropylthio) hexane, 1- (2,3-epithiopropylthio) -5- (2,3-epithiopropylthio Til) hexane, 1- (2,3-epithiopropylthio) -2-[(2-2,3-epithiopropylthioethyl) thio] ethane, 1- (2,3-epithiopropylthio)- 2-[[2- (2-2,3-epithiopropylthioethyl) thioethyl] thio] ethane, bis (2,3-epithiopropyl) ether, bis (2,3-epithiopropyloxy) methane, 1,2-bis (2,3-epithiopropyloxy) ethane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyloxy) propane, 1,2-bis (2,3-epithiopropyloxy) propane 1- (2,3-epithiopropyloxy) -2- (2,3-epithiopropyloxymethyl) propane, 1,4-bis (2,3-epithiopropyloxy) butane, 1,3- Bis (2,3-Epithi Propyloxy) butane, 1- (2,3-epithiopropyloxy) -3- (2,3-epithiopropyloxymethyl) butane, 1,5-bis (2,3-epithiopropyloxy) pentane, 1- (2,3-epithiopropyloxy) -4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) pentane, 1,6-bis (2,3-epithiopropyloxy) hexane, 1- (2, 3-epithiopropyloxy) -5- (2,3-epithiopropyloxymethyl) hexane, 1- (2,3-epithiopropyloxy) -2-[(2-2,3-epithiopropyloxy) Ethyl) oxy] ethane, 1- (2,3-epithiopropyloxy) -2-[[2- (2-2,3-epithiopropyloxyethyl) oxyethyl] oxy] ethane.
トリス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)メタン、1,2,3−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)プロパン、2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−1−(2,3ーエピチオプロピルチオ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−10(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1
,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,4,5−トリス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,1,1−トリス[{2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル}チオメチル]−2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、1,1,2,2−テトラキス[{2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル}チオメチル]エタン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,7−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−5,7−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、テトラキス(2,3−エピチオプロピル)メタン、1,1,1−トリス(2,3−エピチオプロピル)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピル)−1−(2,3−エピチオプロピル)−2−チアプロパン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピル)−2,4−ビス(2,3−エピチオプロピル)−3−チアペンタン。
Tris (2,3-epithiopropylthiomethyl) methane, 1,2,3-tris (2,3-epithiopropylthio) propane, 2,2-bis (2,3-epithiopropylthio) -1 , 3-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) propane, 2,2-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -1- (2,3-epithiopropylthio) butane, 1, 5-bis (2,3-epithiopropylthio) -2-10 (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3-thiapentane, 1,5-bis (2,3-epithiopropylthio) -2 , 4-Bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3-thiapentane, 1- (2,3-epithiopropylthio) -2,2-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl)- 4-thiahexane, 1,5,6-tris 2,3-epithiopropylthio) -4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3-thiahexane, 1,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -4- (2,3 -Epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1
, 8-bis (2,3-epithiopropylthio) -4,5-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithio) Propylthio) -4,4-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -2,5-bis (2 , 3-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -2,4,5-tris (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,1,1-tris [{2- (2,3-epithiopropylthio) ethyl} thiomethyl] -2- (2,3-epithiopropylthio) ethane, 1,1 , 2,2-Tetrakis [{2- (2,3-Epithi Propylthio) ethyl} thiomethyl] ethane, 1,11-bis (2,3-epithiopropylthio) -4,8-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane 1,11-bis (2,3-epithiopropylthio) -4,7-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane, 1,11-bis ( 2,3-epithiopropylthio) -5,7-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane, tetrakis (2,3-epithiopropyl) methane, , 1,1-tris (2,3-epithiopropyl) propane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyl) -1- (2,3-epithiopropyl) -2-thiapropane, 1, 5-bis (2,3-epithio Propyl) -2,4-bis (2,3-epithiopropyl) -3- Chiapentan.
テトラキス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)メタン、1,1,1−トリス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)プロパン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3−チアペンタン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,5ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,4,5−トリス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,9−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−5−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−5−〔(2−2,3−エピチオプロピルオキシエチル)オキシメチル〕−3,7−ジチアノナン、1,10−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−5,6−ビス〔(2−2,3−エピチオプロピルオキシエチル)オキシ〕−3,6,9−トリチアデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−5,7−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−5,7−〔(2−2,3−エピチオプロピルオキシエチル)オキシメチル〕−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,7−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、テトラキス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)メタン、テトラキス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)メタン、1,1,1−トリス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)プロパン、1,2,3−トリス(2,3−エピチオプロピルジチオ)プロパン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(2,3−エピ
チオプロピルチオ)−2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)−2−(2,3−エピチオプロピルジチオエチルチオ)−4−チアヘキサン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,5ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,4,5−トリス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,9−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−5−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−5−〔(2−2,3−エピチオプロピルチオエチル)チオメチル〕−3,7−ジチアノナン、1,10−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−5,6−ビス〔(2−2,3−エピチオプロピルチオエチル)チオ〕−3,6,9−トリチアデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−5,7−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−5,7−〔(2−2,3−エピチオプロピルチオエチル)チオメチル〕−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,7−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン。
Tetrakis (2,3-epithiopropyloxymethyl) methane, 1,1,1-tris (2,3-epithiopropyloxymethyl) propane, 1,5-bis (2,3-epithiopropyloxy)- 2- (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3-thiapentane, 1,5-bis (2,3-epithiopropyloxy) -2,4-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3-thiapentane, 1- (2,3-epithiopropyloxy) -2,2-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) -4-thiahexane, 1,5,6-tris (2,3 -Epithiopropyloxy) -4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3-thiahexane, 1,8-bis (2,3-epithiopropyloxy) -4- (2,3-epithio Propyl Xymethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropyloxy) -4,5bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8 -Bis (2,3-epithiopropyloxy) -4,4-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropyloxy) ) -2,4,5-tris (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropyloxy) -2,5-bis (2 , 3-epithiopropyloxymethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,9-bis (2,3-epithiopropyloxy) -5- (2,3-epithiopropyloxymethyl) -5-[( 2-2,3-epi Opropyloxyethyl) oxymethyl] -3,7-dithianonane, 1,10-bis (2,3-epithiopropyloxy) -5,6-bis [(2-2,3-epithiopropyloxyethyl) Oxy] -3,6,9-trithiadecane, 1,11-bis (2,3-epithiopropyloxy) -4,8-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3,6,9- Trithiaundecane, 1,11-bis (2,3-epithiopropyloxy) -5,7-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3,6,9-trithiaundecane, 1,11 -Bis (2,3-epithiopropyloxy) -5,7-[(2-2,3-epithiopropyloxyethyl) oxymethyl] -3,6,9-trithiaundecane, 1,11-bis (2,3-epithiop (Lopyloxy) -4,7-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) -3,6,9-trithiaundecane, tetrakis (2,3-epithiopropylthiomethyl) methane, tetrakis (2,3- Epithiopropyldithiomethyl) methane, 1,1,1-tris (2,3-epithiopropylthiomethyl) propane, 1,2,3-tris (2,3-epithiopropyldithio) propane, 1,5 -Bis (2,3-epithiopropylthio) -2- (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3-thiapentane, 1,5-bis (2,3-epithiopropylthio) -2,4 -Bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3-thiapentane, 1,6-bis (2,3-epithiopropyldithiomethyl) -2- (2,3-epithiopropyldithioethylthio) ) -4-thiahexane, 1- (2,3-epithiopropylthio) -2,2-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -4-thiahexane, 1,5,6-tris (2, 3-epithiopropylthio) -4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3-thiahexane, 1,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -4- (2,3-epi Thiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -4,5bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -4,4-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epi Thiopropylthio) -2,4,5-tris 2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (2,3-epithiopropylthio) -2,5-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl)- 3,6-dithiaoctane, 1,9-bis (2,3-epithiopropylthio) -5- (2,3-epithiopropylthiomethyl) -5-[(2-2,3-epithiopropylthio Ethyl) thiomethyl] -3,7-dithianonane, 1,10-bis (2,3-epithiopropylthio) -5,6-bis [(2-2,3-epithiopropylthioethyl) thio] -3 , 6,9-trithiadecane, 1,11-bis (2,3-epithiopropylthio) -4,8-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane, 1,11-bis (2,3-epithiopro Pyrthio) -5,7-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane, 1,11-bis (2,3-epithiopropylthio) -5,7- [(2-2,3-epithiopropylthioethyl) thiomethyl] -3,6,9-trithiaundecane, 1,11-bis (2,3-epithiopropylthio) -4,7-bis (2 , 3-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane.
テトラ〔2−(2,3−エピチオプロピルチオ)アセチルメチル〕メタン、1,1,1−トリ〔2−(2,3−エピチオプロピルチオ)アセチルメチル〕プロパン、テトラ〔2−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)アセチルメチル〕メタン、1,1,1−トリ〔2−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)アセチルメチル〕プロパン。 Tetra [2- (2,3-epithiopropylthio) acetylmethyl] methane, 1,1,1-tri [2- (2,3-epithiopropylthio) acetylmethyl] propane, tetra [2- (2 , 3-epithiopropylthiomethyl) acetylmethyl] methane, 1,1,1-tri [2- (2,3-epithiopropylthiomethyl) acetylmethyl] propane.
1,3−ビス(エピチオエチル)シクロペンタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピル)シクロペンタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロペンタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロペンタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロペンタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロペンタン、1,3−ビス(エピチオエチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(エピチオエチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン、1,3,5−トリス(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキサン、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸―ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エステル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸―ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エステル、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸―トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)エステル。 1,3-bis (epithioethyl) cyclopentane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyl) cyclopentane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyloxy) cyclopentane, 1,3- Bis (2,3-epithiopropylthio) cyclopentane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) cyclopentane, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) cyclo Pentane, 1,3-bis (epithioethyl) cyclohexane, 1,4-bis (epithioethyl) cyclohexane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyl) cyclohexane, 1,4-bis (2,3-epithio) Propyl) cyclohexane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyloxy) cyclohexane, 1,4-bis (2,3-epithiopropyloxy) ) Cyclohexane, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthio) cyclohexane, 1,4-bis (2,3-epithiopropylthio) cyclohexane, 1,3-bis (2,3-epithiopropyl) Oxymethyl) cyclohexane, 1,4-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) cyclohexane, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (2,3 -Epithiopropylthiomethyl) cyclohexane, 1,3,5-tris (2,3-epithiopropyl) cyclohexane, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid-bis (2,3-epithiopropylthio) ester, 1, 4-cyclohexanedicarboxylic acid-bis (2,3-epithiopropylthio) ester, 1,3,5-cyclohexanetrica Bon acid - tris (2,3-epithiopropylthio) ester.
2,4−ビス(エピチオエチル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(エピチオエ
チル)テトラヒドロチオフェン、2,4−ビス(2,3−エピチオプロピル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピル)テトラヒドロチオフェン、2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)テトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)テトラヒドロチオフェン、2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)テトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)テトラヒドロチオフェン、2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)テトラヒドロチオフェン、2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)テトラヒドロチオフェン。
2,4-bis (epithioethyl) tetrahydrothiophene, 2,5-bis (epithioethyl) tetrahydrothiophene, 2,4-bis (2,3-epithiopropyl) tetrahydrothiophene, 2,5-bis (2,3-epi Thiopropyl) tetrahydrothiophene, 2,4-bis (2,3-epithiopropyloxy) tetrahydrothiophene, 2,5-bis (2,3-epithiopropyloxy) tetrahydrothiophene, 2,4-bis (2, 3-epithiopropylthio) tetrahydrothiophene, 2,5-bis (2,3-epithiopropylthio) tetrahydrothiophene, 2,4-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) tetrahydrothiophene, 2,5 -Bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) tetrahydrothiophene, 2 4- bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) tetrahydrothiophene, 2,5-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) tetrahydrothiophene.
2,5−ビス(エピチオエチル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,6−ビス(エピチオエチル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,6−ビス(2,3−エピチオプロピル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,6−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,6−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)テトラヒドロ−2H−チオピラン、2,4,6−トリス(2,3−エピチオプロピル)テトラヒドロ−2H−チオピラン。 2,5-bis (epithioethyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,6-bis (epithioethyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,5-bis (2,3-epithiopropyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2, 6-bis (2,3-epithiopropyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,5-bis (2,3-epithiopropyloxy) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,6-bis (2,3-epi Thiopropyloxy) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,5-bis (2,3-epithiopropylthio) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,6-bis (2,3-epithiopropylthio) tetrahydro-2H- Thiopyran, 2,5-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,6 Bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,5-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,6-bis (2,3- (Epithiopropylthiomethyl) tetrahydro-2H-thiopyran, 2,4,6-tris (2,3-epithiopropyl) tetrahydro-2H-thiopyran.
2,5−ビス(エピチオエチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス[{2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル}チオメチル]−1,4−ジチアン。 2,5-bis (epithioethyl) -1,4-dithiane, 2,5-bis (2,3-epithiopropyl) -1,4-dithiane, 2,5-bis (2,3-epithiopropyloxy) Methyl) -1,4-dithiane, 2,5-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) -1,4-dithiane, 2,5-bis [{2- (2,3-epithiopropylthiol) ) Ethyl} thiomethyl] -1,4-dithiane.
4−エピチオエチル−1、2−エピチオシクロペンタン、4−エピチオエチル−1、2−エピチオシクロヘキサン、4−エポキシ−1、2−エピチオシクロペンタン、4−エポキシ−1、2−エピチオシクロヘキサン。 4-epithioethyl-1,2-epithiocyclopentane, 4-epithioethyl-1,2-epithiocyclohexane, 4-epoxy-1,2-epithiocyclopentane, 4-epoxy-1,2-epithiocyclohexane.
ビス〔4−(エピチオエチル)シクロヘキシル〕メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキシル〕メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキシル〕メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキシル〕メタン、ビス〔3,5―ビス(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキサンー1−イル〕メタン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキシル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(エピチオエチル)シクロヘキシル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキシル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキシル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキシル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキシル〕プロパン、ビス〔3,5―ビス(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキサンー1−イル〕〕プロパン。 Bis [4- (epithioethyl) cyclohexyl] methane, bis [4- (2,3-epithiopropyl) cyclohexyl] methane, bis [4- (2,3-epithiopropyloxy) cyclohexyl] methane, bis [4- (2,3-epithiopropylthio) cyclohexyl] methane, bis [4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) cyclohexyl] methane, bis [3,5-bis (2,3-epithiopropyl) cyclohexane -1-yl] methane, 2,2-bis [4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) cyclohexyl] propane, 2,2-bis [4- (epithioethyl) cyclohexyl] propane, 2,2-bis [4- (2,3-epithiopropyl) cyclohexyl] propane, 2,2-bis [4- (2,3-epithiopropyloxy) ) Cyclohexyl] propane, 2,2-bis [4- (2,3-epithiopropylthio) cyclohexyl] propane, 2,2-bis [4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) cyclohexyl] propane, 2,2-bis [4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) cyclohexyl] propane, bis [3,5-bis (2,3-epithiopropyl) cyclohexane-1-yl]] propane.
ビス〔4−(エピチオエチル)シクロヘキシル〕スルフィド、ビス〔4−(2,3−エ
ピチオプロピル)シクロヘキシル〕スルフィド、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキシル〕スルフィド、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕スルフィド、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキシル〕スルフィド、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキシル〕スルフィド、ビス〔3,5―ビス(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキサンー1−イル〕スルフィド。
Bis [4- (epithioethyl) cyclohexyl] sulfide, bis [4- (2,3-epithiopropyl) cyclohexyl] sulfide, bis [4- (2,3-epithiopropyloxy) cyclohexyl] sulfide, bis [4- (2,3-epithiopropylthio) cyclohexyl] sulfide, bis [4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) cyclohexyl] sulfide, bis [4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) cyclohexyl] Sulfide, bis [3,5-bis (2,3-epithiopropyl) cyclohexane-1-yl] sulfide.
ビス〔4−(エピチオエチル)シクロヘキシル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピル)シクロヘキシル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキシル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキシル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキシル〕スルフォン。 Bis [4- (epithioethyl) cyclohexyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropyl) cyclohexyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropyloxy) cyclohexyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropylthio) cyclohexyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) cyclohexyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) cyclohexyl] Sulfon.
1,3−ビス(エピチオエチル)ベンゼン、1,4−ビス(エピチオエチル)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピル)ベンゼン、1、3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン。 1,3-bis (epithioethyl) benzene, 1,4-bis (epithioethyl) benzene, 1,3-bis (2,3-epithiopropyl) benzene, 1,4-bis (2,3-epithiopropyl) Benzene, 1,3-bis (2,3-epithiopropyloxy) benzene, 1,4-bis (2,3-epithiopropyloxy) benzene, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthio) ) Benzene, 1,4-bis (2,3-epithiopropylthio) benzene, 1,3-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) benzene, 1,4-bis (2,3-epithio) Propyloxymethyl) benzene, 1,3-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) benzene, 1,4-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) benzene, 1,3,5-tris ( 2 3-epithiopropylthio) benzene.
ビス〔4−(エピチオエチル)フェニル〕メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピル)フェニル〕メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)フェニル〕メタン、ビス{4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル}メタン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)フェニル〕メタン、ビス〔3,5―ビス(2,3−エピチオプロピル)フェニル〕スルフィド。 Bis [4- (epithioethyl) phenyl] methane, bis [4- (2,3-epithiopropyl) phenyl] methane, bis [4- (2,3-epithiopropyloxy) phenyl] methane, bis [4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) phenyl] methane, bis {4- (2,3-epithiopropylthio) phenyl} methane, bis [4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) phenyl] Methane, bis [3,5-bis (2,3-epithiopropyl) phenyl] sulfide.
