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JP6303020B2 - PATTERN FORMING METHOD, ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING METHOD, BLOCK COPOLYMER, AND BLOCK COPOLYMER MANUFACTURING METHOD - Google Patents

PATTERN FORMING METHOD, ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING METHOD, BLOCK COPOLYMER, AND BLOCK COPOLYMER MANUFACTURING METHOD Download PDF

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JP6303020B2 JP2016548805A JP2016548805A JP6303020B2 JP 6303020 B2 JP6303020 B2 JP 6303020B2 JP 2016548805 A JP2016548805 A JP 2016548805A JP 2016548805 A JP2016548805 A JP 2016548805A JP 6303020 B2 JP6303020 B2 JP 6303020B2
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Description

本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられる、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス、ブロック共重合体、及び、ブロック共重合体の製造方法に関する。   The present invention is suitable for use in ultra-microlithography processes such as the manufacture of VLSI and high-capacity microchips and other photofabrication processes, pattern formation methods, electronic device manufacturing methods, electronic devices, block copolymers, And it is related with the manufacturing method of a block copolymer.

近年、集積回路の高集積化に伴いパターンの超微細化が進み、ArFエキシマレーザー光からEUV光や電子線やX線といった放射線を用いたリソグラフィーによる微細加工の技術開発が進んでいるが、更なる高集積化の要求に伴い、ナノインプリントやブロック共重合体のミクロ相分離を利用した自己組織化リソグラフィーの開発などのフォトリソグラフィーを用いないパターニング技術の開発も進められている。
また、ハードディスクドライブの記録密度の高密度化が進む中、磁性膜をビット毎のサイズに加工するビットパターンドメディアの技術開発が進んでいる。例えば5Tビット/インチの記録密度を得るためには、約12nmの超微細ドットパターンの形成が要求され、ここでもブロック共重合体のミクロ相分離を利用した自己組織化リソグラフィーの開発が進められている。
自己組織化リソグラフィーには種々のプロセスが提案されており、例えば、ミクロ相分離により形成される自己組織化ナノ構造の配置及び配列を制御するため、ブロック共重合体を塗布する下地基板に設けられるガイドパターンによりミクロ相分離パターンを制御するグラフォエピタキシー法と、基板表面の化学的特性の違いによってミクロ相分離パターンを制御するケミカルレジストレーション法とが提案されている。
自己組織化リソグラフィーでは、上記のようなガイドパターンを設けた基板上にブロック共重合体を含む自己組織化レジスト膜を形成した後、溶剤雰囲気若しくは加熱によるアニーリング処理によりミクロ相分離構造を形成した後、酸素プラズマ処理、オゾン処理、UV照射処理、熱分解処理、又は化学分解処理により、ブロック共重合体の特定のブロックを選択的に除去することでパターンを形成することができる。
自己組織化によるパターン形成方法に用いるブロック共重合体としては、互いにミクロ相分離を起こすことができる2つ以上のセグメントを有する共重合体を用いることができる。ブロック共重合体には、例えばフローリー・ハギンスの相互作用パラメーターの数値が互いに離れたブロックを用いることがミクロ相分離を形成する上で有利である。このようなブロック共重合体としては、ポリスチレン又はその誘導体とポリメタクリル酸アクリレート又はその誘導体とのブロック共重合体が報告されている(例えば、非特許文献1及び2参照)。
In recent years, with the increasing integration of integrated circuits, pattern miniaturization has progressed, and technological development of microfabrication by lithography using radiation such as EUF light, electron beam, and X-ray from ArF excimer laser light has progressed. With the demand for higher integration, development of patterning techniques that do not use photolithography, such as the development of self-organized lithography using nanoimprinting and microphase separation of block copolymers, is also in progress.
In addition, as the recording density of hard disk drives increases, the technological development of bit patterned media that processes magnetic films to the size of each bit is progressing. For example, in order to obtain a recording density of 5 Tbits / inch, it is necessary to form an ultrafine dot pattern of about 12 nm, and here too, development of self-organized lithography using microphase separation of a block copolymer is advanced. Yes.
Various processes have been proposed for self-assembled lithography. For example, in order to control the arrangement and arrangement of self-assembled nanostructures formed by microphase separation, they are provided on a base substrate on which a block copolymer is applied. There have been proposed a graphoepitaxy method in which a microphase separation pattern is controlled by a guide pattern, and a chemical registration method in which the microphase separation pattern is controlled by a difference in chemical characteristics of a substrate surface.
In self-assembled lithography, after a self-assembled resist film containing a block copolymer is formed on a substrate provided with a guide pattern as described above, a microphase separation structure is formed by annealing treatment in a solvent atmosphere or heating. The pattern can be formed by selectively removing specific blocks of the block copolymer by oxygen plasma treatment, ozone treatment, UV irradiation treatment, thermal decomposition treatment, or chemical decomposition treatment.
As the block copolymer used in the pattern formation method by self-organization, a copolymer having two or more segments capable of causing microphase separation can be used. In order to form microphase separation, it is advantageous to use, for the block copolymer, blocks whose values of interaction parameters of Flory-Huggins are separated from each other. As such a block copolymer, a block copolymer of polystyrene or a derivative thereof and polymethacrylic acid acrylate or a derivative thereof has been reported (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).

Macromolecules. 1994, 27, 35Macromolecules. 1994, 27, 35 Proc.of SPIE Vol.8680 86801WProc. of SPIE Vol. 8680 86801W

しかしながら、近年、パターンの更なる微細化の要求に伴い、上記先行技術に記載の技術に比して、よりパターンの微細化を達成し得る技術の開発が求められている。   However, in recent years, with the demand for further miniaturization of patterns, there is a demand for the development of a technique that can achieve further miniaturization of the pattern as compared with the technique described in the prior art.

本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、グラフォエピタキシー法を用いた自己組織化リソグラフィーにおいて、パターンの高微細化を高品位に達成し得る(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターンやホール径が20nm以下のホールパターンを高品位に形成し得る)パターン形成方法、該パターン形成方法を用いた電子デバイスの製造方法及び電子デバイス、並びに、該パターン形成方法に用いられるブロック共重合体及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to achieve high-quality pattern refinement in self-organized lithography using a graphoepitaxy method (for example, a pitch of 40 nm or less). A line and space pattern and a hole pattern with a hole diameter of 20 nm or less can be formed with high quality), a pattern forming method, an electronic device manufacturing method and an electronic device using the pattern forming method, and a pattern forming method. Another object of the present invention is to provide a block copolymer and a method for producing the same.

すなわち本発明は以下の通りである。
<1>
(i)ガイドパターンが形成された基板上に、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体を含有するブロック共重合体層を形成する工程、
(ii)前記ブロック共重合体層を相分離させる工程、及び、
(iii)前記ブロック共重合体層における複数の相の内の少なくとも1つの相を選択的に除去する工程を含むパターン形成方法。

一般式(I−1)中、R は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、R が結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、R は、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。
一般式(I−3)中、R 及びR は、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、R は、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。R は、下記式(R −1)〜(R −4)のいずれかで表される基を有する、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。

<2>
前記ブロック共重合体が、上記一般式(I−1)で表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体である、<1>に記載のパターン形成方法。
<3>
前記ブロック共重合体における上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)と上記一般式(II)で表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)との差の絶対値が6.0(MPa 1/2 )以上である、<1>又は<2>に記載のパターン形成方法。
<4>
前記ガイドパターンが、感活性光線性又は感放射線性膜を、ArFエキシマレーザー、極紫外線、又は電子線により露光し、露光された感活性光線性又は感放射線性膜を現像液を用いて現像することにより形成されたガイドパターンである、<1>〜<3>のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
<5>
前記基板上に、下地剤を含有する下地層を形成し、前記下地層上に、前記ブロック共重合体層を形成する、<1>〜<4>のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
<6>
前記工程(i)と前記工程(ii)との間に、前記ブロック共重合体層の上にトップコート層を形成する、<1>〜<5>のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
<7>
<1>〜<6>のいずれか1項に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
<8>
<1>〜<6>のいずれか1項に記載のパターン形成方法に供される、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体。