2,2−ビス〔4−(エピチオエチル)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピル)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス{4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル}プロパン、2,2−ビス{4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)フェニル}プロパン、2,2−ビス{4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)フェニル}プロパン。 2,2-bis [4- (epithioethyl) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (2,3-epithiopropyl) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (2,3-epi Thiopropyloxy) phenyl] propane, 2,2-bis {4- (2,3-epithiopropylthio) phenyl} propane, 2,2-bis {4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) phenyl } Propane, 2,2-bis {4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) phenyl} propane.
ビス〔4−(エピチオエチル)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピル)フェニル〕スルフィド、ビス{4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル}スルフィド、ビス{4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル}スルフィド、ビス{4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)フェニル}スルフィド、ビス{4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)フェニル}スルフィド。 Bis [4- (epithioethyl) phenyl] sulfide, bis [4- (2,3-epithiopropyl) phenyl] sulfide, bis {4- (2,3-epithiopropyloxy) phenyl} sulfide, bis {4- (2,3-epithiopropylthio) phenyl} sulfide, bis {4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) phenyl} sulfide, bis {4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) phenyl} Sulfide.
ビス〔4−(エピチオエチル)フェニル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピル)フェニル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル〕スルフォン、ビス{4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル}スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)フェニル〕スルフォン、ビス〔4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)フェニル〕スルフォン。 Bis [4- (epithioethyl) phenyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropyl) phenyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropyloxy) phenyl] sulfone, bis {4- (2,3-epithiopropylthio) phenyl} sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropyloxymethyl) phenyl] sulfone, bis [4- (2,3-epithiopropylthiomethyl) phenyl] Sulfon.
4,4’−ビス(エピチオエチル)ビフェニル、4,4’−ビス(2,3−エピチオプロピル)ビフェニル、4,4’−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ビフェニル、4,4’−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ビフェニル。 4,4′-bis (epithioethyl) biphenyl, 4,4′-bis (2,3-epithiopropyl) biphenyl, 4,4′-bis (2,3-epithiopropyloxy) biphenyl, 4,4 ′ -Bis (2,3-epithiopropylthio) biphenyl, 4,4'-bis (2,3-epithiopropyloxymethyl) biphenyl, 4,4'-bis (2,3-epithiopropylthiomethyl) Biphenyl.
本発明に特に好適に用いられるエピスルフィド構造を有する化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。 Examples of the compound having an episulfide structure particularly preferably used in the present invention include the following compounds.
エピスルフィド構造を有する化合物は、単独で用いても、同時に複数を混合して用いてもよい。
エピスルフィド構造を有する化合物は、分子量100〜10000のものが好ましい。
エピスルフィド構造を有する化合物は、アルカリ可溶性樹脂に対して、0.5〜50質
量%、好ましくは1〜30質量%、さらに好ましくは2〜20質量%である。
A compound having an episulfide structure may be used alone or in combination.
The compound having an episulfide structure preferably has a molecular weight of 100 to 10,000.
The compound having an episulfide structure is 0.5 to 50% by mass, preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 20% by mass with respect to the alkali-soluble resin.
エピスルフィド構造を有する化合物は、下記の通り、対応するエポキシ化合物若しくはその開環誘導体と、チオシアン化カリウム若しくはチオ尿素との反応から合成することができる。 A compound having an episulfide structure can be synthesized from a reaction of a corresponding epoxy compound or a ring-opened derivative thereof with potassium thiocyanate or thiourea as described below.
(B)アルカリ可溶性樹脂
本発明のネガ型レジスト組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含有する。
アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像液に対して溶解性を有する基(以下、「アルカリ可溶性基」ともいう)と、酸の作用により架橋剤又は樹脂中のカルボキシル基、ヒドロキシ基等の他の官能基と反応する基(以下、「反応性基」ともいう)とを有するか、或いは、アルカリ現像液に対して溶解性を有し、且つ酸の作用により架橋剤又は樹脂中のカルボキシル基、ヒドロキシ基等の他の官能基と反応する基(以下、「アルカリ可溶・反応性基」ともいう)を有する。
(B) Alkali-soluble resin The negative resist composition of the present invention contains an alkali-soluble resin.
The alkali-soluble resin is composed of a group having solubility in an alkali developer (hereinafter also referred to as “alkali-soluble group”) and other functional groups such as a crosslinking agent or a carboxyl group or a hydroxy group in the resin by the action of an acid. Or a hydroxyl group in the crosslinking agent or resin by the action of an acid. And other functional groups that react with other functional groups (hereinafter also referred to as “alkali-soluble / reactive groups”).
アルカリ可溶性基、反応性基、アルカリ可溶・反応性基を有する繰り返し単位
アルカリ可溶性樹脂は、ラジカル重合などで重合する基(以下「重合性基」ともいう)とアルカリ可溶性基と反応性基とを有する重合性単量体によって形成される繰り返し単位を有するか、重合性基とアルカリ可溶性基とを有する重合性単量体によって形成される繰り返し単位と、重合性基と反応性基とを有する重合性単量体によって形成される繰り返し単位とを有するか、或いは、重合性基とアルカリ可溶・反応性基とを有する重合性単量体によって形成される繰り返し単位を有することが好ましい。
Alkali-soluble group, reactive group, repeating unit having alkali-soluble / reactive group An alkali-soluble resin is composed of a group that is polymerized by radical polymerization or the like (hereinafter also referred to as “polymerizable group”), an alkali-soluble group, and a reactive group. Having a repeating unit formed by a polymerizable monomer having or having a repeating unit formed by a polymerizable monomer having a polymerizable group and an alkali-soluble group, and a polymerizable group and a reactive group It preferably has a repeating unit formed by a polymerizable monomer, or has a repeating unit formed by a polymerizable monomer having a polymerizable group and an alkali-soluble / reactive group.
上記繰り返し単位は、下記一般式(I−1)又は(I−2)で表されることが好ましい。 The repeating unit is preferably represented by the following general formula (I-1) or (I-2).
一般式(I−1)に於いて、
R12、R13及びR14は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表わす。
R11は、水素原子、アルカリ可溶性基及び/又は反応性基を有する有機基、或いは、アルカリ可溶性・反応性基を有する有機基を表す。
一般式(I−2)に於いて、
Z'は、結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、脂環式構造を形成するための原子
団を表す。
R15及びR16は、各々独立に、水素原子、アルカリ可溶性基及び/又は反応性基を有する有機基、或いは、アルカリ可溶・反応性基を有する有機基を表す。
In general formula (I-1),
R 12 , R 13 and R 14 each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.
R 11 represents a hydrogen atom, an organic group having an alkali-soluble group and / or a reactive group, or an organic group having an alkali-soluble / reactive group.
In general formula (I-2),
Z ′ represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two bonded carbon atoms (C—C).
R 15 and R 16 each independently represents a hydrogen atom, an organic group having an alkali-soluble group and / or a reactive group, or an organic group having an alkali-soluble / reactive group.
一般式(I−2)は、下記一般式(I−2’−1)〜(I−2’−3)であることが好ましい。 The general formula (I-2) is preferably the following general formulas (I-2′-1) to (I-2′-3).
一般式(I−2’−1)〜(I−2’−3)に於いて、
R17、R18、R19、R20、R21、R22及びR23は、各々独立に、水素原子、アルカリ可溶性基及び/又は反応性基を有する有機基、或いは、アルカリ可溶・反応性基を有する有機基を表す。
mは、0以上の整数を表す。
In general formulas (I-2′-1) to (I-2′-3),
R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 and R 23 are each independently an organic group having a hydrogen atom, alkali-soluble group and / or reactive group, or alkali-soluble / reactive Represents an organic group having a functional group.
m represents an integer of 0 or more.
R11、R15〜R23に於ける、有機基としては、置換基を有していてもよい、直鎖若しくは分岐状の脂肪族基、単環式若しくは多環式の脂肪族基が好ましい。直鎖若しくは分岐状の脂肪族基、単環式若しくは多環式の脂肪族基は、エーテル構造やエステル構造を含んでもいてもよいし、アルカリ可溶性基、反応性基、アルカリ可溶・反応性基が複数結合していてもよい。 The organic group in R 11 and R 15 to R 23 is preferably a linear or branched aliphatic group, monocyclic or polycyclic aliphatic group which may have a substituent. . The linear or branched aliphatic group, monocyclic or polycyclic aliphatic group may contain an ether structure or an ester structure, an alkali-soluble group, a reactive group, or an alkali-soluble / reactive group. A plurality of groups may be bonded.
有機基は、以下に示すように、直鎖若しくは分岐状の脂肪族基と単環若しくは多環式脂肪族基の連結した基であってもよい。式中では、重合性基を有する構造として、メタクリル酸骨格、トリシクロデカン骨格、ポリノルボルナン骨格を例示したが、本発明は、これらに限定されるものではない。 The organic group may be a group in which a linear or branched aliphatic group and a monocyclic or polycyclic aliphatic group are connected as shown below. In the formula, examples of the structure having a polymerizable group include a methacrylic acid skeleton, a tricyclodecane skeleton, and a polynorbornane skeleton, but the present invention is not limited thereto.
式中、
Aは、単結合又は、直鎖若しくは分岐状脂肪族基を表す。
Bは、単結合、又は単環若しくは多環式脂肪族基を表す。
R’は、アルカリ可溶性基である。
R”は、反応性基である。
R'とR”の内の片方が、アルカリ可溶・反応性基であり、他方が水素原子であっても
よい。
n’及びn”は、1以上の整数、na及びnbは、0以上の整数、mは0以上の整数である。na及びnbが2以上の整数の時、AとBは任意の順で繰り返されてよい。n’ 及び
n”は、1〜2が好ましく、na=1かつnb=0、na=0かつnb=1又はna=nb=1が好ましい。
Where
A represents a single bond or a linear or branched aliphatic group.
B represents a single bond or a monocyclic or polycyclic aliphatic group.
R ′ is an alkali-soluble group.
R ″ is a reactive group.
One of R ′ and R ″ may be an alkali-soluble / reactive group, and the other may be a hydrogen atom.
n 'and n "are an integer of 1 or more, n a and n b is an integer of 0 or more, when m is an integer of at least 0 .n a and n b is an integer of 2 or more, A and B N ′ and n ″ are preferably 1 to 2 and n a = 1 and n b = 0, n a = 0 and n b = 1 or n a = n b = 1. preferable.
Aは、好ましくは、炭素数1〜30個、さらに好ましくは1〜10個の直鎖若しくは分岐状脂肪族基である。このような直鎖若しくは分岐状脂肪族基としては、例えば、以下の(A1)〜(A18)のような鎖状のアルキレン基が例示される。また、これらのアルキレン基からn個の水素原子を除いた(2+n)価の基も同様にAに含まれる。 A is preferably a linear or branched aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms. Examples of such linear or branched aliphatic groups include chain alkylene groups such as the following (A1) to (A18). A (2 + n) -valent group obtained by removing n hydrogen atoms from these alkylene groups is also included in A.
Aを介して重合性基と、アルカリ可溶性基、反応性基、アルカリ可溶・反応性基とが結合した繰り返し単位としては、例えば、次のような構造を挙げることができる。 Examples of the repeating unit in which a polymerizable group, an alkali-soluble group, a reactive group, and an alkali-soluble / reactive group are bonded via A include the following structures.
上記構造中、
R12、R13及びR14は、前記一般式(I−1)に於ける、R12、R13及びR14と同様のものである。
R’は、複数個ある場合には各々独立に、アルカリ可溶性基を表す。
R”は、複数個ある場合には各々独立に、反応性基を表す。
R'とR”の内の片方が、アルカリ可溶・反応性基であり、他方が水素原子であっても
よい。
In the above structure,
R 12, R 13 and R 14 are the in the general formula (I-1), is the same as the R 12, R 13 and R 14.
When there are a plurality of R ′, each independently represents an alkali-soluble group.
When there are a plurality of R ″, each independently represents a reactive group.
One of R ′ and R ″ may be an alkali-soluble / reactive group, and the other may be a hydrogen atom.
前記Bは、好ましくは、炭素数5〜30個、さらに好ましくは6〜25個の単環若しくは多環式脂肪族基である。このような単環若しくは多環式脂肪族基としては、以下の(B1)〜(B37)のような脂環式のアルキレン基が挙げられる。またこれらアルキレン基からn個の水素原子を除いた(2+n)価の基も同様にBに含まれる。耐エッチング性の観点から多環式脂肪族基がより好ましい。 The B is preferably a monocyclic or polycyclic aliphatic group having 5 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 25 carbon atoms. Examples of such monocyclic or polycyclic aliphatic groups include alicyclic alkylene groups such as the following (B1) to (B37). In addition, (2 + n) -valent groups obtained by removing n hydrogen atoms from these alkylene groups are also included in B. From the viewpoint of etching resistance, a polycyclic aliphatic group is more preferable.
Bを介して重合性基と、アルカリ可溶性基、反応性基、アルカリ可溶・反応性基とが結合した繰り返し単位としては、例えば、次のような構造を挙げることができる。 Examples of the repeating unit in which a polymerizable group, an alkali-soluble group, a reactive group, and an alkali-soluble / reactive group are bonded via B include the following structures.
上記構造中、
R’は、複数個ある場合には各々独立に、アルカリ可溶性基を表す。
R”は、複数個ある場合には各々独立に、反応性基を表す。
R'とR”の内の片方が、アルカリ可溶・反応性基であり、他方が水素原子であっても
よい。
n’及びn”は、0以上の整数を表す。但し、n’+n”は、1以上である。
In the above structure,
When there are a plurality of R ′, each independently represents an alkali-soluble group.
When there are a plurality of R ″, each independently represents a reactive group.
One of R ′ and R ″ may be an alkali-soluble / reactive group, and the other may be a hydrogen atom.
n ′ and n ″ represent an integer of 0 or more, provided that n ′ + n ″ is 1 or more.
AとBが組み合わさって有機基を形成してもよい。 A and B may combine to form an organic group.
アルカリ可溶性基
上記構造に於ける、R’のアルカリ可溶性基としては、下記化合物に於ける、多弗素置換アルコール構造を含む有機基、カルボン酸構造を含む有機基、スルホンアミド構造を含む有機基、フルフリルアルコール構造を含む有機基、アミック酸構造を含む有機基、カルバメート構造を含む有機基、互変異性アルコール構造を含む有機基、チオール構造を含む有機基、ケトンオキシム構造を含む有機基、ジカルボニルメチレン構造を含む有機基、N-ヒドロキシサクシンイミド構造を含む有機基、トリアジン骨格を持つ有機基等が挙げられる。
Alkali-soluble group In the above structure, the alkali-soluble group of R ′ includes an organic group containing a polyfluorinated alcohol structure, an organic group containing a carboxylic acid structure, an organic group containing a sulfonamide structure in the following compounds: Organic group containing furfuryl alcohol structure, organic group containing amic acid structure, organic group containing carbamate structure, organic group containing tautomeric alcohol structure, organic group containing thiol structure, organic group containing ketone oxime structure, di Examples include an organic group containing a carbonylmethylene structure, an organic group containing an N-hydroxysuccinimide structure, and an organic group having a triazine skeleton.
上記多弗素置換アルコール構造中、R1b及びR1cは水素原子、弗素原子又は弗素置換されたアルキル基を表し、同一でも異なっていても良い。弗素置換されたアルキル基はアルキル基の全ての水素原子が弗素置換されていることが好ましい。R1b及びR1cは互いに結合して環を形成していてもよい。多弗素置換アルコール構造として、次のような構造を例示することができる。 In the polyfluorinated alcohol structure, R 1b and R 1c represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorine-substituted alkyl group, and may be the same or different. The fluorine-substituted alkyl group preferably has all hydrogen atoms of the alkyl group substituted with fluorine. R 1b and R 1c may be bonded to each other to form a ring. Examples of the polyfluorinated alcohol structure include the following structures.
上記スルホンアミド構造にはさらに、カルボニル基、アミド基、スルホン基、エステル基等が結合していてもよい。次にその構造を示す。 Furthermore, a carbonyl group, an amide group, a sulfone group, an ester group, or the like may be bonded to the sulfonamide structure. The structure is shown below.
上記構造中、R3a及びR3bは、各々独立に、置換基を有していても良い、直鎖若しくは分岐状のアルキル基又は単環式若しくは多環式のアルキル基を表す。置換基はヒドロキシル基、エーテル構造やエステル構造を含んでもよく、また水素原子が弗素原子で置換されていてもよい。これらの置換基はアルカリ可溶性の観点から、エーテルやエステル構造を含んでもよい直鎖若しくは分岐状のアルキル基が好ましく、さらに水素原子が弗素原子で置換された基が好ましい。R3a及びR3bとしては、例えば、メチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−メトキシエチル基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−t−ブトキシカルボニルエチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基、トリフルオロメチル基、ノナフルオロブチル基、などである。 In the above structure, R 3a and R 3b each independently represents a linear or branched alkyl group or a monocyclic or polycyclic alkyl group which may have a substituent. The substituent may include a hydroxyl group, an ether structure or an ester structure, and a hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom. From the viewpoint of alkali solubility, these substituents are preferably linear or branched alkyl groups that may contain an ether or ester structure, and more preferably groups in which a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. Examples of R 3a and R 3b include a methyl group, an ethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-methoxyethyl group, a 2-methoxycarbonylethyl group, a 2-t-butoxycarbonylethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, A norbornyl group, an isobornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, an adamantyl group, a trifluoromethyl group, a nonafluorobutyl group, and the like.