一般式(I−1)中、R は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、R が結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、R は、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。
一般式(I−3)中、R 及びR は、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、R は、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。R は、下記式(R −1)〜(R −4)のいずれかで表される基を有する、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。

<9>
<8>に記載のブロック共重合体をリビング重合により合成する、ブロック共重合体の製造方法。
<10>
前記リビング重合が、リビングアニオン重合である、<9>に記載のブロック共重合体の製造方法。
本発明は、前記<1>〜<10>に係る発明であるが、以下、それ以外の事項(例えば、下記〔1〕〜〔14〕)についても記載している。
That is, the present invention is as follows.
<1>
(I) On a substrate on which a guide pattern is formed, a block of a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3) and a repeating represented by the following general formula (II) Forming a block copolymer layer containing a block copolymer having a block of units;
(Ii) phase-separating the block copolymer layer; and
(Iii) A pattern forming method including a step of selectively removing at least one of a plurality of phases in the block copolymer layer.

In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group having a group represented by any of the following formulas (R 6 -1) to (R 6 -4).

<2>
The block copolymer is a block copolymer having a block of a repeating unit represented by the general formula (I-1) and a block of a repeating unit represented by the general formula (II), <1 The pattern formation method as described in>.
<3>
The solubility parameter (SP value) of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) in the block copolymer and the repeating unit represented by the general formula (II) The pattern forming method according to <1> or <2>, wherein an absolute value of a difference from the solubility parameter (SP value) is 6.0 (MPa 1/2 ) or more.
<4>
The guide pattern exposes the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film with an ArF excimer laser, extreme ultraviolet light, or an electron beam, and develops the exposed actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film using a developer. The pattern formation method according to any one of <1> to <3>, which is a guide pattern formed by the above.
<5>
The pattern forming method according to any one of <1> to <4>, wherein a base layer containing a base agent is formed on the substrate, and the block copolymer layer is formed on the base layer. .
<6>
The pattern forming method according to any one of <1> to <5>, wherein a topcoat layer is formed on the block copolymer layer between the step (i) and the step (ii). .
<7>
<1>-<6> The manufacturing method of an electronic device containing the pattern formation method of any one of <6>.
<8>
<1>-<6> The block of the repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3) and the following, which is provided for the pattern forming method according to any one of A block copolymer having a repeating unit block represented by formula (II).

In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group having a group represented by any of the following formulas (R 6 -1) to (R 6 -4).

<9>
A method for producing a block copolymer, wherein the block copolymer according to <8> is synthesized by living polymerization.
<10>
The method for producing a block copolymer according to <9>, wherein the living polymerization is living anionic polymerization.
Although this invention is invention concerning said <1>-<10>, below, other matters (for example, following [1]-[14]) are also described.

〔1〕
(i)ガイドパターンが形成された基板上に、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体を含有するブロック共重合体層を形成する工程、
(ii)上記ブロック共重合体層を相分離させる工程、及び、
(iii)上記ブロック共重合体層における複数の相の内の少なくとも1つの相を選択的に除去する工程を含むパターン形成方法。


一般式(I−1)中、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Rが結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、Rは、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。
一般式(I−3)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rは、下記(a)〜(e)の内の少なくとも1種を有する、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
(a)2個以上の水酸基
(b)アミノ基
(c)カルボキシル基
(d)チオール基
(e)スルホン酸基
〔2〕
上記ブロック共重合体が、上記一般式(I−1)で表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体である、上記〔1〕に記載のパターン形成方法。
〔3〕
上記一般式(II)におけるRが、2個以上の水酸基を有する、アルキル又はシクロアルキル基である、上記〔1〕又は〔2〕に記載のパターン形成方法。
〔4〕
上記2個以上の水酸基が、2又は3個の原子を介して互いに連結された2個の水酸基を含む、上記〔3〕に記載のパターン形成方法。
〔5〕
上記一般式(II)におけるRが、下記式(R−1)〜(R−4)のいずれかで表される基を有する、アルキル又はシクロアルキル基である、上記〔4〕に記載のパターン形成方法。


〔6〕
上記ブロック共重合体における上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)と上記一般式(II)で表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)との差の絶対値が6.0(MPa1/2)以上である、上記〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
〔7〕
上記ガイドパターンが、感活性光線性又は感放射線性膜を、ArFエキシマレーザー、極紫外線、又は電子線により露光し、露光された感活性光線性又は感放射線性膜を現像液を用いて現像することにより形成されたガイドパターンである、上記〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
〔8〕
上記基板上に、下地剤を含有する下地層を形成し、上記下地層上に、上記ブロック共重合体層を形成する、上記〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
〔9〕
上記工程(i)と上記工程(ii)との間に、上記ブロック共重合体層の上にトップコート層を形成する、上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
〔10〕
上記〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
〔11〕
上記〔10〕に記載の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイス。
〔12〕
上記〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載のパターン形成方法に供される、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体。


一般式(I−1)中、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Rが結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、Rは、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。
一般式(I−3)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rは、下記(a)〜(e)の内の少なくとも1種を有する、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
(a)2個以上の水酸基
(b)アミノ基
(c)カルボキシル基
(d)チオール基
(e)スルホン酸基
〔13〕
上記〔12〕に記載のブロック共重合体をリビング重合により合成する、ブロック共重合体の製造方法。
〔14〕
上記リビング重合が、リビングアニオン重合である、上記〔13〕に記載のブロック共重合体の製造方法。
[1]
(I) On a substrate on which a guide pattern is formed, a block of a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3) and a repeating represented by the following general formula (II) Forming a block copolymer layer containing a block copolymer having a block of units;
(Ii) a step of phase-separating the block copolymer layer, and
(Iii) A pattern forming method including a step of selectively removing at least one of a plurality of phases in the block copolymer layer.


In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group having at least one of the following (a) to (e).
(A) two or more hydroxyl groups (b) amino group (c) carboxyl group (d) thiol group (e) sulfonic acid group [2]
The block copolymer is a block copolymer having a repeating unit block represented by the general formula (I-1) and a repeating unit block represented by the general formula (II). [1].
[3]
The pattern forming method according to the above [1] or [2], wherein R 6 in the general formula (II) is an alkyl or cycloalkyl group having two or more hydroxyl groups.
[4]
The pattern formation method according to the above [3], wherein the two or more hydroxyl groups include two hydroxyl groups linked to each other via 2 or 3 atoms.
[5]
In the above [4], R 6 in the general formula (II) is an alkyl or cycloalkyl group having a group represented by any of the following formulas (R 6 -1) to (R 6 -4). The pattern formation method as described.


[6]
The solubility parameter (SP value) of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) in the block copolymer and the repeating unit represented by the general formula (II) The pattern forming method according to any one of [1] to [5] above, wherein an absolute value of a difference from the solubility parameter (SP value) is 6.0 (MPa 1/2 ) or more.
[7]
The guide pattern exposes the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film with an ArF excimer laser, extreme ultraviolet light, or an electron beam, and develops the exposed actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film using a developer. The pattern formation method of any one of said [1]-[6] which is a guide pattern formed by this.
[8]
The pattern formation according to any one of [1] to [7], wherein a base layer containing a base agent is formed on the substrate, and the block copolymer layer is formed on the base layer. Method.
[9]
The pattern formation according to any one of [1] to [8], wherein a topcoat layer is formed on the block copolymer layer between the step (i) and the step (ii). Method.
[10]
The manufacturing method of an electronic device containing the pattern formation method of any one of said [1]-[9].
[11]
The electronic device manufactured by the manufacturing method of the electronic device as described in said [10].
[12]
A block of repeating units represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3), which is provided for the pattern forming method according to any one of [1] to [9] above; The block copolymer which has a block of the repeating unit represented by the following general formula (II).