アルカリ可溶性基が、多弗素置換アルコール、カルボン酸、フルフリルアルコール、互変異性アルコール、チオール、ケトンオキシム、N-ヒドロキシサクシンイミド、アミック酸の場合、これらの基は、反応性基としても作用し得るアルカリ可溶・反応性基である。
これらアルカリ可溶性基のうち、反応性基としての観点から多弗素置換アルコール、カルボン酸、互変異性アルコール、チオール、ケトンオキシム、N-ヒドロキシサクシンイミド、アミック酸が好ましく、アルカ現像液に対する溶解性及び膨潤抑制の観点から多弗素置換アルコール、カルボン酸、スルホンアミドがより好ましい。
When the alkali-soluble group is a polyfluorinated alcohol, carboxylic acid, furfuryl alcohol, tautomeric alcohol, thiol, ketone oxime, N-hydroxysuccinimide, or amic acid, these groups also act as reactive groups. This is an alkali-soluble / reactive group to be obtained.
Of these alkali-soluble groups, polyfluorinated alcohols, carboxylic acids, tautomeric alcohols, thiols, ketone oximes, N-hydroxysuccinimides, and amic acids are preferred from the viewpoint of reactive groups. From the viewpoint of suppression of swelling, polyfluorinated alcohols, carboxylic acids, and sulfonamides are more preferable.
反応性基
上記構造中、R”の反応性基としては、下記化合物に於ける、カルボキシル基、ヒドロ
キシル基、エポキシ基、オキセタン基、メチロール基、が挙げられる。
Reactive Group In the above structure, examples of the reactive group R ″ include a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, an oxetane group, and a methylol group in the following compounds.
これらの反応性基のうち、ヒドロキシル基及びカルボキシル基は、アルカリ可溶性基として作用し得るアルカリ可溶・反応性基である。 Of these reactive groups, the hydroxyl group and carboxyl group are alkali-soluble and reactive groups that can act as alkali-soluble groups.
上記構造中、R13a、R14a、R15a、R16a、R17aは、前記樹脂の主鎖に結合手となる単結合又は有機基(有機構造)を表す。R14b、R14c、R14d、R15b、R17bは、置換基を有していてもよい、直鎖若しくは分岐状のアルキル基又は単環式若しくは多環式のアルキル基を表す。置換基はヒドロキシル基、エーテル構造やエステル構造を含んでもよく、また水素原子が弗素原子で置換されていてもよい。R14b、R14c、R15c、R17bとしては、例えば、メチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−メトキシエチル基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−t−ブトキシカルボニルエチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基、トリフルオロメチル基、ノナフルオロブチル基、である。lは1〜5の整数であり、lが2以上の時R15bは同一でも異なっていてもよい。また、R14a、R14b、R14c、R14dは互いに結合して環構造をとっていてもよく、R15a、R15bは互いに結合して環構造をとっていてもよい。 In the above structure, R 13a , R 14a , R 15a , R 16a and R 17a represent a single bond or an organic group (organic structure) that becomes a bond to the main chain of the resin. R 14b , R 14c , R 14d , R 15b and R 17b each represents a linear or branched alkyl group or a monocyclic or polycyclic alkyl group which may have a substituent. The substituent may include a hydroxyl group, an ether structure or an ester structure, and a hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom. Examples of R 14b , R 14c , R 15c and R 17b include a methyl group, an ethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-methoxyethyl group, a 2-methoxycarbonylethyl group, a 2-t-butoxycarbonylethyl group, A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, an adamantyl group, a trifluoromethyl group, and a nonafluorobutyl group. l is an integer of 1 to 5, and when 15 is 2 or more, R 15b may be the same or different. R 14a , R 14b , R 14c and R 14d may be bonded to each other to form a ring structure, and R 15a and R 15b may be bonded to each other to form a ring structure.
以下にエポキシ基及びオキセタン基、の構造を例示する。 The structure of an epoxy group and an oxetane group is illustrated below.
式中、R14a、R14b、R15aは、前記構造中R14a、R14b、R15aと同様のものである。 Wherein, R 14a, R 14b, R 15a , the structure R 14a, R 14b, is similar to the R 15a.
これら反応性基のうち、エピスルフィド化合物との反応性の観点から、ヒドロキシル基又はカルボキシル基が好ましい。 Of these reactive groups, a hydroxyl group or a carboxyl group is preferred from the viewpoint of reactivity with an episulfide compound.
反応性基がヒドロキシル基である場合、ヒドロキシル基は、アセタールまたはケタール構造で保護されていてもよい。このようにヒドロキシル基がアセタールまたはケタール構造で保護されていることにより、露光部においてのみヒドロキシル基が発生し、露光部と未露光部との溶解コントラストが向上する。
次に、このようなアセタール構造を例示する。
When the reactive group is a hydroxyl group, the hydroxyl group may be protected with an acetal or ketal structure. Thus, by protecting the hydroxyl group with an acetal or ketal structure, the hydroxyl group is generated only in the exposed portion, and the dissolution contrast between the exposed portion and the unexposed portion is improved.
Next, such an acetal structure is illustrated.
これらの部分構造のうち、193nmの吸収が小さい、芳香族構造を持たないものが好ましい。 Among these partial structures, those having a small absorption at 193 nm and having no aromatic structure are preferable.
反応性基がカルボキシル基の場合、カルボキシル基は、酸脱離性アルキル基とのエステル構造(酸分解性基)を形成してもよい。このようにカルボキシル基が酸脱離性アルキル基とのエステル構造を形成することにより、露光部でのみ反応性基となるカルボキシル基が発生するため、露光前のレジスト膜全体の溶解速度を抑制しつつ、反応性基であるカルボキシル基の実質含有量を高めることができる。
次に、このような酸分解性基を例示する。
When the reactive group is a carboxyl group, the carboxyl group may form an ester structure (acid-decomposable group) with an acid-eliminable alkyl group. Since the carboxyl group forms an ester structure with the acid-eliminable alkyl group in this way, a carboxyl group that becomes a reactive group is generated only in the exposed area, thereby suppressing the dissolution rate of the entire resist film before exposure. Meanwhile, the substantial content of the carboxyl group which is a reactive group can be increased.
Next, such acid-decomposable groups are exemplified.
以下に本発明に用いられるアルカリ可溶性基、反応性基、アルカリ可溶・反応性基を有する繰り返し単位の構造を例示するが、本発明は、これに限定されるものではない。
また、以下の例では重合性基を有する構造としてメタクリル酸構造を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。その他の重合性基を有する構造としては、例えば、アクリル酸構造、マレイン酸構造、イタコン酸構造、ノルボルネン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等を挙げることができる。
Although the structure of the repeating unit which has an alkali-soluble group, a reactive group, and an alkali-soluble / reactive group used for this invention is illustrated below, this invention is not limited to this.
Moreover, although the methacrylic acid structure is shown as a structure which has a polymeric group in the following examples, this invention is not limited to these. Examples of the structure having other polymerizable group include an acrylic acid structure, a maleic acid structure, an itaconic acid structure, a norbornene structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure.
スルホンアミド構造にはさらに、次に示した、スルホン部分とアミド部分が逆の構造や、カルボニル基、アミド基、スルホン基、エステル基等が結合した構造も同様に含まれる。 The sulfonamide structure further includes the following structures in which the sulfone moiety and the amide moiety are reversed, and structures in which a carbonyl group, an amide group, a sulfone group, an ester group, and the like are bonded.
脂肪族基を有する繰り返し単位
アルカリ可溶性樹脂は、脂肪族基を有する繰り返し単位を有していてもよい。脂肪族基を有する繰り返し単位を有することで、レジスト膜の溶解速度を調節したり、エッチング耐性を高めることができる。
Repeating Unit Having Aliphatic Group The alkali-soluble resin may have a repeating unit having an aliphatic group. By having the repeating unit having an aliphatic group, the dissolution rate of the resist film can be adjusted and the etching resistance can be increased.
脂肪族基は、直鎖若しくは分岐状脂肪族基、単環若しくは多環式脂肪族基を挙げることができる。脂肪族基は、アルカリ現像液に対して溶解性を持つ基ではなく、炭素原子と水素原子又は弗素原子からなる基であることが好ましく、エッチング耐性の観点などから多環式脂肪族基が好ましい。
直鎖若しくは分岐状脂肪族基としては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソ
プロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシ
ル、へプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル等の基であり、単環式脂肪族基としては、例えば、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等の基であり、多環式脂肪族基としては、例えば、ノルボルニル、イソボルニル、トリシクロデカニル、テトラシクロドデカニル、ヘキサシクロヘプタデカニル、アダマンチル、ジアマンチル、スピロデカニル、スピロウンデカニル等の基である。
Examples of the aliphatic group include a linear or branched aliphatic group and a monocyclic or polycyclic aliphatic group. The aliphatic group is preferably a group consisting of a carbon atom and a hydrogen atom or a fluorine atom, not a group having solubility in an alkali developer, and a polycyclic aliphatic group is preferable from the viewpoint of etching resistance. .
Examples of the linear or branched aliphatic group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, Groups such as dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, etc., and monocyclic aliphatic groups include, for example, groups such as cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, etc. Examples of the polycyclic aliphatic group include groups such as norbornyl, isobornyl, tricyclodecanyl, tetracyclododecanyl, hexacycloheptadecanyl, adamantyl, diamantyl, spirodecanyl, and spiroundecanyl.
以下に脂肪族基を有する繰り返し単位を例示する。以下の例では重合性基としてメタクリル酸構造を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the repeating unit having an aliphatic group are shown below. In the following examples, a methacrylic acid structure is shown as the polymerizable group, but the present invention is not limited thereto.
ラクトン構造を有する繰り返し単位
アルカリ可溶性樹脂は、 ラクトン構造を有する繰り返し単位を有していてもよい。
ラクトン構造は、アルカリ現像液により開環しカルボン酸を発生する。この発生したカルボン酸によってアルカリ現像液への溶解性を高める機能を持つ。このとき露光部は発生した酸によって反応性基が反応することにより硬化し、未露光部に比べて現像液の呼び込みが未露光部に比べて小さくなる。よってラクトン構造によるアルカリ現像液への溶解性は未露光部ほど高まらない。以上のような作用によりラクトン構造を有することで未露光部と露光部の溶解コントラストがさらに向上したり、露光部の膨潤抑止されたりして、解像力の向上が期待される。
Repeating Unit Having Lactone Structure The alkali-soluble resin may have a repeating unit having a lactone structure.
The lactone structure is opened by an alkaline developer to generate a carboxylic acid. The generated carboxylic acid has a function of increasing the solubility in an alkali developer. At this time, the exposed portion is cured by the reaction of the reactive group with the generated acid, and the amount of the developer is less attracted than the unexposed portion. Therefore, the solubility in an alkali developer due to the lactone structure is not as high as that of the unexposed area. By having a lactone structure by the above action, the dissolution contrast between the unexposed area and the exposed area is further improved, or swelling of the exposed area is suppressed, and improvement in resolution is expected.
ラクトン構造としては、ラクトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは5〜7員環のラクトン構造であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。下記一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。また、ラクトン構造を有する基が主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)であり、特に好ましくは(LC1−4)である。特定のラクトン構造を用いることでラインエッジラフネス、現像欠陥が良好になる。 Any lactone structure can be used as long as it has a lactone structure, but a lactone structure having a 5- to 7-membered ring is preferable, and a bicyclo structure or a spiro structure is formed in the 5- to 7-membered lactone structure. Those in which the other ring structures are condensed are preferred. It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16). Further, a group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), and (LC1-14), particularly preferably (LC1-4 ). By using a specific lactone structure, line edge roughness and development defects are improved.
ラクトン構造部分は置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい
置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル
基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数1―4のアルキル基、シアノ基、酸分解性基である。n2は、0〜4の整数を表す。n2が2以上の時、複数存在する置換基(Rb2)は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基(Rb2)同士が結合して環を形成してもよい。
The lactone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. More preferred are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, cyano groups, and acid-decomposable groups. n2 represents an integer of 0 to 4. When n2 is 2 or more, a plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring.
一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を挙げることができる。 Examples of the repeating unit having a group having a lactone structure represented by any of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16) include a repeating unit represented by the following general formula (AI).
一般式(AI)中、
Rb0は、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。
Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。
Rb0は、水素原子又はメチル基が好ましい。
Abは、単結合、アルキレン基、単環または多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連
結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、又はこれらを組み合わせた2価の連結基を表す。好ましくは、単結合、−Ab1−CO2−で表される2価の連結基である。Ab1は、直鎖、分岐アルキレン基、単環または多環のシクロアルキレン基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基、ノルボルニレン基である。
Vは、一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のうちのいずれかで示される基を表す。
In general formula (AI),
R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferable substituents that the alkyl group for R b0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
Examples of the halogen atom for R b0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
R b0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
A b represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a divalent linking group obtained by combining these. . Preferably a single bond, -Ab 1 -CO 2 - is a divalent linking group represented by. Ab 1 is a linear, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group or a norbornylene group.
V represents a group represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16).
ラクトン構造を有する繰り返し単位は通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90以上のものが好ましく、より好ましくは95以上である。 The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.
ラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of the repeating unit having a group having a lactone structure are given below, but the present invention is not limited thereto.
アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位と、反応性基を有する繰り返し単位とを有するか、或いは、アルカリ可溶・反応性基を有する繰り返し単位を有する。
アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位と、反応性基を有する繰り返し単位とを有する共重合体が好ましく、また該共重合体は単独で用いることが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂には上記の繰り返し単位に加えて、さらに脂肪族基を有する繰り返し単位やラクトン構造を有する繰り返し単位との共重合体を用いることもできる。
上記繰り返し単位の各成分の組成比は、用いる構成単位によって異なるが、全繰り返し単位中に、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位が、好ましくは1〜90モル%、より好ましくは15〜80モル%、更により好ましくは20〜70モル%であり、反応性基を有する繰り返し単位が、好ましくは10〜90モル%、より好ましくは25〜85モル%、更により好ましくは30〜70モル%であり、アルカリ可溶・反応性基を有する繰り返し単位が、好ましくは1〜90モル%、より好ましくは15〜85モル%、更により好ましくは20〜70モル%であり、脂肪族基を有する繰り返し単位が、好ましくは1〜40モル%、より好ましくは3〜25モル%、更により好ましくは5〜20モル%であり、ラクトン構造を有する繰り返し単位が、好ましくは15〜60モル%、より好ましくは20〜50モル%、更により好ましくは30〜50モル%である。
The alkali-soluble resin has a repeating unit having an alkali-soluble group and a repeating unit having a reactive group, or has a repeating unit having an alkali-soluble / reactive group.
The alkali-soluble resin is preferably a copolymer having a repeating unit having an alkali-soluble group and a repeating unit having a reactive group, and the copolymer is preferably used alone.
In addition to the above repeating units, a copolymer of a repeating unit having an aliphatic group or a repeating unit having a lactone structure can also be used for the alkali-soluble resin.
The composition ratio of each component of the repeating unit varies depending on the structural unit to be used, but the repeating unit having an alkali-soluble group in all the repeating units is preferably 1 to 90 mol%, more preferably 15 to 80 mol%, Even more preferably 20 to 70 mol%, the repeating unit having a reactive group is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 25 to 85 mol%, still more preferably 30 to 70 mol%, The repeating unit having an alkali-soluble / reactive group is preferably 1 to 90 mol%, more preferably 15 to 85 mol%, still more preferably 20 to 70 mol%, and the repeating unit having an aliphatic group is Preferably from 1 to 40 mol%, more preferably from 3 to 25 mol%, still more preferably from 5 to 20 mol%, and the repeating unit having a lactone structure But preferably 15 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, still more preferably 30 to 50 mol%.
アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1000〜100000、好ましく
は1000〜20000、さらに好ましくは1000〜10000であり、特に好ましくは1000〜8000である。また重量平均分子量を数平均分子量で除した値(分散度M
w/Mn)は、1〜3、好ましくは1〜2.5、さらに好ましくは1〜1.8、とくに好ましくは1〜1.5である。
The weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is 1000 to 100,000, preferably 1000 to 20000, more preferably 1000 to 10000, and particularly preferably 1000 to 8000. The value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight (dispersion degree M
w / Mn) is 1 to 3, preferably 1 to 2.5, more preferably 1 to 1.8, and particularly preferably 1 to 1.5.
アルカリ可溶性樹脂は、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種および開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤にモノマー種と開始剤の溶液を1〜10時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。反応溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノンのような本発明の組成物を溶解する溶媒が挙げられる。より好ましくは本発明のレジスト組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用いて重合することが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。
重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。重合開始剤としては市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジメチル2,2‘−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などが挙げられる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は5〜50質量%であり、好ましくは10〜30質量%である。反応温度は、通常10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは60〜100℃である。
The alkali-soluble resin can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, a monomer polymerization method in which a monomer species and an initiator are dissolved in a solvent and the polymerization is performed by heating, and a solution of the monomer species and the initiator is dropped into the heating solvent over 1 to 10 hours. The dropping polymerization method is added, and the dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, Furthermore, the solvent which melt | dissolves the composition of this invention like the below-mentioned propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone is mentioned. More preferably, the polymerization is performed using the same solvent as that used in the resist composition of the present invention. Thereby, generation | occurrence | production of the particle at the time of a preservation | save can be suppressed.
The polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As a polymerization initiator, a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) is used to initiate the polymerization. As the radical initiator, an azo initiator is preferable, and an azo initiator having an ester group, a cyano group, or a carboxyl group is preferable. Preferred examples of the initiator include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) and the like. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 5 to 50% by mass, preferably 10 to 30% by mass. The reaction temperature is usually 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 60-100 ° C.
アルカリ可溶性樹脂の含有量は、ネガ型レジスト組成物の固形分を基準として、50〜99.5質量%であることが好ましく、70〜99質量%であるることがより好ましく、80〜98質量%であることがより好ましい。 The content of the alkali-soluble resin is preferably 50 to 99.5% by mass, more preferably 70 to 99% by mass, based on the solid content of the negative resist composition, and 80 to 98% by mass. % Is more preferable.