In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group having at least one of the following (a) to (e).
(A) two or more hydroxyl groups (b) amino group (c) carboxyl group (d) thiol group (e) sulfonic acid group [13]
A method for producing a block copolymer, wherein the block copolymer according to [12] is synthesized by living polymerization.
[14]
The method for producing a block copolymer according to [13], wherein the living polymerization is living anion polymerization.

本発明によれば、グラフォエピタキシー法を用いた自己組織化リソグラフィーにおいて、パターンの高微細化を高品位に達成し得る(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターンやホール径が20nm以下のホールパターンを高品位に形成し得る)パターン形成方法、該パターン形成方法を用いた電子デバイスの製造方法及び電子デバイス、並びに、該パターン形成方法に用いられるブロック共重合体及びその製造方法を提供できる。   According to the present invention, in the self-organized lithography using the graphoepitaxy method, it is possible to achieve a high-quality pattern with high quality (for example, a line-and-space pattern with a pitch of 40 nm or less or a hole diameter of 20 nm or less. A pattern forming method capable of forming a hole pattern with high quality), an electronic device manufacturing method and electronic device using the pattern forming method, a block copolymer used in the pattern forming method, and a manufacturing method thereof can be provided. .

図1(a)〜(d)は、ラインアンドスペースパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法により、高微細化されたラインアンドスペースパターンを形成する形態を説明する概略断面図であり、図1(e)は、同概略上面図である。FIGS. 1A to 1D are schematic cross-sectional views for explaining a form in which a highly refined line and space pattern is formed by a graphoepitaxy method using a line and space pattern as a guide pattern. 1 (e) is a schematic top view of the same. 図2(a)〜(d)は、ホールパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法により、高微細化されたホールパターンを形成する形態を説明する概略断面図であり、図2(e)は、同概略上面図である。FIGS. 2A to 2D are schematic cross-sectional views for explaining a form in which a highly refined hole pattern is formed by a graphoepitaxy method using the hole pattern as a guide pattern, and FIG. FIG. 2 is a schematic top view of the same.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、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と共に置換基を有するものをも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)をも包含するものである。
本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線(EB)等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線又は放射線を意味する。
また、本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、EUV光などによる露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the description of the group (atomic group) in this specification, the notation which does not describe substitution and non-substitution includes the thing which has a substituent with the thing which does not have 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).
In the present specification, “active light” or “radiation” means, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams (EB), etc. To do. In the present invention, light means actinic rays or radiation.
In addition, “exposure” in the present specification is not limited to exposure to far ultraviolet rays, extreme ultraviolet rays, X-rays, EUV light and the like represented by mercury lamps and excimer lasers, but also electron beams, ion beams, and the like, unless otherwise specified. The exposure with the particle beam is also included in the exposure.

本発明のパターン形成方法は、
(i)ガイドパターンが形成された基板上に、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体を含有するブロック共重合体層を形成する工程、
(ii)前記ブロック共重合体層を相分離させる工程、及び、
(iii)前記ブロック共重合体層における複数の相の内の少なくとも1つの相を選択的に除去する工程を含むパターン形成方法。
The pattern forming method of the present invention comprises:
(I) On a substrate on which a guide pattern is formed, a block of a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3) and a repeating represented by the following general formula (II) Forming a block copolymer layer containing a block copolymer having a block of units;
(Ii) phase-separating the block copolymer layer; and
(Iii) A pattern forming method including a step of selectively removing at least one of a plurality of phases in the block copolymer layer.

一般式(I−1)中、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Rが結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、Rは、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。
一般式(I−3)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rは、下記(a)〜(e)の内の少なくとも1種を有する、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
(a)2個以上の水酸基(OH基)、
(b)アミノ基(NH基)、
(c)カルボキシル基(COOH基)、
(d)チオール基(SH基)、
(e)スルホン酸基(SOH基)
In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group having at least one of the following (a) to (e).
(A) two or more hydroxyl groups (OH groups),
(B) an amino group (NH 2 group),
(C) a carboxyl group (COOH group),
(D) a thiol group (SH group),
(E) Sulfonic acid group (SO 3 H group)

本発明のパターン形成方法により、グラフォエピタキシー法を用いた自己組織化リソグラフィーにおいて、パターンの高微細化を高品位に達成し得る(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターンやホール径20nm以下のホールパターンを高品位に形成し得る)理由は定かではないが、例えば、以下のように推定される。   With the pattern formation method of the present invention, high-quality pattern refinement can be achieved with high quality in self-organized lithography using the graphoepitaxy method (for example, a line-and-space pattern with a pitch of 40 nm or less or a hole diameter of 20 nm or less The reason why the hole pattern can be formed with high quality is not clear, but is estimated as follows, for example.

上記のように、本発明のパターン形成方法においては、相分離に供されるブロック共重合体層が、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合を含有している。
ここで、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位は、疎水的な構造を有しているのに対して、上記一般式(II)で表される繰り返し単位は、特に、Rとしてのアルキル基又はシクロアルキル基が有する上記(a)〜(e)の極性が高い。よって、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位は、その疎水度が、上記一般式(II)で表される繰り返し単位と比較して非常に大きい。これにより、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとの相分離性は非常に高い。
以上のように、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロック、及び、一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックは、各ブロックの相分離性が非常に高いことから、これらの共重合体を含有するブロック共重合体層(特に、パターンの高微細化を図るべく、特に数平均分子量が低いブロック共重合体を含有するブロック共重合体層)を、ガイドバターンが基板上に形成される場合においても、ブロック共重合体層の相分離を確実に引き起こすことができる。その結果、本発明によれば、パターンの高微細化を高品位に達成し得る(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターンやホール径が20nm以下のホールパターンを高品位に形成し得る)ものと考えられる。
As described above, in the pattern formation method of the present invention, the block copolymer layer subjected to phase separation is a repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3). And a block copolymer having a repeating unit block represented by the general formula (II).
Here, while the repeating unit represented by any one of the above general formulas (I-1) to (I-3) has a hydrophobic structure, it is represented by the above general formula (II). The repeating unit to be used is particularly high in the polarities of the above (a) to (e) which the alkyl group or cycloalkyl group as R 6 has. Therefore, the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) has a very high hydrophobicity compared to the repeating unit represented by the general formula (II). large. Thereby, the phase separation property between the block of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) and the block of the repeating unit represented by the general formula (II) is extremely high. Very expensive.
As described above, the block of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) and the block of the repeating unit represented by the general formula (II) Since the phase separation property is very high, a block copolymer layer containing these copolymers (particularly, a block copolymer containing a block copolymer having a low number average molecular weight in order to achieve a finer pattern). Even when the guide pattern is formed on the substrate, the phase separation of the block copolymer layer can be surely caused. As a result, according to the present invention, it is possible to achieve high-quality pattern refinement (for example, a line-and-space pattern with a pitch of 40 nm or less or a hole pattern with a hole diameter of 20 nm or less can be formed with high quality). It is considered a thing.

<パターン形成方法>
図1(a)〜(d)は、ラインアンドスペースパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法により、高微細化されたラインアンドスペースパターンを形成する形態を説明する概略断面図であり、図1(e)は、同概略上面図である。
図2(a)〜(d)は、ホールパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法により、高微細化されたホールパターンを形成する形態を説明する概略断面図であり、図2(e)は、同概略上面図である。
<Pattern formation method>
FIGS. 1A to 1D are schematic cross-sectional views for explaining a form in which a highly refined line and space pattern is formed by a graphoepitaxy method using a line and space pattern as a guide pattern. 1 (e) is a schematic top view of the same.
FIGS. 2A to 2D are schematic cross-sectional views for explaining a form in which a highly refined hole pattern is formed by a graphoepitaxy method using the hole pattern as a guide pattern, and FIG. These are the same schematic top views.

以下、これらの図面を適宜参照しながら、本発明のパターン形成方法について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、既に参照した図面において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略化する。   Hereinafter, the pattern forming method of the present invention will be described in detail with reference to these drawings as appropriate. In the embodiments described below, the members and the like described in the drawings already referred to are denoted by the same or corresponding reference numerals in the drawings, and the description is simplified or omitted.

〔(i)ガイドパターンが形成された基板上に、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体を含有するブロック共重合体層を形成する工程〕
工程(i)において使用される「ガイドパターンが形成された基板」における基板は特に限定されるものではなく、シリコン、SiN、SiOやSiN等の無機基板、SOG等の塗布系無機基板等、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造工程、更にはその他のフォトファブリケーションのリソグラフィー工程で一般的に用いられる基板を用いることができる。更に、必要に応じて反射防止膜を膜と基板の間に形成させても良い。
[(I) On a substrate on which a guide pattern is formed, a block of a repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) and a repeating unit represented by the general formula (II) Step of forming a block copolymer layer containing a block copolymer having a block of
The substrate in the “substrate on which the guide pattern is formed” used in the step (i) is not particularly limited, and is an inorganic substrate such as silicon, SiN, SiO 2 or SiN, a coated inorganic substrate such as SOG, and the like. A substrate generally used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a manufacturing process of a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, and other photofabrication lithography processes can be used. Further, if necessary, an antireflection film may be formed between the film and the substrate.

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。   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.

また、基板上に、下地剤を含有する下地層が設けられていてもよい。
このような下地層が設けられていることにより、後に詳述する工程(ii)において、ブロック共重合体層の相分離をより確実に起こすことができる場合がある。例えば、ブロック共重合体を構成するいずれのブロックに対しても親和性を有する材料を下地剤として含有する下地層が設けられていることにより、特定の相のみが基板に接することを抑制することが可能となる場合がある。具体的には例えば、自己組織化(DSA)に供されるブロック共重合体の各成分を有するランダム共重合体や、それに加えて更にエポキシ基やビニル基のような架橋/重合性基を有するモノマー成分を共重合させたポリマーなどが下地層として好ましく用いられている。
このような下地剤は、上述のような機能が発現されれば、特に限定されるものではなく、国際公開2012/169620号パンフレットの段落〔0331〕〜〔0333〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
下地剤を含有する下地層は、下地剤を溶剤で溶解することにより得られる液を、スピナー及びコーター等を用いて塗布し、乾燥させることにより好適に形成される。
下地層の厚さは、厚さ3〜100nmであることが好ましく、厚さ5〜50nmであることがより好ましく、厚さ10〜30nmであることが更に好ましい。
In addition, a base layer containing a base agent may be provided on the substrate.
By providing such a base layer, there are cases where phase separation of the block copolymer layer can be caused more reliably in step (ii) described in detail later. For example, by providing a base layer containing as a base material a material having affinity for any block constituting the block copolymer, it is possible to prevent only a specific phase from contacting the substrate. May be possible. Specifically, for example, a random copolymer having each component of a block copolymer used for self-assembly (DSA), and in addition, a crosslinkable / polymerizable group such as an epoxy group or a vinyl group. Polymers obtained by copolymerizing monomer components are preferably used as the underlayer.
Such a base agent is not particularly limited as long as the functions described above are expressed, and the description of paragraphs [0331] to [0333] of International Publication No. 2012/169620 can be referred to. The contents are incorporated herein.
The base layer containing the base agent is suitably formed by applying a liquid obtained by dissolving the base agent with a solvent using a spinner, a coater or the like and drying.
The thickness of the underlayer is preferably 3 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm, and still more preferably 10 to 30 nm.

基板に設けられるガイドパターンは、特に限定されないが、例えば、ラインアンドスペースパターンを為すガイドパターン21(図1(a)の概略断面図を参照)、及び、ホールパターンを為すガイドパターン22(図2(a)の概略断面図を参照)などが挙げられる。
ガイドパターンの厚さは、厚さ10〜250nmであることが好ましく、厚さ20〜200nmで使用されることがより好ましく、厚さ30〜100nmであることが更に好ましい。
The guide pattern provided on the substrate is not particularly limited. For example, the guide pattern 21 that forms a line and space pattern (see the schematic sectional view of FIG. 1A) and the guide pattern 22 that forms a hole pattern (FIG. 2). (See the schematic cross-sectional view of (a)).
The thickness of the guide pattern is preferably 10 to 250 nm, more preferably 20 to 200 nm, and still more preferably 30 to 100 nm.

ガイドパターンは、感活性光線性又は感放射線性膜を露光し、露光された感活性光線性又は感放射線性膜を現像液を用いて現像することにより形成されたガイドパターンであることが好ましい。   The guide pattern is preferably a guide pattern formed by exposing an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film and developing the exposed actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film using a developer.

感活性光線性又は感放射線性膜は、後に詳述する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を、基板(例えば、精密集積回路素子やインプリント用モールドなどの製造等に使用される基板(例:上記に挙げた基板や、シリコン/二酸化シリコン被覆、窒化シリコン及びクロム蒸着された石英基板など))上に、スピナー及びコーター等を用いて塗布し、その後、これを乾燥させて、得られることが好ましい。
露光に用いられる活性光線又は放射線としては、例えば、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、X線、及び電子線が挙げられる。これら活性光線又は放射線としては、例えば250nm以下、特には220nm以下の波長を有したものがより好ましい。このような活性光線又は放射線としては、例えば、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、X線、及び電子線が挙げられる。好ましい活性光線又は放射線としては、例えば、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、電子線、X線及び極紫外線(EUV光)が挙げられる。より好ましくは、ArFエキシマレーザー、電子線及び極紫外線である。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film is obtained by applying an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, which will be described in detail later, to a substrate (for example, a substrate used for manufacturing precision integrated circuit elements, imprint molds, etc. (Example: the above-mentioned substrate, silicon / silicon dioxide coating, silicon nitride and chromium-deposited quartz substrate, etc.) are applied using a spinner, coater, etc., and then dried to obtain It is preferred that
Examples of the actinic ray or radiation used for exposure include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and electron beams. As these actinic rays or radiation, for example, those having a wavelength of 250 nm or less, particularly 220 nm or less are more preferable. Examples of such actinic rays or radiation include KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), X-rays, and electron beams. Preferable actinic rays or radiation include, for example, KrF excimer laser, ArF excimer laser, electron beam, X-ray and extreme ultraviolet light (EUV light). More preferred are ArF excimer laser, electron beam and extreme ultraviolet light.

また、露光工程においては、特にArFエキシマレーザーによる露光を行う場合、液浸露光方法を適用することができる。液浸露光方法は、位相シフト法、変形照明法などの超解像技術と組み合わせることが可能である。
液浸露光を行う場合には、(1)基板上に膜を形成した後、露光する工程の前に、及び/又は(2)液浸液を介して膜に露光する工程の後、膜を加熱する工程の前に、膜の表面を水系の薬液で洗浄する工程を実施してもよい。
Further, in the exposure step, when performing exposure using an ArF excimer laser, an immersion exposure method can be applied. The immersion exposure method can be combined with a super-resolution technique such as a phase shift method or a modified illumination method.
When performing immersion exposure, (1) after forming the film on the substrate, before the exposure step and / or (2) after exposing the film via the immersion liquid, Prior to the heating step, a step of washing the surface of the membrane with an aqueous chemical may be performed.