(C)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明のネガ型レジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤」ともいう)を含有する。
酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
(C) Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation The negative resist composition of the present invention contains a compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation (hereinafter also referred to as “acid generator”). To do.
As the acid generator, photo-initiator of photocation polymerization, photo-initiator of photo-radical polymerization, photo-decoloring agent of dyes, photo-discoloring agent, or irradiation with actinic ray or radiation used for micro-resist etc. Known compounds that generate acids and mixtures thereof can be appropriately selected and used.
たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。 Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.
また、これらの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号等に記載の化合物を用いることができる。 Further, a group that generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407. JP, 63-26653, JP, 55-164824, JP, 62-69263, JP, 63-146038, JP, 63-163452, JP, 62-153853, The compounds described in JP-A 63-146029 can be used.
さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光によ
り酸を発生する化合物も使用することができる。
Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.
酸発生剤の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。 Preferred compounds among the acid generators include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII).
上記一般式(ZI)において、
R201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1
〜20である。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
Z-は、非求核性アニオンを表す。
In the general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1 to 30, preferably 1
~ 20.
Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).
Z − represents a non-nucleophilic anion.
Z-としての非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸ア
ニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等を挙げることができる。
Examples of the non-nucleophilic anion as Z − include a sulfonate anion, a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.
非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。これによりレジストの経時安定性が向上する。 A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction. This improves the temporal stability of the resist.
スルホン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion include an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion.
カルボン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなどが挙げられる。 Examples of the carboxylate anion include an aliphatic carboxylate anion, an aromatic carboxylate anion, and an aralkylcarboxylate anion.
脂肪族スルホン酸アニオンにおける脂肪族部位は、アルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。 The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms such as methyl. Group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group , Tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group and the like.
芳香族スルホン酸アニオンにおける芳香族基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。 The aromatic group in the aromatic sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.
脂肪族スルホン酸アニオン及び芳香族スルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロ
アルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。脂肪族スルホン酸アニオン及び芳香族スルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好まし
くは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルイミノスルホニル基(好ましくは炭素数2〜15)、アリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数6〜20)、アルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数7〜20)、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数10〜20)、アルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数5〜20)、シクロアルキルアルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数8〜20)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。
The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the aliphatic sulfonate anion and aromatic sulfonate anion may have a substituent. Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in the aliphatic sulfonate anion and aromatic sulfonate anion include, for example, a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), carboxyl group , Hydroxyl group, amino group, cyano group, alkoxy group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group ( Preferably 2 to 7 carbon atoms, acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 7 carbon atoms), alkylthio group (preferably 1 to 15 carbon atoms), alkylsulfonyl group (Preferably having 1 to 15 carbon atoms), alkyliminosulfonyl group (preferably having 2 to 15 carbon atoms), aryl Ruoxysulfonyl group (preferably having 6 to 20 carbon atoms), alkylaryloxysulfonyl group (preferably having 7 to 20 carbon atoms), cycloalkylaryloxysulfonyl group (preferably having 10 to 20 carbon atoms), alkyloxyalkyloxy group (Preferably having 5 to 20 carbon atoms), a cycloalkylalkyloxyalkyloxy group (preferably having 8 to 20 carbon atoms), and the like. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.
脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族部位としては、脂肪族スルホン酸アニオンおけると同様のアルキル基及びシクロアルキル基を挙げることができる。 Examples of the aliphatic moiety in the aliphatic carboxylate anion include the same alkyl group and cycloalkyl group as in the aliphatic sulfonate anion.
芳香族カルボン酸アニオンにおける芳香族基としては、芳香族スルホン酸アニオンにおけると同様のアリール基を挙げることができる。 Examples of the aromatic group in the aromatic carboxylate anion include the same aryl group as in the aromatic sulfonate anion.
アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。 The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and a naphthylmethyl group.
脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、置換基を有していてもよい。脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の置換基としては、例えば、芳香族スルホン酸アニオンにおけると同様のハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。 The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylate anion, aromatic carboxylate anion and aralkylcarboxylate anion may have a substituent. Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylate anion, aromatic carboxylate anion and aralkylcarboxylate anion include, for example, the same halogen atom and alkyl as in the aromatic sulfonate anion Group, cycloalkyl group, alkoxy group, alkylthio group and the like.
スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンを挙げることができる。 Examples of the sulfonylimide anion include saccharin anion.
ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基等を挙げることができ、フッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。 The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. Examples of substituents for these alkyl groups include halogen atoms, alkyl groups substituted with halogen atoms, alkoxy groups, alkylthio groups, alkyloxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups, cycloalkylaryloxysulfonyl groups, and the like. Alkyl groups substituted with fluorine atoms are preferred.
その他の非求核性アニオンとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。 Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.
Z-の非求核性アニオンとしては、スルホン酸のα位がフッ素原子で置換された脂肪族
スルホン酸アニオン、フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。非求核性アニオンとして、より好ましくは炭素数4〜8のパーフロロ脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子を有するベンゼンスルホン酸アニオン、更により好ましくはノナフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビス(トリフロロメチル)ベンゼンスルホン酸アニオンである。
Examples of the non-nucleophilic anion of Z − include an aliphatic sulfonate anion in which the α-position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, an aromatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom, and an alkyl group. A bis (alkylsulfonyl) imide anion substituted with a fluorine atom and a tris (alkylsulfonyl) methide anion wherein an alkyl group is substituted with a fluorine atom are preferred. The non-nucleophilic anion is more preferably a perfluoroaliphatic sulfonic acid anion having 4 to 8 carbon atoms, a benzenesulfonic acid anion having a fluorine atom, still more preferably a nonafluorobutanesulfonic acid anion, a perfluorooctanesulfonic acid anion, It is a pentafluorobenzenesulfonic acid anion and 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonic acid anion.
R201、R202及びR203としての有機基としては、例えば、後述する化合物(ZI−1
)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。
Examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include a compound (ZI-1) described later.
), (ZI-2) and (ZI-3).
尚、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般
式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。
In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.
更に好ましい(ZI)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、及び(ZI−3)を挙げることができる。 More preferable (ZI) components include compounds (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) described below.
化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。 The compound (ZI-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compounds, namely, compounds containing an arylsulfonium as a cation.
アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201
〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基又はシクロアルキル基でもよい。
In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or R 201
Some of to R 203 is an aryl group and the remainder may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。 Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.
アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。アリール基は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造を有するアリール基としては、例えば、ピロール残基(ピロールから水素原子が1個失われることによって形成される基)、フラン残基(フランから水素原子が1個失われることによって形成される基)、チオフェン残基(チオフェンから水素原子が1個失われることによって形成される基)、インドール残基(インドールから水素原子が1個失われることによって形成される基)、ベンゾフラン残基(ベンゾフランから水素原子が1個失われることによって形成される基)、ベンゾチオフェン残基(ベンゾチオフェンから水素原子が1個失われることによって形成される基)等を挙げることができる。アリールスルホニウム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。 The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or the like. Examples of the aryl group having a heterocyclic structure include a pyrrole residue (a group formed by losing one hydrogen atom from pyrrole) and a furan residue (a group formed by losing one hydrogen atom from furan). Groups), thiophene residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from thiophene), indole residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from indole), benzofuran residues ( A group formed by losing one hydrogen atom from benzofuran), a benzothiophene residue (a group formed by losing one hydrogen atom from benzothiophene), and the like. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖又は分岐アルキル基及び炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。 The alkyl group or cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, Examples thereof include an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
R201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖又は分岐アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 Aryl group, alkyl group of R 201 to R 203, cycloalkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms) , An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, more preferably carbon. These are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.
次に、化合物(ZI−2)について説明する。
化合物(ZI−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
Next, the compound (ZI-2) will be described.
Compound (ZI-2) is a compound in which R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
R201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。 The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
R201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐の2−オキソアルキル基、2−オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖又は分岐2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2-oxocycloalkyl group, alkoxy group. A carbonylmethyl group, particularly preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group.
R201〜R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。アルキル基として、より好ましくは2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基を挙げることができる。シクロアルキル基として、より好ましくは、2−オキソシクロアルキル基を挙げることができる。 The alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), carbon Examples thereof include cycloalkyl groups of several 3 to 10 (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group). More preferred examples of the alkyl group include a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group. More preferred examples of the cycloalkyl group include a 2-oxocycloalkyl group.
2−オキソアルキル基は、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
2−オキソシクロアルキル基は、好ましくは、上記のシクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
The 2-oxoalkyl group may be either linear or branched, and a group having> C = O at the 2-position of the above alkyl group is preferable.
The 2-oxocycloalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the cycloalkyl group.
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。 The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).
R201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。 R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.
化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。 The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.
一般式(ZI−3)に於いて、
R1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
R6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
R1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
Zc-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるZ-と同様の非求核性アニオンを挙げることができる。
In general formula (ZI-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
R x and R y each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure includes an oxygen atom and a sulfur atom. , An ester bond and an amide bond may be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
Zc − represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same non-nucleophilic anion as Z − in formula (ZI).
R1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができ、シクロアルキル基としては、例えば炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。 The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms ( Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, and a linear or branched pentyl group. Examples of the cycloalkyl group include cyclohexane having 3 to 8 carbon atoms. An alkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group) can be mentioned.
R1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。 The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).
好ましくは、R1c〜R5cの内のいずれかが直鎖又は分岐アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐もしくは環状アルコキシ基であり、更に好ましくは、R1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。 Preferably, any of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon number of R 1c to R 5c. Is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.
Rx及びRyとしてのアルキル基及びシクロアルキル基は、R1c〜R7cおけると同様のアルキル基及びシクロアルキル基を挙げることができ、2−オキソアルキル基、2−オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group and cycloalkyl group as R x and R y include the same alkyl group and cycloalkyl group as in R 1c to R 7c , such as a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, an alkoxy group. A carbonylmethyl group is more preferred.
2−オキソアルキル基及び2−オキソシクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基及びシクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。 Examples of the 2-oxoalkyl group and 2-oxocycloalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cおけると同様のアルコキシ基を挙げることができる。 Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as in R 1c to R 5c .
Rx及びRyは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基又はシクロアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基又はシクロアルキル基である。 R x and R y are preferably an alkyl group or cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more alkyl groups or cycloalkyl groups.
一般式(ZII)、(ZIII)中、
R204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
In general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
R204〜R207のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。R204〜R207のアリール基は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造を有するアリール基としては、例えば、ピロール残基(ピロールから水素原子が1個失われることによって形成される基)、フラン残基(フランから水素原子が1個失われることによって形成される基)、チオフェン残基(チオフェンから水素原子が1個失われることによって形成される基)、インドール残基(インドールから水素原子が1個失われることによって形成される基)、ベンゾフラン残基(ベンゾフランから水素原子が1個失われることによって形成される基)、ベンゾチオフェン残基(ベンゾチオフェンから水素原子が1個失われることによって形成される基)等を挙げることができる。 Phenyl group and a naphthyl group are preferred as the aryl group of R 204 to R 207, more preferably a phenyl group. Aryl group R 204 to R 207 represents an oxygen atom, a nitrogen atom, may be an aryl group having a heterocyclic structure having a sulfur atom and the like. Examples of the aryl group having a heterocyclic structure include a pyrrole residue (a group formed by losing one hydrogen atom from pyrrole) and a furan residue (a group formed by losing one hydrogen atom from furan). Groups), thiophene residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from thiophene), indole residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from indole), benzofuran residues ( A group formed by losing one hydrogen atom from benzofuran), a benzothiophene residue (a group formed by losing one hydrogen atom from benzothiophene), and the like.
R204〜R207におけるアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ペンチル基)、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
The alkyl group and cycloalkyl group in R 204 to R 207, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), carbon Examples thereof include cycloalkyl groups of several 3 to 10 (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group).
R204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。R204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。 Aryl group, alkyl group of R 204 to R 207, cycloalkyl groups may have a substituent. Aryl group, alkyl group of R 204 to R 207, the cycloalkyl group substituent which may be possessed by, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms ), An aryl group (for example, having 6 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group.
Z-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるZ-の非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。 Z − represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as the non-nucleophilic anion of Z − in formula (ZI).
酸発生剤として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the acid generator further include compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI).
一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
R208、R209及びR210は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール
基を表す。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 208 , R 209 and R 210 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.
酸発生剤の内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物である。
また、酸発生剤として、スルホン酸基又はイミド基を1つ有する酸を発生する化合物が好ましく、さらに好ましくは1価のパーフルオロアルカンスルホン酸を発生する化合物、または1価のフッ素原子またはフッ素原子を含有する基で置換された芳香族スルホン酸を発生する化合物、または1価のフッ素原子またはフッ素原子を含有する基で置換されたイミド酸を発生する化合物であり、更により好ましくは、フッ化置換アルカンスルホン酸、フッ素置換ベンゼンスルホン酸、フッ素置換イミド酸又はフッ素置換メチド酸のスルホニウム塩である。使用可能な酸発生剤は、発生した酸のpKaがpKa=−1以下のフッ化置換アルカンスルホン酸、フッ化置換ベンゼンスルホン酸、フッ化置換イミド酸であることが特に好ましく、感度が向上する。
Among the acid generators, compounds represented by the general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable.
Further, the acid generator is preferably a compound that generates an acid having one sulfonic acid group or imide group, more preferably a compound that generates monovalent perfluoroalkanesulfonic acid, or a monovalent fluorine atom or fluorine atom. A compound that generates an aromatic sulfonic acid substituted with a group containing fluorinated acid, or a compound that generates a monovalent fluorine atom or an imide acid substituted with a group containing a fluorine atom, and even more preferably, It is a sulfonium salt of a substituted alkanesulfonic acid, a fluorine-substituted benzenesulfonic acid, a fluorine-substituted imide acid or a fluorine-substituted methide acid. The acid generator that can be used is particularly preferably a fluorinated substituted alkane sulfonic acid, a fluorinated substituted benzene sulfonic acid or a fluorinated substituted imido acid whose pKa of the generated acid is pKa = -1 or less, and the sensitivity is improved. .
酸発生剤の中で、特に好ましい例を以下に挙げる。 Among acid generators, particularly preferred examples are given below.
酸発生剤は、1種類単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
酸発生剤のネガ型レジスト組成物中の含量は、ネガ型レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。
An acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The content of the acid generator in the negative resist composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, still more preferably, based on the total solid content of the negative resist composition. Is 1-7 mass%.
(D)架橋剤
本発明において用いることのできる架橋剤は、下記一般式(4)、一般式(5)、一般式(6)又は一般式(7)で表される化合物が好ましい。
(D) Crosslinking agent The crosslinking agent that can be used in the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (4), general formula (5), general formula (6), or general formula (7).
一般式(4)〜(7)に於いて、
R8は、各々独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜6、具体的にはメ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャルブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等)又はオキソアルキル基(好ましくは炭素数3〜6、具体的にはβ―オキソプロピル基、β−オキソブチル基、β―オキソヘプチル基、β−オキソヘキシル基等)を表す。
R9は、各々独立に、水素原子、水酸基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6、具
体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロピロキシ基、イソプロピロキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ターシャルブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等)又はオキソアルキルオキシ基(好ましくは炭素数3〜6、具体的にはβ―オキソプロポキシ基、β−オキソブトキシ基、β―オキソヘプチルオキシ基、β−オキソヘキシルオキシ基等)を表す。
R10は、酸素原子、硫黄原子、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜3、具体的にはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、1−メチルエチレン基等)又はヒドロキシメチレン基を表す。
a1は、1または2を表す。
a2は、1または2を表す。
b1は、0または1を表す。
b2は、0または1を表す。
但し、a1+b1=2、a2+b2=2である。
In the general formulas (4) to (7),
R 8 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, specifically methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertiary butyl, pentyl Group, hexyl group and the like) or oxoalkyl group (preferably having 3 to 6 carbon atoms, specifically β-oxopropyl group, β-oxobutyl group, β-oxoheptyl group, β-oxohexyl group and the like).
R 9 is independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, specifically, a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, an isopropyloxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, or a tertiary butoxy group. Group, pentyloxy group, hexyloxy group, etc.) or oxoalkyloxy group (preferably having 3 to 6 carbon atoms, specifically β-oxopropoxy group, β-oxobutoxy group, β-oxoheptyloxy group, β- Represents an oxohexyloxy group and the like.
R 10 represents an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylene group (preferably having 1 to 3 carbon atoms, specifically a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a 1-methylethylene group or the like) or a hydroxymethylene group.
a 1 represents 1 or 2.
a 2 represents 1 or 2.
b 1 represents 0 or 1.
b 2 represents 0 or 1.
However, a 1 + b 1 = 2 and a 2 + b 2 = 2.
架橋剤は、酸触媒下でアルカリ可溶性樹脂を架橋させることができ、三次元網目構造を形成するとともにアルカリ現像液に不溶化する。
したがって、アルカリ可溶性樹脂と、架橋剤と、酸発生剤を含有するネガ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、露光すると、露光された領域において酸発生剤から酸が生成し、さらに、加熱を行うと酸が触媒となり、架橋剤によってアルカリ可溶性樹脂が架橋される。その結果、露光部は、現像液に対し不溶化し、ネガ型パターンを得ることができる。
The crosslinking agent can crosslink the alkali-soluble resin under an acid catalyst, forms a three-dimensional network structure, and becomes insoluble in an alkali developer.
Therefore, when a resist film is formed with a negative resist composition containing an alkali-soluble resin, a crosslinking agent, and an acid generator and exposed to light, an acid is generated from the acid generator in the exposed region, and further, heating is performed. When performed, the acid becomes a catalyst, and the alkali-soluble resin is crosslinked by the crosslinking agent. As a result, the exposed portion is insoluble in the developer, and a negative pattern can be obtained.
本発明のネガ型レジスト組成物において、これらの架橋剤成分は単独で用いても、複数を混合して用いてもよい。
本発明に於ける、架橋剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂に対して、好ましくは0.5〜50質量%、より好ましくは1〜30質量%、さらにより好ましくは2〜20質量%である。
In the negative resist composition of the present invention, these crosslinking agent components may be used alone or in combination.
In the present invention, the content of the crosslinking agent is preferably 0.5 to 50% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, and even more preferably 2 to 20% by mass with respect to the alkali-soluble resin. .
塩基性化合物
本発明のネガ型レジスト組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減するために、塩基性化合物を含有することが好ましい。
塩基性化合物としては、好ましくは、下記式(A)〜(E)で示される構造を有する化合物を挙げることができる。
Basic Compound The negative resist composition of the present invention preferably contains a basic compound in order to reduce the change in performance over time from exposure to heating.
Preferred examples of the basic compound include compounds having structures represented by the following formulas (A) to (E).
一般式(A)〜(E)中、
R200 、R201及びR202 は、同一でも異なってもよく、水素原子、アルキル基(好ま
しくは炭素数1〜20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(炭素数6〜20)を表し、ここで、R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。
上記アルキル基について、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、または炭素数1〜20のシアノアルキル基が好ましい。
R203 、R204、R205及びR206 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜20個のアルキル基を表す。
これら一般式(A)〜(E)中のアルキル基は、無置換であることがより好ましい。
In general formulas (A) to (E),
R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (having a carbon number). 6-20), wherein R 201 and R 202 may combine with each other to form a ring.
About the said alkyl group, as an alkyl group which has a substituent, a C1-C20 aminoalkyl group, a C1-C20 hydroxyalkyl group, or a C1-C20 cyanoalkyl group is preferable.
R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
The alkyl groups in these general formulas (A) to (E) are more preferably unsubstituted.
好ましい化合物として、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、ピペリジン等を挙げることができ、更に好ましい化合物として、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を挙げることができる。 Preferred compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine and the like, and more preferred compounds include imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate Examples thereof include a compound having a structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond.
イミダゾール構造を有する化合物としてはイミダゾール、2、4、5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール等が挙げられる。ジアザビシクロ構造を有する化合物としては1、4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノナ−5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカー7−エン等
が挙げられる。オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としてはトリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシド等が挙げられる。オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としてはオニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えばアセテート、アダマンタンー1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等が挙げられる。トリアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン等を挙げることができる。アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。
これらの塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。
Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, and benzimidazole. Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, and 1,8-diazabicyclo [5,4,0. ] Undecar 7-ene etc. are mentioned. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide, tris (t-butylphenyl) sulfonium. Examples thereof include hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide. As the compound having an onium carboxylate structure, an anion portion of the compound having an onium hydroxide structure is converted to a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, and perfluoroalkylcarboxylate. Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine and tri (n-octyl) amine. Examples of the aniline compound include 2,6-diisopropylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline and the like. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and tris (methoxyethoxyethyl) amine. Examples of aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline.
These basic compounds are used alone or in combination of two or more.
塩基性化合物の使用量は、ネガ型レジスト組成物の固形分を基準として、通常、0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。 The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally on the basis of solid content of a negative resist composition, Preferably it is 0.01-5 mass%.
酸発生剤と塩基性化合物の組成物中の使用割合は、酸発生剤/塩基性化合物(モル比)=2.5〜300であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比が2.5以上が好ましく、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターンの太りによる解像度の低下抑制の点から300以下が好ましい。酸発生剤/塩基性化合物(モル比)は、より好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。 The use ratio of the acid generator and the basic compound in the composition is preferably acid generator / basic compound (molar ratio) = 2.5 to 300. In other words, the molar ratio is preferably 2.5 or more from the viewpoint of sensitivity and resolution, and is preferably 300 or less from the viewpoint of suppressing the reduction in resolution due to the thickening of the resist pattern over time until post-exposure heat treatment. The acid generator / basic compound (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, still more preferably 7.0 to 150.
界面活性剤
本発明のネガ型レジスト組成物は、更に、界面活性剤を含有することが好ましく、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することがより好ましい。
Surfactant The negative resist composition of the present invention preferably further contains a surfactant, and a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant, silicon-based surfactant, fluorine atom) Or a surfactant having both silicon atoms and two or more of them.
本発明のネガ型レジスト組成物が上記界面活性剤を含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。 When the negative resist composition of the present invention contains the above-described surfactant, a resist pattern with less adhesion and development defects can be obtained with good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. It becomes possible.
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新
秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431、4430(住友スリーエム(株)製)、
メガファックF171、F173、F176、F189、F113、F110、F177、F120、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC1
01、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)、GF−300、GF−150(東亜合成化学(株)製)、サーフロンS−393(セイミケミカル(株)製)、エフトップEF121、EF122A、EF122B、RF122C、EF125M、EF135M、EF351、352、EF801、EF802、EF601((株)ジェムコ製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520(OMNOVA社製)、FTX−204D、208G、218G、230G、204D、208D、212D、218、222D((株)ネオス製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
Examples of the fluorine-based and / or silicon-based surfactant include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP 63-34540 A, JP 7-230165 A, JP 8-62834 A, JP 9-54432 A, JP 9-5988 A, JP 2002-277862 A, US Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, 5,824,451 Surfactant can be mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.
Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431, 4430 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.),
Megafuck F171, F173, F176, F189, F113, F110, F177, F120, R08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Surflon S-382, SC1
01, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.), GF-300, GF-150 (manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.), Surflon S-393 (manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), F-top EF121, EF122A, EF122B, RF122C, EF125M, EF135M, EF351, 352, EF801, EF802, EF601 (manufactured by Gemco), PF636, PF656, PF6320, PF6520 Fluorosurfactant or silicon surfactant such as (manufactured by OMNOVA), FTX-204D, 208G, 218G, 230G, 204D, 208D, 212D, 218, 222D (manufactured by Neos) can be mentioned. . Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.
また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。
フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。
In addition to the known surfactants described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.
As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block link) or poly (block link of oxyethylene and oxypropylene) may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).
例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C6F13基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オ
キシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C3F7基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体などを挙げることができる。
Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 3 F 7 group and (poly (oxy) And a copolymer of (ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate).
本発明では、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。 In the present invention, other surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants can also be used. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether, etc. Sorbitans such as polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopal Te - DOO, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, may be mentioned polyoxyethylene sorbitan tristearate nonionic surfactants of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as such.
これらの界面活性剤は単独で使用してもよいし、また、いくつかの組み合わせで使用してもよい。
界面活性剤の使用量は、ネガ型レジスト組成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.1〜5質量%である。
These surfactants may be used alone or in several combinations.
The amount of the surfactant used is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total amount of the negative resist composition (excluding the solvent).
疎水性樹脂
本発明のネガ型レジスト組成物からなるレジスト膜を、液浸媒体を介して露光する場合には、ネガ型レジスト組成物に、更に、疎水性樹脂(HR)を添加することが好ましい。これにより、レジスト膜表層に疎水性樹脂(HR)が偏在化し、液浸媒体が水の場合、レジスト膜とした際の水に対するレジスト膜表面の後退接触角を向上させ、液浸水追随性を向上させることができる。疎水性樹脂(HR)としては、表面の後退接触角が添加することにより向上する樹脂であれば何でもよいが、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する樹脂であることが好ましい。レジスト膜の後退接触角は60°〜90°が好ましく、更に好ましくは70°以上である。添加量は、レジスト膜の後退接触角が前記範囲になるよう適宜調整して使用できるが、ネガ型レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5質量%である。疎水性樹脂(HR)は前述のように界面に遍在するものであるが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性/非極性物質を均一に混合することに寄与しなくても良い。
Hydrophobic resin When a resist film comprising the negative resist composition of the present invention is exposed through an immersion medium, it is preferable to further add a hydrophobic resin (HR) to the negative resist composition. . As a result, hydrophobic resin (HR) is unevenly distributed on the surface of the resist film, and when the immersion medium is water, the receding contact angle of the resist film surface with respect to the water when the resist film is formed is improved, and the immersion water tracking is improved. Can be made. As the hydrophobic resin (HR), any resin can be used as long as the receding contact angle on the surface can be improved by adding it, but a resin having at least one of a fluorine atom and a silicon atom is preferable. The receding contact angle of the resist film is preferably 60 ° to 90 °, more preferably 70 ° or more. The addition amount can be adjusted as appropriate so that the receding contact angle of the resist film falls within the above range, but is preferably 0.1 to 10% by mass based on the total solid content of the negative resist composition, More preferably, it is 0.1-5 mass%. Hydrophobic resin (HR) is ubiquitous at the interface as described above, but unlike a surfactant, it does not necessarily have a hydrophilic group in the molecule, and polar / nonpolar substances are mixed uniformly. There is no need to contribute.
疎水性樹脂(HR)に於けるフッ素原子又は珪素原子は、樹脂の主鎖中に有していても、側鎖に置換していてもよい。 The fluorine atom or silicon atom in the hydrophobic resin (HR) may be contained in the main chain of the resin or may be substituted on the side chain.
疎水性樹脂(HR)は、フッ素原子を有する部分構造として、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、または、フッ素原子を有するアリール基を有する樹脂であることが好ましい。
フッ素原子を有するアルキル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜4)は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖又は分岐アルキル基であり、さらに他の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するシクロアルキル基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された単環または多環のシクロアルキル基であり、さらに他の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのアリール基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたものが挙げられ、さらに他の置換基を有していてもよい。
The hydrophobic resin (HR) is preferably a resin having an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, or an aryl group having a fluorine atom as a partial structure having a fluorine atom.
The alkyl group having a fluorine atom (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms) is a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, It may have a substituent.
The cycloalkyl group having a fluorine atom is a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have another substituent.
Examples of the aryl group having a fluorine atom include those in which at least one hydrogen atom of an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group is substituted with a fluorine atom, and may further have another substituent.
フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、または、フッ素原子を有するアリール基として、好ましくは、下記一般式(F2)〜(F4)で表される基を挙げることができるが、本発明は、これに限定されるものではない。 Preferred examples of the alkyl group having a fluorine atom, the cycloalkyl group having a fluorine atom, or the aryl group having a fluorine atom include groups represented by the following general formulas (F2) to (F4). The present invention is not limited to this.
一般式(F2)〜(F4)中、
R57〜R68は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、R57〜R61、R62〜R64およびR65〜R68の内、少なくとも1つは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。R57〜R61及びR65〜R67は、全てがフッ素原子であることが好ましい。R62、R63及びR68は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)が好ましく、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。R62とR63は、互いに連結して環を形成してもよい。
In general formulas (F2) to (F4),
R 57 to R 68 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 57 to R 61 , R 62 to R 64 and R 65 to R 68 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom (preferably having a carbon number of 1 ~ 4). R 57 to R 61 and R 65 to R 67 are preferably all fluorine atoms. R 62 , R 63 and R 68 are preferably an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Further preferred. R 62 and R 63 may be connected to each other to form a ring.
一般式(F2)で表される基の具体例としては、例えば、p−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、3,5-ジ(トリフルオロメチル)フェニル基等が挙げられる。
一般式(F3)で表される基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロプロピル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロブチル基、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ(2−メチル)イソプロピル基、ノナフルオロブチル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロヘキシル基、ノナフルオロ−t−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロ(トリメチル)ヘキシル基、2,2,3,3-テトラフルオロシクロブチル基、パーフルオロシクロヘキシル基などが挙げられる。ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ(2−メチル)イソプロピル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロ−t−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基が好ましく、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基が更に好ましい。
一般式(F4)で表される基の具体例としては、例えば、−C(CF3)2OH、−C(C2F5)2OH、−C(CF3)(CH3)OH、−CH(CF3)OH等が挙げられ、−C(CF3)2OHが好ましい。
Specific examples of the group represented by the general formula (F2) include a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, and a 3,5-di (trifluoromethyl) phenyl group.
Specific examples of the group represented by the general formula (F3) include trifluoromethyl group, pentafluoropropyl group, pentafluoroethyl group, heptafluorobutyl group, hexafluoroisopropyl group, heptafluoroisopropyl group, hexafluoro (2 -Methyl) isopropyl group, nonafluorobutyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluorohexyl group, nonafluoro-t-butyl group, perfluoroisopentyl group, perfluorooctyl group, perfluoro (trimethyl) hexyl group, 2,2 1,3,3-tetrafluorocyclobutyl group, perfluorocyclohexyl group and the like. Hexafluoroisopropyl group, heptafluoroisopropyl group, hexafluoro (2-methyl) isopropyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluoro-t-butyl group and perfluoroisopentyl group are preferable, and hexafluoroisopropyl group and heptafluoroisopropyl group are preferable. Further preferred.
Specific examples of the group represented by the general formula (F4) include, for example, —C (CF 3 ) 2 OH, —C (C 2 F 5 ) 2 OH, —C (CF 3 ) (CH 3 ) OH, -CH (CF 3) OH and the like, -C (CF 3) 2 OH is preferred.
以下、フッ素原子を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
具体例中、X1は、水素原子、−CH3、−F又は−CF3を表す。
X2は、−F又は−CF3を表す。
Hereinafter, although the specific example of the repeating unit which has a fluorine atom is shown, this invention is not limited to this.
In specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, —CH 3 , —F or —CF 3 .
X 2 represents —F or —CF 3 .
疎水性樹脂(HR)は、珪素原子を有する部分構造として、アルキルシリル構造(好ましくはトリアルキルシリル基)、または環状シロキサン構造を有する樹脂であることが好ましい。
アルキルシリル構造、または環状シロキサン構造としては、具体的には、下記一般式(CS−1)〜(CS−3)で表される基などが挙げられる。
The hydrophobic resin (HR) is preferably a resin having an alkylsilyl structure (preferably a trialkylsilyl group) or a cyclic siloxane structure as a partial structure having a silicon atom.
Specific examples of the alkylsilyl structure or the cyclic siloxane structure include groups represented by the following general formulas (CS-1) to (CS-3).
一般式(CS−1)〜(CS−3)に於いて、
R12〜R26は、各々独立に、直鎖もしくは分岐アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)またはシクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)を表す。
L3〜L5は、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、アルキレン基、フェニル基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、またはウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを挙げられる。
nは、1〜5の整数を表す。
In the general formulas (CS-1) to (CS-3),
R 12 to R 26 each independently represents a linear or branched alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) or a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms).
L < 3 > -L < 5 > represents a single bond or a bivalent coupling group. As the divalent linking group, an alkylene group, a phenyl group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a urethane group, or a urea group is used alone or in combination of two or more groups. A combination is mentioned.
n represents an integer of 1 to 5.
以下、珪素原子を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。
具体例中、X1は、水素原子、−CH3、−F又は−CF3を表す。
Hereinafter, although the specific example of the repeating unit which has a silicon atom is given, this invention is not limited to this.
In specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, —CH 3 , —F or —CF 3 .
更に、疎水性樹脂(HR)は、下記(x)〜(z)の群から選ばれる基を少なくとも1つを有していてもよい。
(x)アルカリ可溶性基、
(y)アルカリ現像液の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する基、
(z)酸の作用により分解する基。
Furthermore, the hydrophobic resin (HR) may have at least one group selected from the following groups (x) to (z).
(X) an alkali-soluble group,
(Y) a group that decomposes by the action of an alkali developer and increases the solubility in the alkali developer;
(Z) A group that decomposes by the action of an acid.
(x)アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基を有する基等が挙げられる。
好ましいアルカリ可溶性基としては、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホンイミド基、ビス(カルボニル)メチレン基が挙げられる。
(X) Alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxylic acid groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamido groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene groups, (alkylsulfonyl) ( Alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, tris (alkylsulfonyl) And a group having a methylene group.
Preferred alkali-soluble groups include fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), sulfonimide groups, and bis (carbonyl) methylene groups.
アルカリ可溶性基(x)を有する繰り返し単位としては、アクリル酸、メタクリル酸に
よる繰り返し単位のような樹脂の主鎖に直接アルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、あるいは連結基を介して樹脂の主鎖にアルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、さらにはアルカリ可溶性基を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入、のいずれも好ましい。
アルカリ可溶性基(x)を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜50mol%が好ましく、より好ましくは3〜35mol%、更に好ましくは5〜20mol%である。
Examples of the repeating unit having an alkali-soluble group (x) include a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or a main group of the resin via a linking group. It is preferable to use a repeating unit in which an alkali-soluble group is bonded to the chain, and further introduce a polymerization initiator or chain transfer agent having an alkali-soluble group at the end of the polymer chain at the time of polymerization.
The content of the repeating unit having an alkali-soluble group (x) is preferably from 1 to 50 mol%, more preferably from 3 to 35 mol%, still more preferably from 5 to 20 mol%, based on all repeating units in the polymer.
アルカリ可溶性基(x)を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。 Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group (x) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
(y)アルカリ現像液の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する基としては、例えば、ラクトン構造を有する基、酸無水物、酸イミド基などが挙げられ、好ましくはラクトン基である。
アルカリ現像液の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する基(y)を有する繰り返し単位としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルによる繰り
返し単位のように、樹脂の主鎖にアルカリ現像液の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する基(y)が結合している繰り返し単位、あるいはアルカリ現像液中での溶解度が増大する基(y)を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入、のいずれも好ましい。
アルカリ現像液中での溶解度が増大する基(y)を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜40mol%が好ましく、より好ましくは3〜30mol%、更に好ましくは5〜15mol%である。
(Y) Examples of the group that decomposes by the action of an alkali developer and increases the solubility in the alkali developer include a group having a lactone structure, an acid anhydride, an acid imide group, and the like, and preferably a lactone group It is.