液浸露光する際に使用する液浸液については、特開2013−76991号公報の段落〔0059〕及び〔0060〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   Regarding the immersion liquid used in the immersion exposure, the description in paragraphs [0059] and [0060] of JP2013-76991A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

感活性光線性又は感放射線性膜の後退接触角は温度23±3℃、湿度45±5%において70°以上であり、液浸媒体を介して露光する場合に好適であり、75°以上であることが好ましく、75〜85°であることがより好ましい。   The receding contact angle of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film is 70 ° or more at a temperature of 23 ± 3 ° C. and a humidity of 45 ± 5%, which is suitable for exposure through an immersion medium, and at 75 ° or more. It is preferable that the angle is 75 to 85 °.

前記後退接触角が小さすぎると、液浸媒体を介して露光する場合に好適に用いることができず、かつ水残り(ウォーターマーク)欠陥低減の効果を十分に発揮することができない。好ましい後退接触角を実現する為には、後述の疎水性樹脂(HR)を後述の感活性光線性又は放射線性樹脂組成物に含ませることが好ましい。あるいは、感活性光線性又は感放射線性膜の上に、疎水性の樹脂組成物によるコーティング層(いわゆる「トップコート」)を形成することにより後退接触角を向上させてもよい。   If the receding contact angle is too small, it cannot be suitably used for exposure through an immersion medium, and the effect of reducing water residue (watermark) defects cannot be sufficiently exhibited. In order to realize a preferable receding contact angle, it is preferable that a hydrophobic resin (HR) described later is included in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition described later. Alternatively, the receding contact angle may be improved by forming a coating layer (so-called “topcoat”) of a hydrophobic resin composition on the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film.

液浸露光工程に於いては、露光ヘッドが高速でウェハ上をスキャンし露光パターンを形成していく動きに追随して、液浸液がウェハ上を動く必要があるので、動的な状態に於ける感活性光線性又は感放射線性膜に対する液浸液の接触角が重要になり、液滴が残存することなく、露光ヘッドの高速なスキャンに追随する性能がレジストには求められる。   In the immersion exposure process, the immersion head needs to move on the wafer following the movement of the exposure head to scan the wafer at high speed to form the exposure pattern. The contact angle of the immersion liquid with respect to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film is important, and the resist is required to follow the high-speed scanning of the exposure head without remaining droplets.

電子線や極紫外線による露光の際、アウトガス抑止の目的、ブロッブ欠陥抑止の目的、逆テーパー形状改良による倒れ悪化、表面荒れによるLWR悪化等を防止する目的で、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から形成される膜の上層にトップコートを形成しても良い。また、前記感活性光線性又は放射線性組成物が電子線又は極紫外線露光用である場合、後述する疎水性樹脂(HR)を添加してもよい。疎水性樹脂(HR)を添加することにより、トップコートを形成した場合と同様にアウトガス抑制などの効果が得られる。
以下、トップコートの形成に用いられるトップコート組成物について説明する。
In the exposure with an electron beam or extreme ultraviolet rays, the actinic ray sensitivity or sensation of the present invention is used for the purpose of suppressing outgas, the purpose of suppressing blob defects, the deterioration of collapse due to reverse taper shape improvement, the deterioration of LWR due to surface roughness, and the like. You may form a topcoat in the upper layer of the film | membrane formed from a radiation resin composition. Moreover, when the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition is for electron beam or extreme ultraviolet exposure, a hydrophobic resin (HR) described later may be added. By adding the hydrophobic resin (HR), effects such as outgas suppression can be obtained as in the case where the top coat is formed.
Hereinafter, the topcoat composition used for forming the topcoat will be described.

トップコート組成物は溶媒が水又は有機溶剤であることが好ましい。より好ましくは水又はアルコール系溶剤である。
溶媒が有機溶剤である場合、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から形成される膜を溶解しない溶剤であることが好ましい。使用しうる溶剤としては、アルコール系溶剤、フッ素系溶剤、炭化水素系溶剤を用いることが好ましく、非フッ素系のアルコール系溶剤を用いることが更に好ましい。アルコール系溶剤としては、塗布性の観点からは1級のアルコールが好ましく、更に好ましくは炭素数4〜8の1級アルコールである。炭素数4〜8の1級アルコールとしては、直鎖状、分岐状、環状のアルコールを用いることができるが、直鎖状、分岐状のアルコールが好ましい。具体的には、例えば1−ブタノール、1−ヘキサノール、1−ペンタノール及び3−メチル−1−ブタノールなどが挙げられる。
トップコート組成物の溶媒は、1種類であってもよいし、2種以上を併用してもよい。
In the top coat composition, the solvent is preferably water or an organic solvent. More preferred is water or an alcohol solvent.
When the solvent is an organic solvent, it is preferably a solvent that does not dissolve the film formed from the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. As the solvent that can be used, an alcohol solvent, a fluorine solvent, or a hydrocarbon solvent is preferably used, and a non-fluorine alcohol solvent is more preferably used. The alcohol solvent is preferably a primary alcohol from the viewpoint of applicability, more preferably a primary alcohol having 4 to 8 carbon atoms. As the primary alcohol having 4 to 8 carbon atoms, linear, branched, and cyclic alcohols can be used, and linear and branched alcohols are preferable. Specific examples include 1-butanol, 1-hexanol, 1-pentanol, and 3-methyl-1-butanol.
The solvent for the topcoat composition may be one type or a combination of two or more types.

トップコート組成物の溶媒が水、アルコール系溶剤等である場合、水溶性樹脂を含有することが好ましい。水溶性樹脂を含有することにより、現像液への溶解性の均一性をより高めることができると考えられる。好ましい水溶性樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリアクリルイミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオール、多糖類、等が挙げられる。特に好ましくは、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールである。なお、水溶性樹脂としてはホモポリマーのみに限定されず、共重合体であっても構わない。例えば、上記で挙げたホモポリマーの繰り返し単位に相当するモノマーと、それ以外のモノマー単位を有する共重合体であってもよい。具体的には、アクリル酸―メタクリル酸共重合体、アクリル酸−ヒドロキシスチレン共重合体なども本発明に用いることができる。
また、トップコート組成物用の樹脂としては、特開2009−134177、特開2009−91798記載の酸性基を有する樹脂も、好ましく用いることができる。
水溶性樹脂の重量平均分子量は、特に制限はないが、2000から100万が好ましく、更に好ましくは5000から50万、特に好ましくは1万から10万である。ここで、樹脂の重量平均分子量は、GPC(キャリア:THFあるいはN−メチル−2−ピロリドン(NMP))によって測定したポリスチレン換算分子量を示す。トップコート組成物用の樹脂は、1種類であってもよいし、2種以上を併用してもよい。
When the solvent of the top coat composition is water, an alcohol solvent or the like, it is preferable to contain a water-soluble resin. By containing a water-soluble resin, it is considered that the uniformity of solubility in a developer can be further improved. Preferred water-soluble resins include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyhydroxystyrene, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, polyvinyl acetal, polyacrylimide, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyester polyol and polyether polyol. , Polysaccharides, and the like. Particularly preferred are polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyhydroxystyrene, polyvinylpyrrolidone, and polyvinyl alcohol. The water-soluble resin is not limited to a homopolymer, and may be a copolymer. For example, it may be a copolymer having monomers corresponding to the repeating units of the homopolymers listed above and other monomer units. Specifically, acrylic acid-methacrylic acid copolymer, acrylic acid-hydroxystyrene copolymer and the like can be used in the present invention.
Further, as the resin for the top coat composition, resins having an acidic group described in JP-A-2009-134177 and JP-A-2009-91798 can be preferably used.
The weight average molecular weight of the water-soluble resin is not particularly limited, but is preferably from 2,000 to 1,000,000, more preferably from 5,000 to 500,000, particularly preferably from 10,000 to 100,000. Here, the weight average molecular weight of the resin indicates a molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (carrier: THF or N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)). One type of resin for the top coat composition may be used, or two or more types may be used in combination.

トップコート組成物のpHは、特に制限はないが、好ましくは0〜10、更に好ましくは0〜8、特に好ましくは1〜7である。   Although there is no restriction | limiting in particular in pH of a topcoat composition, Preferably it is 0-10, More preferably, it is 0-8, Most preferably, it is 1-7.

トップコート組成物の溶剤が有機溶媒である場合、トップコート組成物は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の項において上述した疎水性樹脂(E)のような疎水性の樹脂を含有していてもよい。疎水性樹脂としては、特開2008−209889号公報に記載の疎水性樹脂を用いることも好ましい。   When the solvent of the topcoat composition is an organic solvent, the topcoat composition contains a hydrophobic resin such as the hydrophobic resin (E) described above in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition section. You may do it. As the hydrophobic resin, it is also preferable to use a hydrophobic resin described in JP-A-2008-209889.

トップコート組成物中の樹脂の濃度は、好ましくは0.1から10質量%、更に好ましくは0.2から5質量%、特に好ましくは0.3から3質量%である。
トップコート材料には樹脂以外の成分を含んでもよいが、トップコート組成物の固形分に占める樹脂の割合は、好ましくは80から100質量%であり、更に好ましくは90から100質量%、特に好ましくは95から100質量%である。
トップコート組成物の固形分濃度は、0.1〜10質量%であることが好ましく、0.2〜6質量%であることがより好ましく、0.3〜5質量%であることが更に好ましい。固形分濃度を前記範囲とすることで、トップコート組成物をレジスト膜上に均一に塗布することができる。
The concentration of the resin in the top coat composition is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 5% by mass, and particularly preferably 0.3 to 3% by mass.
The topcoat material may contain components other than the resin, but the ratio of the resin to the solid content of the topcoat composition is preferably 80 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, and particularly preferably Is from 95 to 100% by weight.
The solid content concentration of the top coat composition is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 6% by mass, and still more preferably 0.3 to 5% by mass. . By setting the solid content concentration within the above range, the topcoat composition can be uniformly applied on the resist film.

トップコート材料に添加し得る樹脂以外の成分としては、界面活性剤、酸発生剤、塩基性化合物などが挙げられる。酸発生剤及び塩基性化合物の具体例としては、後述する活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び塩基性化合物と同様の化合物が挙げられる。   Examples of components other than the resin that can be added to the top coat material include surfactants, acid generators, and basic compounds. Specific examples of the acid generator and the basic compound include compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation described later and compounds similar to the basic compound.

界面活性剤を使用する場合、界面活性剤の使用量は、トップコート組成物の全量に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。
トップコート組成物に界面活性剤を添加することによって、トップコート組成物を塗布する場合の塗布性が向上し得る。界面活性剤としては、ノニオン性、アニオン性、カチオン性及び両性界面活性剤が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、BASF社製のPlufaracシリーズ、青木油脂工業社製のELEBASEシリーズ、ファインサーフシリーズ、ブラウノンシリーズ、旭電化工業社製のアデカプルロニック P−103、花王ケミカル社製のエマルゲンシリーズ、アミートシリーズ、アミノーン PK−02S、エマノーン CH−25、レオドールシリーズ、AGCセイミケミカル社製のサーフロン S−141、第一工業製薬社製のノイゲンシリーズ、竹本油脂社製のニューカルゲンシリーズ、日信化学工業社製のDYNOL604、エンバイロジェムAD01、オルフィンEXPシリーズ、サーフィノールシリーズ、菱江化学社製のフタージェント 300、等を用いることができる。
アニオン性界面活性剤として、花王ケミカル社製のエマール20T、ポイズ 532A、TOHO社製のフォスファノール ML−200、クラリアントジャパン社製のEMULSOGENシリーズ、AGCセイミケミカル社製のサーフロンS−111N、サーフロンS−211、第一工業製薬社製のプライサーフシリーズ、竹本油脂社製のパイオニンシリーズ、日信化学工業社製のオルフィンPD−201、オルフィンPD−202、日本サーファクタント工業社製のAKYPO RLM45、ECT−3、ライオン社製のライポン、等を用いる事ができる。
カチオン性界面活性剤として、花王ケミカル社製のアセタミン24、アセタミン86等を用いる事ができる。
両性界面活性剤として、サーフロンS−131(AGCセイミケミカル社製)、エナジコールC−40H、リポミン LA (以上 花王ケミカル社製)等を用いる事ができる。
またこれらの界面活性剤を混合して用いることもできる。
When using surfactant, the usage-amount of surfactant becomes like this. Preferably it is 0.0001-2 mass% with respect to the whole quantity of a topcoat composition, More preferably, it is 0.001-1 mass%.
By adding a surfactant to the topcoat composition, applicability when the topcoat composition is applied can be improved. Examples of the surfactant include nonionic, anionic, cationic and amphoteric surfactants.
Nonionic surfactants include BALF's Plufrac series, Aoki Yushi Kogyo's ELEBASE series, Finesurf series, Braunon series, Asahi Denka Kogyo's Adekapluronic P-103, Kao Chemical's Emulgen Series, Amit series, Aminone PK-02S, Emanon CH-25, Rheodor series, Surflon S-141 from AGC Seimi Chemical Co., Neugen series from Daiichi Kogyo Seiyaku, New Calgen series from Takemoto Yushi DYNOL604 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., Envirogem AD01, Olphine EXP series, Surfynol series, Footage 300 manufactured by Hishie Chemical Co., etc. can be used.
As an anionic surfactant, Kao Chemical's Emar 20T, Poise 532A, TOHO's Phosphanol ML-200, Clariant Japan's EMULSOGEN series, AGC Seimi Chemical's Surflon S-111N, Surflon S -211, Prisurf series manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Pionein series manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd., Orphine PD-201 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. -3, a Lion made by Lion, etc. can be used.
As the cationic surfactant, Acetamine 24, Acetamine 86, etc. manufactured by Kao Chemical Co., Ltd. can be used.
As an amphoteric surfactant, Surflon S-131 (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), Enagicol C-40H, Lipomin LA (manufactured by Kao Chemical Co., Ltd.) or the like can be used.
These surfactants can also be mixed and used.

トップコートは、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から形成される感活性光線性又は感放射線性膜の形成方法と同様の手段によりトップコート組成物を塗布、乾燥することにより形成することができ、トップコートの膜厚は、好ましくは10〜200nm、更に好ましくは20〜100nm、特に好ましくは40〜80nmである。
トップコートを上層に有する膜に、通常はマスクを通して、電子線(EB)、X線又はEUV光を照射し、好ましくはベーク(加熱)を行い、現像する。これにより良好なパターンを得ることができる。
なお、トップコートに求められる性能及びその使用法などについては、シーエムシー出版「液浸リソグラフィのプロセスと材料」の第7章に解説されている。
The top coat is formed by applying and drying the top coat composition by the same means as the method for forming the actinic ray sensitive or radiation sensitive film formed from the actinic ray sensitive or radiation sensitive resin composition. The film thickness of the top coat is preferably 10 to 200 nm, more preferably 20 to 100 nm, and particularly preferably 40 to 80 nm.
The film having the top coat as an upper layer is usually irradiated with an electron beam (EB), X-rays or EUV light through a mask, preferably baked (heated) and developed. Thereby, a good pattern can be obtained.
The performance required for the top coat and how to use it are described in Chapter 7 of CM Publishing “Immersion Lithography Processes and Materials”.

露光後に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、膜への浸透が小さい溶剤が好ましい。剥離工程が膜の現像処理工程と同時にできるという点では、現像液により剥離できることが好ましい。   When the topcoat is peeled after exposure, a developer may be used, or a separate release agent may be used. As the release agent, a solvent having low penetration into the film is preferable. From the viewpoint that the peeling step can be performed simultaneously with the development processing step of the film, it is preferable that the peeling step can be performed with a developer.