As the repeating unit having a group (y) that is decomposed by the action of an alkali developer and increases the solubility in the alkali developer, an alkali is added to the main chain of the resin, such as a repeating unit of an acrylate ester or a methacrylate ester. A polymerization initiator having a repeating unit to which a group (y) that decomposes by the action of the developer and increases the solubility in an alkali developer is bonded, or a group (y) that increases the solubility in an alkali developer Or introducing a chain transfer agent at the end of the polymer chain at the time of polymerization is preferred.
The content of the repeating unit having a group (y) whose solubility in an alkali developer is increased is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 3 to 30 mol%, still more preferably based on all repeating units in the polymer. 5 to 15 mol%.
アルカリ現像液中での溶解度が増大する基(y)を有する繰り返し単位の具体例としては、(B)成分で挙げたラクトン構造を有する繰り返し単位と同様のものを挙げることができる。 Specific examples of the repeating unit having a group (y) that increases the solubility in an alkali developer include the same repeating units as those having a lactone structure exemplified in the component (B).
疎水性樹脂(HR)に於ける、酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位は、(B)成分で挙げた酸分解性基を有する繰り返し単位と同様のものが挙げられる。疎水性樹脂(HR)に於ける、酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜80mol%が好ましく、より好ましくは10〜80mol%、更に好ましくは20〜60mol%である。 In the hydrophobic resin (HR), examples of the repeating unit having a group (z) capable of decomposing by the action of an acid include the same repeating units having an acid-decomposable group as mentioned in the component (B). In the hydrophobic resin (HR), the content of the repeating unit having a group (z) that is decomposed by the action of an acid is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 10 to 10%, based on all repeating units in the polymer. 80 mol%, more preferably 20 to 60 mol%.
疎水性樹脂(HR)は、更に、下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有していてもよい。 The hydrophobic resin (HR) may further have a repeating unit represented by the following general formula (III).
一般式(III)に於いて、
R4は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基を有する
基を表す。
L6は、単結合又は2価の連結基を表す。
In general formula (III):
R 4 represents a group having an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or a cycloalkenyl group.
L 6 represents a single bond or a divalent linking group.
一般式(III)に於ける、R4のアルキル基は、炭素数3〜20の直鎖若しくは分岐
状アルキル基が好ましい。
シクロアルキル基は、炭素数3〜20のシクロアルキル基が好ましい。
アルケニル基は、炭素数3〜20のアルケニル基が好ましい。
シクロアルケニル基は、炭素数3〜20のシクロアルケニル基が好ましい。
L6の2価の連結基は、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜5)、オキシ基が好まし
い。
In general formula (III), the alkyl group represented by R 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms.
The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms.
The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.
The cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.
The divalent linking group of L 6 is preferably an alkylene group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) or an oxy group.
疎水性樹脂(HR)がフッ素原子を有する場合、フッ素原子の含有量は、疎水性樹脂(HR)の分子量に対し、5〜80質量%であることが好ましく、10〜80質量%であることがより好ましい。また、フッ素原子を含む繰り返し単位が、疎水性樹脂(HR)中10〜100質量%であることが好ましく、30〜100質量%であることがより好ましい。
疎水性樹脂(HR)が珪素原子を有する場合、珪素原子の含有量は、疎水性樹脂(HR)の分子量に対し、2〜50質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましい。また、珪素原子を含む繰り返し単位は、疎水性樹脂(HR)中10〜100質量%であることが好ましく、20〜100質量%であることがより好ましい。
When the hydrophobic resin (HR) has a fluorine atom, the fluorine atom content is preferably 5 to 80% by mass, and 10 to 80% by mass with respect to the molecular weight of the hydrophobic resin (HR). Is more preferable. Moreover, it is preferable that the repeating unit containing a fluorine atom is 10-100 mass% in hydrophobic resin (HR), and it is more preferable that it is 30-100 mass%.
When the hydrophobic resin (HR) has a silicon atom, the content of the silicon atom is preferably 2 to 50% by mass and preferably 2 to 30% by mass with respect to the molecular weight of the hydrophobic resin (HR). Is more preferable. Moreover, it is preferable that it is 10-100 mass% in hydrophobic resin (HR), and, as for the repeating unit containing a silicon atom, it is more preferable that it is 20-100 mass%.
疎水性樹脂(HR)の標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは1,000〜100,000で、より好ましくは1,000〜50,000、更により好ましくは2,000〜15,000である。 The weight average molecular weight of the hydrophobic resin (HR) in terms of standard polystyrene is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and even more preferably 2,000 to 15,000. is there.
疎水性樹脂(HR)は、(B)成分と同様、金属等の不純物が少ないのは当然のことながら、残留単量体やオリゴマー成分が0〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは0〜5質量%、0〜1質量%が更により好ましい。それにより、液中異物や感度等の経時変化のないレジストが得られる。また、解像度、レジスト形状、レジストパターンの側壁、ラフネスなどの点から、分子量分布(Mw/Mn、分散度ともいう)は、1〜5の範囲が好ましく、より好ましくは1〜3、さらに好ましくは1〜2の範囲である。 As with the component (B), the hydrophobic resin (HR) preferably has 0 to 10% by mass of residual monomer and oligomer components, and more preferably has few impurities such as metals. 0-5 mass% and 0-1 mass% are still more preferable. Thereby, a resist having no change over time such as foreign matter in liquid or sensitivity can be obtained. The molecular weight distribution (Mw / Mn, also referred to as dispersity) is preferably in the range of 1 to 5, more preferably 1 to 3, and still more preferably from the viewpoints of resolution, resist shape, resist pattern sidewall, roughness, and the like. It is the range of 1-2.
疎水性樹脂(HR)は、各種市販品を利用することもできるし、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種および開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤にモノマー種と開始剤の溶液を1〜10時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。反応溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノンのような本発明の組成物を溶解する溶媒が挙げられる。より好ましくは本発明のネガ型レジスト組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用いて重合することが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。 As the hydrophobic resin (HR), various commercially available products can be used, or they can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, a monomer polymerization method in which a monomer species and an initiator are dissolved in a solvent and the polymerization is performed by heating, and a solution of the monomer species and the initiator is dropped into the heating solvent over 1 to 10 hours. The dropping polymerization method is added, and the dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, Furthermore, the solvent which melt | dissolves the composition of this invention like the below-mentioned propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone is mentioned. More preferably, the polymerization is performed using the same solvent as that used in the negative resist composition of the present invention. Thereby, generation | occurrence | production of the particle at the time of a preservation | save can be suppressed.
重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。重合開始剤としては市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などが挙げられる。反応の濃度は5〜50質量%であり、好ましくは30〜50質量%である。反応温度は、通常10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは60〜100℃である。 The polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As a polymerization initiator, a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) is used to initiate the polymerization. As the radical initiator, an azo initiator is preferable, and an azo initiator having an ester group, a cyano group, or a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) and the like. The concentration of the reaction is 5 to 50% by mass, preferably 30 to 50% by mass. The reaction temperature is usually 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 60-100 ° C.
反応終了後、室温まで放冷し、精製する。精製は、水洗や適切な溶媒を組み合わせることにより残留単量体やオリゴマー成分を除去する液々抽出法、特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態での精製方法や、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下することで樹脂を貧溶媒中に凝固させることにより残留単量体等を除去する再沈澱法やろ別した樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体状態での精製方法等の通常の方法を適用できる。たとえば、上記樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒(貧溶媒)を、該反応溶液の10倍以下の体積量、好ましくは10〜5倍の体積量で、接触させることにより樹脂を固体として析
出させる。
After completion of the reaction, it is allowed to cool to room temperature and purified. Purification can be accomplished by a liquid-liquid extraction method that removes residual monomers and oligomer components by combining water and an appropriate solvent, and a purification method in a solution state such as ultrafiltration that extracts and removes only those having a specific molecular weight or less. , Reprecipitation method that removes residual monomer by coagulating resin in poor solvent by dripping resin solution into poor solvent and purification in solid state such as washing filtered resin slurry with poor solvent A normal method such as a method can be applied. For example, the resin is precipitated as a solid by contacting a solvent (poor solvent) in which the resin is hardly soluble or insoluble in a volume amount of 10 times or less, preferably 10 to 5 times that of the reaction solution.
ポリマー溶液からの沈殿又は再沈殿操作の際に用いる溶媒(沈殿又は再沈殿溶媒)としては、該ポリマーの貧溶媒であればよく、ポリマーの種類に応じて、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニトロ化合物、エーテル、ケトン、エステル、カーボネート、アルコール、カルボン酸、水、これらの溶媒を含む混合溶媒等の中から適宜選択して使用できる。これらの中でも、沈殿又は再沈殿溶媒として、少なくともアルコール(特に、メタノールなど)または水を含む溶媒が好ましい。 The solvent (precipitation or reprecipitation solvent) used in the precipitation or reprecipitation operation from the polymer solution may be a poor solvent for the polymer, and may be a hydrocarbon, halogenated hydrocarbon, nitro, depending on the type of polymer. A compound, ether, ketone, ester, carbonate, alcohol, carboxylic acid, water, a mixed solvent containing these solvents, and the like can be appropriately selected for use. Among these, as a precipitation or reprecipitation solvent, a solvent containing at least an alcohol (particularly methanol or the like) or water is preferable.
沈殿又は再沈殿溶媒の使用量は、効率や収率等を考慮して適宜選択できるが、一般には、ポリマー溶液100質量部に対して、100〜10000質量部、好ましくは200〜2000質量部、さらに好ましくは300〜1000質量部である。 The amount of the precipitation or reprecipitation solvent used can be appropriately selected in consideration of efficiency, yield, and the like, but generally 100 to 10000 parts by mass, preferably 200 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer solution, More preferably, it is 300-1000 mass parts.
沈殿又は再沈殿する際の温度としては、効率や操作性を考慮して適宜選択できるが、通常0〜50℃程度、好ましくは室温付近(例えば20〜35℃程度)である。沈殿又は再沈殿操作は、攪拌槽などの慣用の混合容器を用い、バッチ式、連続式等の公知の方法により行うことができる。 The temperature for precipitation or reprecipitation can be appropriately selected in consideration of efficiency and operability, but is usually about 0 to 50 ° C., preferably around room temperature (for example, about 20 to 35 ° C.). The precipitation or reprecipitation operation can be performed by a known method such as a batch method or a continuous method using a conventional mixing vessel such as a stirring tank.
沈殿又は再沈殿したポリマーは、通常、濾過、遠心分離等の慣用の固液分離に付し、乾燥して使用に供される。濾過は、耐溶剤性の濾材を用い、好ましくは加圧下で行われる。乾燥は、常圧又は減圧下(好ましくは減圧下)、30〜100℃程度、好ましくは30〜50℃程度の温度で行われる。 The precipitated or re-precipitated polymer is usually subjected to conventional solid-liquid separation such as filtration and centrifugation, and dried before use. Filtration is performed using a solvent-resistant filter medium, preferably under pressure. Drying is performed at a temperature of about 30 to 100 ° C., preferably about 30 to 50 ° C. under normal pressure or reduced pressure (preferably under reduced pressure).
尚、一度、樹脂を析出させて、分離した後に、再び溶媒に溶解させ、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒と接触させてもよい。即ち、上記ラジカル重合反応終了後、該ポリマーが難溶あるいは不溶の溶媒を接触させ、樹脂を析出させ(工程a)、樹脂を溶液から分離し(工程b)、改めて溶媒に溶解させ樹脂溶液Aを調製(工程c)、その後、該樹脂溶液Aに、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒を、樹脂溶液Aの10倍未満の体積量(好ましくは5倍以下の体積量)で、接触させることにより樹脂固体を析出させ(工程d)、析出した樹脂を分離する(工程e)ことを含む方法でもよい。 The resin may be once deposited and separated, and then dissolved again in a solvent, and the resin may be brought into contact with a hardly soluble or insoluble solvent. That is, after completion of the radical polymerization reaction, a solvent in which the polymer is hardly soluble or insoluble is brought into contact, the resin is precipitated (step a), the resin is separated from the solution (step b), and dissolved again in the solvent. (Step c), and then contact the resin solution A with a solvent in which the resin is hardly soluble or insoluble in a volume amount less than 10 times that of the resin solution A (preferably 5 times or less volume). This may be a method including precipitating a resin solid (step d) and separating the precipitated resin (step e).
以下に疎水性樹脂(HR)の具体例を示す。また、下記表1に、各樹脂における繰り返し単位のモル比(各繰り返し単位と左から順に対応)、重量平均分子量、分散度を示す。 Specific examples of the hydrophobic resin (HR) are shown below. Table 1 below shows the molar ratio of the repeating units in each resin (corresponding to each repeating unit in order from the left), the weight average molecular weight, and the degree of dispersion.
溶解抑止剤
本発明のネガ型レジスト組成物は、酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物を含有していてもよい。
酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物(以下、「溶解阻止化合物」ともいう)としては、220nm以下の透過性を低下させないため、ProceedingofSPIE,2724,355(1996)に記載されている酸分解性
基を含むコール酸誘導体の様な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。酸分解性基、脂環式構造としては、前記(B)成分のところで説明したものと同様のものが挙げられる。
本発明における溶解阻止化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000、更に好ましくは500〜2500である。
溶解阻止化合物の添加量は、ネガ型レジスト組成物の固形分に対し、好ましくは1〜30質量%であり、より好ましくは2〜20質量%である。
Dissolution inhibitor The negative resist composition of the present invention may contain a dissolution inhibitor having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer.
As a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as “dissolution inhibiting compound”), which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer, it does not lower the permeability of 220 nm or less, so Proceeding of SPIE 2724,355 (1996), an alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group is preferred, such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group. Examples of the acid-decomposable group and alicyclic structure are the same as those described for the component (B).
The molecular weight of the dissolution inhibiting compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.
The addition amount of the dissolution inhibiting compound is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 2 to 20% by mass with respect to the solid content of the negative resist composition.
以下に溶解阻止化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of the dissolution inhibiting compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.
カルボン酸オニウム塩
本発明におけるネガ型レジスト組成物は、カルボン酸オニウム塩を含有しても良い。
カルボン酸オニウム塩としては、カルボン酸スルホニウム塩、カルボン酸ヨードニウム塩、カルボン酸アンモニウム塩などを挙げることができる。特に、カルボン酸オニウム塩としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩が好ましい。更に、本発明のカルボン酸オニウム塩のカルボキシレート残基が芳香族基、炭素−炭素2重結合を含有しないことが好ましい。特に好ましいアニオン部としては、炭素数1〜30の直鎖、分岐、単環または多環環状アルキルカルボン酸アニオンが好ましい。さらに好ましくはこれらのアルキル基の一
部または全てがフッ素置換されたカルボン酸のアニオンが好ましい。アルキル鎖中に酸素原子を含んでいても良い。これにより220nm以下の光に対する透明性が確保され、感度、解像力が向上し、疎密依存性、露光マージンが改良される。
Carboxylic acid onium salt The negative resist composition in the present invention may contain a carboxylic acid onium salt.
Examples of the carboxylic acid onium salt include a carboxylic acid sulfonium salt, a carboxylic acid iodonium salt, and a carboxylic acid ammonium salt. In particular, as the carboxylic acid onium salt, an iodonium salt and a sulfonium salt are preferable. Furthermore, it is preferable that the carboxylate residue of the carboxylic acid onium salt of the present invention does not contain an aromatic group or a carbon-carbon double bond. As a particularly preferable anion moiety, a linear, branched, monocyclic or polycyclic alkylcarboxylic acid anion having 1 to 30 carbon atoms is preferable. More preferably, an anion of a carboxylic acid in which some or all of these alkyl groups are fluorine-substituted is preferable. The alkyl chain may contain an oxygen atom. This ensures transparency with respect to light of 220 nm or less, improves sensitivity and resolution, and improves density dependency and exposure margin.
フッ素置換されたカルボン酸のアニオンとしては、フロロ酢酸、ジフロロ酢酸、トリフロロ酢酸、ペンタフロロプロピオン酸、ヘプタフロロ酪酸、ノナフロロペンタン酸、パーフロロドデカン酸、パーフロロトリデカン酸、パーフロロシクロヘキサンカルボン酸、2,2−ビストリフロロメチルプロピオン酸のアニオン等が挙げられる。 Fluoro-substituted carboxylic acid anions include fluoroacetic acid, difluoroacetic acid, trifluoroacetic acid, pentafluoropropionic acid, heptafluorobutyric acid, nonafluoropentanoic acid, perfluorododecanoic acid, perfluorotridecanoic acid, perfluorocyclohexanecarboxylic acid, 2 , 2-bistrifluoromethylpropionic acid anion and the like.
これらのカルボン酸オニウム塩は、スルホニウムヒドロキシド、ヨードニウムヒドロキシド、アンモニウムヒドロキシドとカルボン酸を適当な溶剤中酸化銀と反応させることによって合成できる。 These carboxylic acid onium salts can be synthesized by reacting sulfonium hydroxide, iodonium hydroxide, ammonium hydroxide and carboxylic acid with silver oxide in a suitable solvent.
カルボン酸オニウム塩の組成物中の含量は、組成物の全固形分に対し、一般的には0.1〜20質量%、好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。 The content of the carboxylic acid onium salt in the composition is generally 0.1 to 20% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 7% by mass, based on the total solid content of the composition. %.
有機溶剤
本発明のネガ型レジスト組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤に溶解して用いる。
使用し得る有機溶剤としては、例えば、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、メトキシブタノール、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。
Organic Solvent The negative resist composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent.
Examples of the organic solvent that can be used include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl. Ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N -Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, methoxybutanol, tetrahydrofuran, etc. It can be mentioned.
本発明においては、有機溶剤として構造中に水酸基を有する溶剤と、水酸基を有さない溶剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい。
水酸基を有する溶剤としては、例えば、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸エチル等を挙げることができ、これらの内でプロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルが好ましい。
水酸基を有さない溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができ、これらの内で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチルが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノンがより好ましい。
水酸基を有する溶剤と水酸基を有さない溶剤との混合比(質量比)は、好ましくは1/99〜99/1、より好ましくは10/90〜90/10、更により好ましくは20/80〜60/40である。水酸基を有さない溶剤を50質量%以上含有する混合溶剤が塗布均一性の点で特に好ましい。
In this invention, you may use the mixed solvent which mixed the solvent which has a hydroxyl group in a structure, and the solvent which does not have a hydroxyl group as an organic solvent.