ガイドパターンの形成においては、感活性光線性又は感放射線性膜を露光する工程を複数回実施してもよい。   In the formation of the guide pattern, the step of exposing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film may be performed a plurality of times.

製膜後、露光工程の前に、前加熱工程(PB;Prebake)を実施してもよい。ここでは、複数回の前加熱工程を実施してもよい。
また、露光工程の後かつ現像工程の前に、露光後加熱工程(PEB;Post Exposure Bake)を実施することも好ましい。ここでは、複数回の露光後加熱工程を実施してもよい。
加熱温度はPB、PEB共に70〜130℃で行うことが好ましく、80〜120℃で行うことがより好ましい。
加熱時間は30〜300秒が好ましく、30〜180秒がより好ましく、30〜90秒が更に好ましい。
加熱は通常の露光・現像機に備わっている手段で行うことができ、ホットプレート等を用いて行ってもよい。
ベークにより露光部の反応が促進され、感度やパターンプロファイルが改善する。
After film formation, a preheating step (PB; Prebake) may be performed before the exposure step. Here, a plurality of preheating steps may be performed.
It is also preferable to carry out a post-exposure heating step (PEB; Post Exposure Bake) after the exposure step and before the development step. Here, a plurality of post-exposure heating steps may be performed.
The heating temperature is preferably 70 to 130 ° C, more preferably 80 to 120 ° C for both PB and PEB.
The heating time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 30 to 180 seconds, and still more preferably 30 to 90 seconds.
Heating can be performed by means provided in a normal exposure / developing machine, and may be performed using a hot plate or the like.
The reaction of the exposed part is promoted by baking, and the sensitivity and pattern profile are improved.

ガイドパターンの形成に用いられる現像液は、有機溶剤を含有する現像液であっても、アルカリ現像液であってもよい。
有機溶剤を含有する現像液を用いる場合、ネガ型のガイドパターンを形成できる。
アルカリ現像液を用いる場合、ポジ型のガイドパターンを形成できる。
The developer used for forming the guide pattern may be a developer containing an organic solvent or an alkali developer.
When a developer containing an organic solvent is used, a negative guide pattern can be formed.
When an alkaline developer is used, a positive guide pattern can be formed.

現像液が有機溶剤を含む現像液である場合には、アルカリ現像液を用いて現像する工程を更に実施してもよく、一方、現像液がアルカリ現像液である場合には、有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程を更に実施してもよい。
この場合、有機溶剤現像工程によって露光強度の弱い部分が除去されるが、更にアルカリ現像工程を行うことによって露光強度の強い部分も除去される。このように現像を複数回行う多重現像プロセスにより、中間的な露光強度の領域のみを溶解させずにパターン形成が行えるので、通常より微細なパターンを形成できる(特開2008−292975号公報 [0077]と同様のメカニズム)。
この場合、アルカリ現像工程及び有機溶剤現像工程の順序は特に限定されないが、アルカリ現像を、有機溶剤現像工程の前に行うことがより好ましい。
In the case where the developer is a developer containing an organic solvent, a step of developing using an alkali developer may be further carried out, whereas in the case where the developer is an alkali developer, an organic solvent is included. You may further implement the process developed using a developing solution.
In this case, a portion with low exposure intensity is removed by the organic solvent development step, but a portion with high exposure strength is also removed by performing an alkali development step. In this way, by the multiple development process in which development is performed a plurality of times, a pattern can be formed without dissolving only the intermediate exposure intensity region, so that a finer pattern than usual can be formed (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-292975 [0077]. ] And the same mechanism).
In this case, the order of the alkali development step and the organic solvent development step is not particularly limited, but the alkali development is more preferably performed before the organic solvent development step.

ガイドパターンの形成においてアルカリ現像液を用いて現像する工程を実施する場合、アルカリ現像液としては、例えば、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメ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。
更に、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。
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。
特に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38質量%の水溶液が望ましい。
When carrying out the step of developing with an alkaline developer in the formation of the guide pattern, examples of the alkaline developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia. Inorganic alkalis, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, dimethylethanolamine and triethanolamine Alcohol amines such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, etc. Ammonium salts, pyrrole, an alkaline aqueous solution such as cyclic amines such as piperidine, can be used.
Furthermore, an appropriate amount of alcohol or surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
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.
In particular, an aqueous solution of 2.38% by mass of tetramethylammonium hydroxide is desirable.

アルカリ現像液を用いて現像する工程の後には、リンス液を用いて洗浄する工程を実施してもよいが、スループット(生産性)、リンス液使用量等の観点から、リンス液を用いて洗浄する工程を実施しなくてもよい。
アルカリ現像の後に行うリンス処理におけ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、現像処理又はリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液又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。
After the step of developing with an alkaline developer, a step of washing with a rinsing solution may be performed, but from the viewpoint of throughput (productivity), the amount of rinsing solution used, etc., washing with a rinsing solution is performed. It is not necessary to carry out the process of.
As a rinsing solution in the rinsing treatment performed after alkali development, pure water can be used, and an appropriate amount of a surfactant can be added.
In addition, after the developing process or the rinsing process, a process of removing the developing solution or the rinsing liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid can be performed.

ガイドパターンの形成において有機溶剤を含有する現像液を用いて現像する工程を実施する場合、該工程における当該現像液(以下、有機系現像液とも言う)としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤及び炭化水素系溶剤を用いることができる。
ケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、ブタン酸ブチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル等を挙げることができる。
アルコール系溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、4−メチル−2−ペンタノール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール等のアルコールや、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤や、エチ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、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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤等を挙げることができる。
エーテル系溶剤としては、例えば、上記グリコールエーテル系溶剤の他、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
アミド系溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が使用できる。
炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤や水と混合し使用してもよい。但し、本発明の効果を十二分に奏するためには、現像液全体としての含水率が10質量%未満であることが好ましく、実質的に水分を含有しないことがより好ましい。
すなわち、有機系現像液に対する有機溶剤の使用量は、現像液の全量に対して、90質量%以上100質量%以下であることが好ましく、95質量%以上100質量%以下であることが好ましい。
特に、有機系現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種類の有機溶剤を含有する現像液であるのが好ましい。
When carrying out the step of developing using a developer containing an organic solvent in the formation of the guide pattern, as the developer in the step (hereinafter also referred to as an organic developer), a ketone solvent, an ester solvent, Polar solvents such as alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, and hydrocarbon solvents can be used.
Examples of the ketone solvent include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone (methyl amyl ketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, Examples include cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetylalcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, and propylene carbonate.
Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, Diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, lactic acid Mention may be made of propyl, butyl butanoate, methyl 2-hydroxyisobutyrate and the like.
Examples of the alcohol solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n -Alcohols such as hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol, n-decanol, glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl Ether, may be mentioned glycol monoethyl ether and methoxymethyl butanol.
Examples of the ether solvent include anisole, dioxane, tetrahydrofuran and the like in addition to the glycol ether solvent.
Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Can be used.
Examples of the hydrocarbon solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane and decane.
A plurality of the above solvents may be mixed, or may be used by mixing with a solvent other than those described above or water. However, in order to fully exhibit the effects of the present invention, the water content of the developer as a whole is preferably less than 10% by mass, and more preferably substantially free of moisture.
That is, the amount of the organic solvent used in the organic developer is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, with respect to the total amount of the developer.
In particular, the organic developer is preferably a developer containing at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents. .