Examples of the solvent having a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate are preferred.
Examples of the solvent having no hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide. Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, and butyl acetate are preferable, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate 2-heptanone is more preferable.
The mixing ratio (mass ratio) of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is preferably 1/99 to 99/1, more preferably 10/90 to 90/10, and even more preferably 20/80 to 60/40. A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having no hydroxyl group is particularly preferable from the viewpoint of coating uniformity.
その他の添加剤
本発明のネガ型レジスト組成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、光増感剤、及び現像液に対する溶解性を促進させる化合物等を含有させることができる。
本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボキシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子化合物である。カルボキシ基を有する場合は脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。
これら溶解促進性化合物の好ましい添加量は、(B)成分に対して2〜50質量%であり、さらに好ましくは5〜30質量%である。上記範囲とすることは、現像残渣や現像時のパターンの面から好ましい。
分子量1000以下のフェノール化合物は、例えば、特開平4−122938、特開平2−28531、米国特許第4916210、欧州特許第219294等に記載の方法を参考にして、当業者において容易に合成することができる。
カルボキシル基を有する脂環族、又は脂肪族化合物の具体例としてはコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸などのステロイド構造を有するカルボン酸誘導体、アダマンタンカルボン酸誘導体、アダマンタンジカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
Other Additives The negative resist composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a compound that promotes solubility in a developer, and the like as necessary.
The dissolution accelerating compound for the developer that can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable.
The preferable addition amount of these dissolution promoting compounds is 2 to 50% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass with respect to the component (B). The above range is preferable from the standpoint of development residue and pattern during development.
A phenol compound having a molecular weight of 1000 or less can be easily synthesized by those skilled in the art with reference to methods described in, for example, JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, U.S. Pat. No. 4,916,210 and European Patent 219294. it can.
Specific examples of alicyclic or aliphatic compounds having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, lithocholic acid, adamantane carboxylic acid derivatives, adamantane dicarboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclohexane Examples thereof include, but are not limited to, dicarboxylic acids.
(使用方法)
本発明のネガ型レジスト組成物は、解像力向上の観点から、膜厚30〜250nmで使用されることが好ましく、より好ましくは、膜厚30〜200nmで使用されることが好ましい。ネガ型レジスト組成物中の固形分濃度を適切な範囲に設定して適度な粘度をもたせ、塗布性、製膜性を向上させることにより、このような膜厚とすることができる。
ネガ型レジスト組成物中の全固形分濃度は、一般的には1〜10質量%、より好ましくは1〜8.0質量%、さらに好ましくは1.0〜6.0質量%である。
(how to use)
The negative resist composition of the present invention is preferably used at a film thickness of 30 to 250 nm, more preferably at a film thickness of 30 to 200 nm, from the viewpoint of improving resolution. Such a film thickness can be obtained by setting the solid content concentration in the negative resist composition to an appropriate range to give an appropriate viscosity and improving the coating property and film forming property.
The total solid concentration in the negative resist composition is generally 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 8.0% by mass, and still more preferably 1.0 to 6.0% by mass.
本発明のネガ型レジスト組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤、好ましくは前記混合溶剤に溶解し、フィルター濾過した後、次のように所定の支持体上に塗布して用いる。
フィルター濾過に用いるフィルターは0.1ミクロン以下、より好ましくは0.05ミクロン以下、更に好ましくは0.03ミクロン以下のポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、ナイロン製のものが好ましい。
The negative resist composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, filtering the solution, and then applying the solution on a predetermined support as follows.
The filter used for filter filtration is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon of 0.1 microns or less, more preferably 0.05 microns or less, and still more preferably 0.03 microns or less.
例えば、ネガ型レジスト組成物を精密集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布、乾燥し、レジスト膜を形成する。
当該レジスト膜に、所定のマスクを通して活性光線又は放射線を照射し、好ましくはベーク(加熱)を行い、現像、リンスする。これにより良好なパターンを得ることができる。
For example, a negative resist composition is applied onto a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing a precision integrated circuit element by an appropriate application method such as a spinner or a coater, and dried to form a resist film. Form.
The resist film is irradiated with actinic rays or radiation through a predetermined mask, preferably baked (heated), developed and rinsed. Thereby, a good pattern can be obtained.
活性光線又は放射線としては、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、X線、電子線等を挙げることができるが、好ましくは250nm以下、より好ましくは220nm以下、特に好ましくは1〜200nmの波長の遠紫外光、具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電子ビーム等であり、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、EUV(13nm)、電子ビームが好ましい。 Examples of the actinic ray or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, electron beam, etc., preferably 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, particularly preferably 1 to 1. Far-ultraviolet light having a wavelength of 200 nm, specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), X-ray, electron beam, etc. ArF excimer laser, F 2 Excimer laser, EUV (13 nm), and electron beam are preferable.
レジスト膜を形成する前に、基板上に予め反射防止膜を塗設してもよい。
反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。
Before forming the resist film, an antireflection film may be coated on the substrate in advance.
As the antireflection film, any of an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, and amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley, etc. may be used. it can.
活性光線又は放射線の照射時にレジスト膜とレンズの間に空気よりも屈折率の高い液体
(液浸媒体)を満たして露光(液浸露光)を行ってもよい。これにより解像性を高めることができる。用いる液浸媒体としては空気よりも屈折率の高い液体であればいずれのものでも用いることができるが好ましくは純水である。
Exposure (immersion exposure) may be performed by filling a liquid (immersion medium) having a higher refractive index than air between the resist film and the lens during irradiation with actinic rays or radiation. Thereby, resolution can be improved. As the immersion medium to be used, any liquid can be used as long as it has a higher refractive index than air, but pure water is preferred.
液浸露光する際に使用する液浸液について、以下に説明する。
液浸液は、露光波長に対して透明であり、かつレジスト膜上に投影される光学像の歪みを最小限に留めるよう、屈折率の温度係数ができる限り小さい液体が好ましいが、特に露光光源がArFエキシマレーザー(波長;193nm)である場合には、上述の観点に加えて、入手の容易さ、取り扱いのし易さといった点から水を用いるのが好ましい。
また、さらに屈折率が向上できるという点で屈折率1.5以上の媒体を用いることもできる。この媒体は、水溶液でもよく有機溶剤でもよい。
The immersion liquid used for the immersion exposure will be described below.
The immersion liquid is preferably a liquid that is transparent to the exposure wavelength and has a refractive index temperature coefficient as small as possible so as to minimize distortion of the optical image projected onto the resist film. Is an ArF excimer laser (wavelength; 193 nm), it is preferable to use water from the viewpoints of availability and ease of handling in addition to the above-mentioned viewpoints.
Further, a medium having a refractive index of 1.5 or more can be used in that the refractive index can be further improved. This medium may be an aqueous solution or an organic solvent.
液浸液として水を用いる場合、水の表面張力を減少させるとともに、界面活性力を増大させるために、ウェハ上のレジスト膜を溶解させず、且つレンズ素子の下面の光学コートに対する影響が無視できる添加剤(液体)を僅かな割合で添加しても良い。その添加剤としては水とほぼ等しい屈折率を有する脂肪族系のアルコールが好ましく、具体的にはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。水とほぼ等しい屈折率を有するアルコールを添加することにより、水中のアルコール成分が蒸発して含有濃度が変化しても、液体全体としての屈折率変化を極めて小さくできるといった利点が得られる。一方で、193nm光に対して不透明な物質や屈折率が水と大きく異なる不純物が混入した場合、レジスト膜上に投影される光学像の歪みを招くため、使用する水としては、蒸留水が好ましい。更にイオン交換フィルター等を通して濾過を行った純水を用いてもよい。 When water is used as the immersion liquid, the surface tension of the water is decreased and the surface activity is increased, so that the resist film on the wafer is not dissolved and the influence on the optical coating on the lower surface of the lens element can be ignored. An additive (liquid) may be added in a small proportion. The additive is preferably an aliphatic alcohol having a refractive index substantially equal to that of water, and specifically includes methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and the like. By adding an alcohol having a refractive index substantially equal to that of water, even if the alcohol component in water evaporates and the content concentration changes, an advantage that the change in the refractive index of the entire liquid can be made extremely small can be obtained. On the other hand, when an opaque material or impurities whose refractive index is significantly different from that of water are mixed with 193 nm light, the optical image projected on the resist film is distorted. . Further, pure water filtered through an ion exchange filter or the like may be used.
水の電気抵抗は、18.3MQcm以上であることが望ましく、TOC(有機物濃度)は20ppb以下であることが望ましく、脱気処理をしていることが望ましい。
また、液浸液の屈折率を高めることにより、リソグラフィー性能を高めることが可能である。このような観点から、屈折率を高めるような添加剤を水に加えたり、水の代わりに重水(D2O)を用いてもよい。
The electrical resistance of water is desirably 18.3 MQcm or more, the TOC (organic substance concentration) is desirably 20 ppb or less, and deaeration treatment is desirably performed.
Moreover, it is possible to improve lithography performance by increasing the refractive index of the immersion liquid. From such a viewpoint, an additive for increasing the refractive index may be added to water, or heavy water (D 2 O) may be used instead of water.
本発明のネガ型レジスト組成物によるレジスト膜と液浸液との間には、レジスト膜を直接、液浸液に接触させないために、液浸液難溶性膜(以下、「トップコート」ともいう)を設けてもよい。トップコートに必要な機能としては、レジスト上層部への塗布適正、放射線、特に193nmに対する透明性、液浸液難溶性である。トップコートは、レジストと混合せず、さらにレジスト上層に均一に塗布できることが好ましい。
トップコートは、193nm透明性という観点からは、芳香族を豊富に含有しないポリマーが好ましく、具体的には、炭化水素ポリマー、アクリル酸エステルポリマー、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリビニルエーテル、シリコン含有ポリマー、フッ素含有ポリマーなどが挙げられる。前述の疎水性樹脂(HR)はトップコートとしても好適なものである。トップコートから液浸液へ不純物が溶出すると光学レンズを汚染するという観点からは、トップコートに含まれるポリマーの残留モノマー成分は少ない方が好ましい。
In order to prevent the resist film from directly contacting the immersion liquid between the resist film made of the negative resist composition of the present invention and the immersion liquid, the immersion liquid hardly soluble film (hereinafter also referred to as “top coat”). ) May be provided. The necessary functions for the top coat are suitability for application to the upper layer of the resist, radiation, especially transparency to 193 nm, and poor immersion liquid solubility. It is preferable that the top coat is not mixed with the resist and can be uniformly applied to the resist upper layer.
From the viewpoint of 193 nm transparency, the top coat is preferably a polymer that does not contain abundant aromatics. Specifically, the polymer contains a hydrocarbon polymer, an acrylate polymer, polymethacrylic acid, polyacrylic acid, polyvinyl ether, and silicon. Examples thereof include a polymer and a fluorine-containing polymer. The aforementioned hydrophobic resin (HR) is also suitable as a top coat. From the viewpoint of contaminating the optical lens when impurities are eluted from the top coat into the immersion liquid, it is preferable that the residual monomer component of the polymer contained in the top coat is small.
トップコートを剥離する際は、現像液を使用してもよいし、別途剥離剤を使用してもよい。剥離剤としては、レジスト膜への浸透が小さい溶剤が好ましい。剥離工程がレジスト膜の現像処理工程と同時にできるという点では、アルカリ現像液により剥離できることが好ましい。アルカリ現像液で剥離するという観点からは、トップコートは酸性が好ましいが、レジスト膜との非インターミクス性の観点から、中性であってもアルカリ性であってもよい。
トップコートと液浸液との間には屈折率の差がない方が、解像力が向上する。ArFエキシマレーザー(波長:193nm)において、液浸液として水を用いる場合には、Ar
F液浸露光用トップコートは、液浸液の屈折率に近いことが好ましい。屈折率を液浸液に近くするという観点からは、トップコート中にフッ素原子を有することが好ましい。また、透明性・屈折率の観点から薄膜の方が好ましい。
When peeling the top coat, a developer may be used, or a separate release agent may be used. As the release agent, a solvent having a small penetration into the resist film is preferable. It is preferable that the peeling process can be performed with an alkali developer in that the peeling process can be performed simultaneously with the resist film development process. From the viewpoint of peeling with an alkaline developer, the topcoat is preferably acidic, but may be neutral or alkaline from the viewpoint of non-intermixability with the resist film.
The resolution is improved when there is no difference in refractive index between the top coat and the immersion liquid. In the case of using water as an immersion liquid in an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm), Ar
The top coat for F immersion exposure is preferably close to the refractive index of the immersion liquid. From the viewpoint of making the refractive index close to the immersion liquid, it is preferable to have fluorine atoms in the topcoat. A thin film is more preferable from the viewpoint of transparency and refractive index.
トップコートは、レジスト膜と混合せず、さらに液浸液とも混合しないことが好ましい。この観点から、液浸液が水の場合には、トップコートに使用される溶剤は、ネガ型レジスト組成物に使用される溶媒に難溶で、かつ非水溶性の媒体であることが好ましい。さらに、液浸液が有機溶剤である場合には、トップコートは水溶性であっても非水溶性であってもよい。 The top coat is preferably not mixed with the resist film and further not mixed with the immersion liquid. From this viewpoint, when the immersion liquid is water, it is preferable that the solvent used for the top coat is a slightly water-insoluble medium that is hardly soluble in the solvent used for the negative resist composition. Furthermore, when the immersion liquid is an organic solvent, the topcoat may be water-soluble or water-insoluble.
本発明のネガ型レジスト組成物は、多層レジストプロセス(特に3層レジストプロセス)に適用してもよい。多層レジスト法は、以下のプロセスを含むものである。
(a) 被加工基板上に有機材料からなる下層レジスト層を形成する。
(b) 下層レジスト層上に中間層及び放射線照射で架橋もしくは分解する有機材料から
なる上層レジスト層を順次積層する。
(c) 該上層レジスト層に所定のパターンを形成後、中間層、下層及び基板を順次エッ
チングする。
中間層としては、一般にオルガノポリシロキサン(シリコーン樹脂)あるいはSiO2塗布液(SOG)が用いられる。下層レジストとしては、適当な有機高分子膜が用いられるが、各種公知のフォトレジストを使用してもよい。たとえば、フジフイルムアーチ社製FHシリーズ、FHiシリーズ或いは住友化学社製PFIシリーズの各シリーズを例示することができる。
下層レジスト層の膜厚は、0.1〜4.0μmであることが好ましく、より好ましくは0.2〜2.0μmであり、特に好ましくは0.25〜1.5μmである。0.1μm以上とすることは、反射防止や耐ドライエッチング性の観点で好ましく、4.0μm以下とすることはアスペクト比や、形成した微細パターンのパターン倒れの観点で好ましい。
The negative resist composition of the present invention may be applied to a multilayer resist process (particularly a three-layer resist process). The multilayer resist method includes the following processes.
(a) A lower resist layer made of an organic material is formed on a substrate to be processed.
(b) On the lower resist layer, an intermediate layer and an upper resist layer made of an organic material that crosslinks or decomposes upon irradiation are sequentially laminated.
(c) After forming a predetermined pattern in the upper resist layer, the intermediate layer, the lower layer and the substrate are sequentially etched.
As the intermediate layer, organopolysiloxane (silicone resin) or SiO 2 coating solution (SOG) is generally used. As the lower layer resist, an appropriate organic polymer film is used, but various known photoresists may be used. For example, each series of the Fuji Film Arch FH series, FHi series, or Sumitomo Chemical PFI series can be illustrated.
The film thickness of the lower resist layer is preferably 0.1 to 4.0 μm, more preferably 0.2 to 2.0 μm, and particularly preferably 0.25 to 1.5 μm. A thickness of 0.1 μm or more is preferable from the viewpoint of antireflection and dry etching resistance, and a thickness of 4.0 μm or less is preferable from the viewpoint of aspect ratio and pattern collapse of the formed fine pattern.
現像工程では、アルカリ現像液を次のように用いる。ネガ型レジスト組成物のアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用することができる。
さらに、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
さらに、上記アルカリ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
リンス液としては、純水を使用し、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
また、現像処理または、リンス処理の後に、パターン上に付着している現像液またはリンス液を超臨界流体により除去する処理を行うことができる。
In the development step, an alkaline developer is used as follows. Examples of the alkali developing solution for the negative resist composition include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia and other primary alkalis, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions of cyclic amines such as quaternary ammonium salts such as pyrrole and pihelidine can be used.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline aqueous solution.
As the rinsing liquid, pure water can be used, and an appropriate amount of a surfactant can be added.
Further, after the development process or the rinsing process, a process of removing the developer or the rinsing liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid can be performed.
以下、実施例により、本発明を説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this.
合成例1(樹脂(16)の合成)
窒素気流下、シクロヘキサノン6.83gを3つ口フラスコに入れ、これを80℃に加熱した。これに2−ヒドロキシエチルメタクリレート(和光純薬製)7.81g、4,4−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラニルメタクリレート(Aldrich製)6.93g
、3−ヒドロキシアダマンチルメタクリレート(出光興産製)1.18g、重合開始剤V−601(和光純薬製)をモノマー総量に対し5mol%をシクロヘキサノン61.48gに溶解させた溶液を6時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃で2時間反応させた。反応液を放冷後ヘキサン800m/酢酸エチル200mlの混合液に20分かけて滴下し、析出した粉体をろ取、乾燥すると、樹脂(16)が10.12g得られた。得られた樹脂の組成比は、60/34/6、重量平均分子量は、標準ポリスチレン換算で8000、分散度(Mw/Mn)は2.0であった。
同様な方法で他の樹脂を合成した。以下、合成した樹脂(1)〜(23)の構造を示す。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (16))
Under a nitrogen stream, 6.83 g of cyclohexanone was placed in a three-necked flask and heated to 80 ° C. To this, 7.81 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 6.93 g of 4,4-dimethyl-2-oxotetrahydrofuranyl methacrylate (manufactured by Aldrich)
3-hydroxyadamantyl methacrylate (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 1.18 g, a polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 5 mol% based on the total amount of monomers dissolved in 61.48 g of cyclohexanone was added dropwise over 6 hours. did. After completion of dropping, the reaction was further carried out at 80 ° C. for 2 hours. The reaction solution was allowed to cool and then added dropwise over 20 minutes to a mixture of 800 m of hexane / 200 ml of ethyl acetate. The precipitated powder was collected by filtration and dried, yielding 10.12 g of Resin (16). The composition ratio of the obtained resin was 60/34/6, the weight average molecular weight was 8000 in terms of standard polystyrene, and the dispersity (Mw / Mn) was 2.0.
Other resins were synthesized in the same manner. Hereinafter, the structures of the synthesized resins (1) to (23) are shown.
下記表2に、樹脂(1)〜(23)の組成比(モル比、各繰り返し単位と左から順に対応)、重量平均分子量、分散度を示す。 Table 2 below shows the composition ratio (molar ratio, corresponding to each repeating unit in order from the left), weight average molecular weight, and degree of dispersion of resins (1) to (23).
実施例1〜31及び比較例1〜4
<レジスト調製>
下記表3に示す成分(実施例29〜31については、更に、疎水性樹脂(HR−22)0.1g加え)を溶剤に溶解させ、それぞれについて固形分濃度6質量%の溶液を調製し、これを0.1μmのポリエチレンフィルターで濾過してネガ型レジスト溶液を調製した。調製したネガ型レジスト組成物を下記の方法で評価し、結果を表3に示した。尚、表3における各成分について、複数使用した場合の比は質量比である。
Examples 1-31 and Comparative Examples 1-4
<Resist preparation>
The components shown in Table 3 below (for Examples 29-31, 0.1 g of hydrophobic resin (HR-22) was further added) were dissolved in a solvent, and a solution with a solid content concentration of 6% by mass was prepared for each. This was filtered through a 0.1 μm polyethylene filter to prepare a negative resist solution. The prepared negative resist composition was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 3. In addition, about each component in Table 3, the ratio at the time of using multiple is a mass ratio.
<画像性能試験>
露光条件(1)
実施例1〜28及び比較例1〜4については、シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A(日産化学社製)を塗布し、205℃で、60秒間ベークを行い、78nmの反射防止膜を形成した。その上に調製したネガ型レジスト組成物を塗布し、130℃で、60秒間ベークを行い、250nmのレジスト膜を形成した。得られたウエハーをArFエキシマレーザースキャナー(ASML社製 PAS5500/1100、NA0.75、σo/σi=0.85/0.55)を用いてパターン露光した。その後130℃で、60秒間加熱した後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(2.38質量%)で30秒間現像し、純水でリンスした後、スピン乾燥してレジストパターンを得た。
露光条件(2)
本条件は、純水を用いた液浸露光法によりレジストパターンを形成するものである。
実施例29〜31については、シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A(日産化学社製)を塗布し、205℃で、60秒間ベークを行い、78nmの反射防止膜を形成した。その上に調製したネガ型レジスト組成物を塗布し、130℃で、60秒間ベークを行い、250nmのレジスト膜を形成した。得られたウエハーをArFエキシマレーザ
ー液浸スキャナー(NA0.85)を用い、パターン露光した。液浸液としては超純水を使用した。その後130℃で、60秒間加熱した後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(2.38質量%)で30秒間現像し、純水でリンスした後、スピン乾燥してレジストパターンを得た。
露光条件(1)および露光条件(2)において、得られたレジストパターンついて、パターン形状及びパターン倒れを評価した。
パターン形状:
マスクサイズ130nmのラインアンドスペース1/1を再現する露光量を最適露光量とし、最適露光量におけるプロファイルを走査型電素顕微鏡(SEM)により観察した。
パターン倒れ:
130nmのラインアンドスペース1:1のマスクパターンを再現する露光量を最適露光量とし、ラインアンドスペース1:1の密集パターンについて、最適露光量で露光した際により微細なマスクサイズにおいてパターンが倒れずに解像する線幅(CDmin)を限界パターン倒れ線幅(CDmin)とした。値が小さいほど、より微細なパターンが倒れずに解像することを表し、パターン倒れが発生しにくいことを示す。
<Image performance test>
Exposure condition (1)
For Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 4, an organic antireflection film ARC29A (Nissan Chemical Co., Ltd.) was applied on a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form a 78 nm antireflection film. did. A negative resist composition prepared thereon was applied, and baked at 130 ° C. for 60 seconds to form a 250 nm resist film. The obtained wafer was subjected to pattern exposure using an ArF excimer laser scanner (PAS5500 / 1100, NA0.75, σo / σi = 0.85 / 0.55, manufactured by ASML). Thereafter, heating was performed at 130 ° C. for 60 seconds, followed by development with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (2.38 mass%) for 30 seconds, rinsing with pure water, and spin drying to obtain a resist pattern.
Exposure condition (2)
This condition is to form a resist pattern by an immersion exposure method using pure water.
For Examples 29 to 31, an organic antireflection film ARC29A (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied on a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form a 78 nm antireflection film. A negative resist composition prepared thereon was applied, and baked at 130 ° C. for 60 seconds to form a 250 nm resist film. The obtained wafer was subjected to pattern exposure using an ArF excimer laser immersion scanner (NA 0.85). Ultra pure water was used as the immersion liquid. Thereafter, heating was performed at 130 ° C. for 60 seconds, followed by development with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (2.38 mass%) for 30 seconds, rinsing with pure water, and spin drying to obtain a resist pattern.
Under the exposure conditions (1) and (2), the obtained resist pattern was evaluated for pattern shape and pattern collapse.
Pattern shape:
The exposure amount that reproduces a line-and-space 1/1 with a mask size of 130 nm was taken as the optimal exposure amount, and the profile at the optimal exposure amount was observed with a scanning electron microscope (SEM).
Pattern collapse:
The exposure amount that reproduces a 130 nm line and space 1: 1 mask pattern is the optimum exposure amount, and the dense pattern of line and space 1: 1 does not collapse at a finer mask size when exposed at the optimum exposure amount. The line width (CDmin) to be resolved into the limit pattern was defined as the limit pattern collapse line width (CDmin). The smaller the value, the finer pattern is resolved without falling, and the pattern collapse is less likely to occur.
以下、表中の略号を示す。 Hereinafter, abbreviations in the table are shown.
〔エピスルフィド化合物及びその比較化合物〕 [Episulfide compounds and comparative compounds]
〔架橋剤〕 [Crosslinking agent]
〔塩基性化合物〕
TPI:2,4,5−トリフェニルイミダゾール
TPSA:トリフェニルスルホニウムアセテート
HEP:N−ヒドロキシエチルピペリジン
DIA:2,6−ジイソプロピルアニリン
DCMA:ジシクロヘキシルメチルアミン
TPA:トリペンチルアミン
HAP:ヒドロキシアンチピリン
TBAH:テトラブチルアンモニウムヒドロキシド
TMEA:トリス(メトキシエトキシエチル)アミン
PEA:N−フェニルジエタノールアミン
TOA:トリオクチルアミン
DBN:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン
PBI:2−フェニルベンゾイミダゾール
DHA:N,N−ジヘキシルアニリン
[Basic compounds]
TPI: 2,4,5-triphenylimidazole TPSA: triphenylsulfonium acetate HEP: N-hydroxyethylpiperidine DIA: 2,6-diisopropylaniline DCMA: dicyclohexylmethylamine TPA: tripentylamine HAP: hydroxyantipyrine TBAH: tetrabutyl Ammonium hydroxide TMEA: Tris (methoxyethoxyethyl) amine PEA: N-phenyldiethanolamine TOA: Trioctylamine DBN: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene PBI: 2-phenylbenzimidazole
DHA: N, N-dihexylaniline
〔界面活性剤〕
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)
W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素及びシリコン系)
W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)(シリコン系
)
W−4:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
W−5:PF656(OMNOVA社製、フッ素系)
W−6:PF6320(OMNOVA社製、フッ素系)
[Surfactant]
W-1: MegaFuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (Fluorine)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (fluorine and silicon)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (silicon-based)
W-4: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
W-5: PF656 (manufactured by OMNOVA, fluorine-based)
W-6: PF6320 (manufactured by OMNOVA, fluorine-based)
〔溶剤〕
A1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
A2:2−ヘプタノン
A3:シクロヘキサノン
A4:γ−ブチロラクトン
B1:プロピレングリコールモノメチルエーテル
B2:乳酸エチル
B3:プロピレンカーボネート
〔solvent〕
A1: Propylene glycol monomethyl ether acetate A2: 2-heptanone A3: Cyclohexanone A4: γ-Butyrolactone B1: Propylene glycol monomethyl ether B2: Ethyl lactate B3: Propylene carbonate
表3から、本発明のネガ型レジスト組成物は、通常露光だけではなく、液浸露光に於いても、パターン形状、パターン倒れに優れていることが、分かる。 From Table 3, it can be seen that the negative resist composition of the present invention is excellent in pattern shape and pattern collapse not only in normal exposure but also in immersion exposure.
Claims (8)
R1a〜R1cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Lは、単結合又は2価の有機基を表す。
Qは、O原子、S原子又はn価の有機基を表す。
R1a、R1b若しくはR1cと、Lは、互いに結合して環を形成していてもよい。
nは、1以上の整数を表す。但し、QがO原子若しくはS原子の時、n=2である。
nが、2以上の整数の場合に、複数個あるR1a〜R1c及びLは、同一でも異なっていてもよい。 The negative resist composition according to claim 1, wherein the compound of component (A) is a compound represented by the following general formula (2).
R 1a to R 1c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
L represents a single bond or a divalent organic group.
Q represents an O atom, an S atom, or an n-valent organic group.
R 1a , R 1b or R 1c and L may be bonded to each other to form a ring.
n represents an integer of 1 or more. However, when Q is an O atom or an S atom, n = 2.
When n is an integer of 2 or more, a plurality of R 1a to R 1c and L may be the same or different.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008029397A JP2008233877A (en) | 2007-02-23 | 2008-02-08 | Negative resist composition and pattern forming method using the same |
EP08003265A EP1962139A1 (en) | 2007-02-23 | 2008-02-22 | Negative resist composition and pattern forming method using the same |
US12/036,692 US20080206668A1 (en) | 2007-02-23 | 2008-02-25 | Negative resist composition and pattern forming method using the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007043472 | 2007-02-23 | ||
JP2008029397A JP2008233877A (en) | 2007-02-23 | 2008-02-08 | Negative resist composition and pattern forming method using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008233877A true JP2008233877A (en) | 2008-10-02 |
Family
ID=39906676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008029397A Pending JP2008233877A (en) | 2007-02-23 | 2008-02-08 | Negative resist composition and pattern forming method using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008233877A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009173832A (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Fujitsu Ltd | Monomer, resin, resist composition using the resin, and method of manufacturing semiconductor device by using the resist composition |
WO2010071029A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | セントラル硝子株式会社 | Polymerizable fluoromonomer, fluoropolymer, resist material, and method of pattern formation |
WO2011043481A1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-14 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, chemical amplification resist composition and resist film |
WO2011087144A1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, pattern, chemical amplification resist composition and resist film |
WO2011102546A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, chemical amplification resist composition and resist film |
JP2012103679A (en) * | 2010-09-10 | 2012-05-31 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | Photoresist composition and method for forming photolithographic pattern |
KR101820394B1 (en) * | 2015-03-25 | 2018-01-19 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | Bifunctional compound having norbornane backbone, and method for producing same |
JP2019008289A (en) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 株式会社ダイセル | Episulfide compound having alicycle, curable episulfide resin composition and cured product thereof |
JP2020118720A (en) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 太陽ホールディングス株式会社 | Photosensitive resin composition, dry film, cured product, and electronic component |
JP2020166216A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 太陽ホールディングス株式会社 | Photosensitive resin composition, dry film, cured product, and electronic component |
-
2008
- 2008-02-08 JP JP2008029397A patent/JP2008233877A/en active Pending
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009173832A (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Fujitsu Ltd | Monomer, resin, resist composition using the resin, and method of manufacturing semiconductor device by using the resist composition |
WO2010071029A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | セントラル硝子株式会社 | Polymerizable fluoromonomer, fluoropolymer, resist material, and method of pattern formation |
US9678426B2 (en) | 2008-12-15 | 2017-06-13 | Central Glass Company, Limited | Polymerizable fluoromonomer, fluoropolymer, resist material, and method of pattern formation |
US9678425B2 (en) | 2008-12-15 | 2017-06-13 | Central Glass Company, Limited | Polymerizable fluoromonomer, fluoropolymer, resist material, and method of pattern formation |
KR101343962B1 (en) | 2008-12-15 | 2013-12-20 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | Polymerizable fluoromonomer, fluoropolymer, resist material, and method of pattern formation and semiconductor device |
US8716385B2 (en) | 2008-12-15 | 2014-05-06 | Central Glass Company, Limited | Polymerizable fluoromonomer, fluoropolymer, resist material, and method of pattern formation |
US8999621B2 (en) | 2009-10-06 | 2015-04-07 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, chemical amplification resist composition and resist film |
WO2011043481A1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-14 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, chemical amplification resist composition and resist film |
JP2011100089A (en) * | 2009-10-06 | 2011-05-19 | Fujifilm Corp | Pattern forming method, chemical amplification resist composition and resist film |
WO2011087144A1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, pattern, chemical amplification resist composition and resist film |
JP2011145424A (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Fujifilm Corp | Pattern forming method, pattern, chemically amplified resist composition, and resist film |
US8808965B2 (en) | 2010-01-13 | 2014-08-19 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, pattern, chemical amplification resist composition and resist film |
WO2011102546A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Fujifilm Corporation | Pattern forming method, chemical amplification resist composition and resist film |
JP2011191753A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-29 | Fujifilm Corp | Pattern forming method, chemical amplification resist composition, and resist film |
JP2016148856A (en) * | 2010-09-10 | 2016-08-18 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC | Photoresist compositions and methods of forming photolithographic patterns |
JP2012103679A (en) * | 2010-09-10 | 2012-05-31 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | Photoresist composition and method for forming photolithographic pattern |
KR101820394B1 (en) * | 2015-03-25 | 2018-01-19 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | Bifunctional compound having norbornane backbone, and method for producing same |
US10246404B2 (en) | 2015-03-25 | 2019-04-02 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Bifunctional compound having norbornane skeleton and production method therefor |
JP2019008289A (en) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 株式会社ダイセル | Episulfide compound having alicycle, curable episulfide resin composition and cured product thereof |
JP7201344B2 (en) | 2017-06-22 | 2023-01-10 | 株式会社ダイセル | Episulfide compound having alicyclic ring, curable episulfide resin composition and cured product thereof |
JP2020118720A (en) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 太陽ホールディングス株式会社 | Photosensitive resin composition, dry film, cured product, and electronic component |
JP7256015B2 (en) | 2019-01-18 | 2023-04-11 | 太陽ホールディングス株式会社 | Photosensitive resin compositions, dry films, cured products, and electronic components |
JP2020166216A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 太陽ホールディングス株式会社 | Photosensitive resin composition, dry film, cured product, and electronic component |
JP7312000B2 (en) | 2019-03-29 | 2023-07-20 | 太陽ホールディングス株式会社 | Photosensitive resin compositions, dry films, cured products, and electronic components |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5537963B2 (en) | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same | |
JP2009080161A (en) | Photosensitive composition, pattern forming method using photosensitive composition and compound in photosensitive composition | |
JP2009053688A (en) | Positive resist composition and pattern forming method | |
JP5002349B2 (en) | Resist composition and pattern forming method using resist composition | |
JP2008233877A (en) | Negative resist composition and pattern forming method using the same | |
JP2010054632A (en) | Negative resist composition and pattern forming method | |
JP5002508B2 (en) | Negative resist composition and pattern forming method using the same | |
JP5210755B2 (en) | Positive resist composition and pattern forming method using the resist composition | |
JP2009258603A (en) | Negative resist composition and resist pattern-forming method using the same | |
JP2009244779A (en) | Negative type resist composition and pattern forming method | |
JP2009020510A (en) | Surface treatment agent for forming pattern, and pattern forming method using treatment agent | |
JP2009288343A (en) | Positive type resist composition and pattern forming method using the composition | |
JP2008209453A (en) | Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same | |
JP2008311474A (en) | Method of forming pattern | |
JP5285940B2 (en) | Negative resist composition and resist pattern forming method using the same | |
JP2009080160A (en) | Photosensitive composition, pattern forming method using photosensitive composition, and compound in photosensitive composition | |
JP2009288344A (en) | Positive type resist composition and pattern forming method using the composition | |
JP2009237167A (en) | Negative resist composition and pattern forming method using the same | |
JP2009009047A (en) | Pattern forming method | |
US20080206668A1 (en) | Negative resist composition and pattern forming method using the same | |
JP2009244780A (en) | Negative resist composition and resist pattern forming method | |
JP2010145537A (en) | Surface treatment agent for forming resist pattern and resist pattern formation method using the same | |
JP5068710B2 (en) | Resist pattern forming surface treatment agent and resist pattern forming method using the surface treatment agent | |
JP2009244395A (en) | Positive photosensitive resin composition and pattern forming method using the same | |
JP5469820B2 (en) | Positive resist composition and pattern forming method using the same |