有機系現像液の蒸気圧は、20℃に於いて、5kPa以下が好ましく、3kPa以下が更に好ましく、2kPa以下が特に好ましい。有機系現像液の蒸気圧を5kPa以下にすることにより、現像液の基板上あるいは現像カップ内での蒸発が抑制され、ウェハ面内の温度均一性が向上し、結果としてウェハ面内の寸法均一性が良化する。
5kPa以下の蒸気圧を有する具体的な例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール等のアルコール系溶剤、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤や、エチ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、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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドのアミド系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
特に好ましい範囲である2kPa以下の蒸気圧を有する具体的な例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン等のケトン系溶剤、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール等のアルコール系溶剤、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤や、エチ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、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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドのアミド系溶剤、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
The vapor pressure of the organic developer is preferably 5 kPa or less, more preferably 3 kPa or less, and particularly preferably 2 kPa or less at 20 ° C. By setting the vapor pressure of the organic developer to 5 kPa or less, evaporation of the developer on the substrate or in the developing cup is suppressed, and the temperature uniformity in the wafer surface is improved. As a result, the dimensions in the wafer surface are uniform. Sexuality improves.
Specific examples having a vapor pressure of 5 kPa or less include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 2-heptanone (methyl amyl ketone), 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, Ketone solvents such as cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methyl isobutyl ketone, butyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl Ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, formate , Ester solvents such as propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, alcohol solvents such as n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol and n-decanol, glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, Propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, methoxyme Glycol ether solvents such as rubutanol, ether solvents such as tetrahydrofuran, amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, aromatic carbonization such as toluene and xylene Examples thereof include aliphatic hydrocarbon solvents such as hydrogen solvents, octane, and decane.
Specific examples having a vapor pressure of 2 kPa or less, which is a particularly preferable range, include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, Ketone solvents such as cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropio , Ester solvents such as 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, Alcohol solvents such as alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol, n-decanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, etc. Glycol solvents, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, glycol ether solvents such as methoxymethyl butanol, N- Methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide Amide solvents, aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, octane, aliphatic hydrocarbon solvents decane.

有機系現像液は、特開2013−11833号公報の特に[0032]〜[0063]に記載されているように、塩基性化合物を含んでいてもよい。本発明で用いられる現像液が含みうる塩基性化合物の具体例及び好ましい例としては、後述の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が含みうる塩基性化合物におけるものと同様である。   The organic developing solution may contain a basic compound as described in JP-A-2013-11833, particularly [0032] to [0063]. Specific examples and preferred examples of the basic compound that can be contained in the developer used in the present invention are the same as those in the basic compound that can be contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition described later.

有機系現像液には、必要に応じて界面活性剤を適当量添加することができる。
界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、イオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、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、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、好ましくは、非イオン性の界面活性剤である。非イオン性の界面活性剤としては特に限定されないが、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を用いることが更に好ましい。
界面活性剤の使用量は現像液の全量に対して、好ましくは0〜2質量%、更に好ましくは0.0001〜2質量%、特に好ましくは0.0005〜1質量%である。界面活性剤は、1種類であってもよいし、2種以上を併用してもよい。
An appropriate amount of a surfactant can be added to the organic developer as required.
The surfactant is not particularly limited, and for example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used. Examples of these fluorine and / or silicon surfactants 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, US Pat. No. 5,405,720, etc. The surfactants described in the specifications of US Pat. Preferably, it is a nonionic surfactant. Although it does not specifically limit as a nonionic surfactant, It is still more preferable to use a fluorochemical surfactant or a silicon-type surfactant.
The amount of the surfactant used is preferably 0 to 2% by mass, more preferably 0.0001 to 2% by mass, and particularly preferably 0.0005 to 1% by mass with respect to the total amount of the developer. One type of surfactant may be used, or two or more types may be used in combination.

現像方法としては、たとえば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)などを適用することができる。
上記各種の現像方法が、現像装置の現像ノズルから現像液をレジスト膜に向けて吐出する工程を含む場合、吐出される現像液の吐出圧(吐出される現像液の単位面積あたりの流速)は好ましくは2mL/sec/mm以下、より好ましくは1.5mL/sec/mm以下、更に好ましくは1mL/sec/mm以下である。流速の下限は特に無いが、スループットを考慮すると0.2mL/sec/mm以上が好ましい。
吐出される現像液の吐出圧を上記の範囲とすることにより、現像後のレジスト残渣に由来するパターンの欠陥を著しく低減することができる。
このメカニズムの詳細は定かではないが、恐らくは、吐出圧を上記範囲とすることで、現像液がレジスト膜に与える圧力が小さくなり、感活性光線性又は感放射線性膜・ガイドパターンが不用意に削られたり崩れたりすることが抑制されるためと考えられる。
なお、現像液の吐出圧(mL/sec/mm)は、現像装置中の現像ノズル出口における値である。
As a developing method, for example, a method in which a substrate is immersed in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is raised on the surface of the substrate by surface tension and is left stationary for a certain time (paddle) Method), a method of spraying the developer on the substrate surface (spray method), a method of continuously discharging the developer while scanning the developer discharge nozzle on the substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method) Etc. can be applied.
When the above-mentioned various development methods include a step of discharging the developer from the developing nozzle of the developing device toward the resist film, the discharge pressure of the discharged developer (the flow rate per unit area of the discharged developer) is preferably 2mL / sec / mm 2 or less, more preferably 1.5mL / sec / mm 2, more preferably not more than 1mL / sec / mm 2. There is no particular lower limit on the flow rate, but 0.2 mL / sec / mm 2 or more is preferable in consideration of throughput.
By setting the discharge pressure of the discharged developer to be in the above range, pattern defects derived from the resist residue after development can be remarkably reduced.
The details of this mechanism are not clear, but perhaps by making the discharge pressure within the above range, the pressure applied to the resist film by the developer is reduced, and the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film / guide pattern is inadvertently used. This is considered to be suppressed from being scraped or broken.
The developer discharge pressure (mL / sec / mm 2 ) is a value at the developing nozzle outlet in the developing device.

現像液の吐出圧を調整する方法としては、例えば、ポンプなどで吐出圧を調整する方法や、加圧タンクからの供給で圧力を調整することで変える方法などを挙げることができる。   Examples of the method for adjusting the discharge pressure of the developer include a method of adjusting the discharge pressure with a pump or the like, and a method of changing the pressure by adjusting the pressure by supply from a pressurized tank.

また、有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程の後に、他の溶媒に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。   Moreover, you may implement the process of stopping image development, after substituting with another solvent after the process developed using the developing solution containing an organic solvent.

有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程の後には、リンス液を用いて洗浄する工程を含んでいてもよいが、スループット(生産性)、リンス液使用量等の観点から、リンス液を用いて洗浄する工程を実施しなくてもよい。   After the step of developing with a developer containing an organic solvent, a step of washing with a rinse solution may be included. From the viewpoint of throughput (productivity), the amount of rinse solution used, etc. It is not necessary to carry out the step of using and washing.

有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程の後のリンス工程に用いるリンス液としては、ガイドパターンを溶解しなければ特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができる。前記リンス液としては、炭化水素系溶剤(好ましくはデカン)、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種類の有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤の具体例としては、有機溶剤を含む現像液において説明したものと同様のものを挙げることができる。
有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程の後に、より好ましくは、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種類の有機溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行い、更に好ましくは、アルコール系溶剤又はエステル系溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行い、特に好ましくは、1価アルコールを含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行い、最も好ましくは、炭素数5以上の1価アルコールを含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。
ここで、リンス工程で用いられる1価アルコールとしては、直鎖状、分岐状、環状の1価アルコールが挙げられ、具体的には、1−ブタノール、2−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、tert―ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、シクロペンタノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、4−オクタノールなどを用いることができ、特に好ましい炭素数5以上の1価アルコールとしては、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノールなどを用いることができる。
The rinsing solution used in the rinsing step after the step of developing using a developer containing an organic solvent is not particularly limited as long as the guide pattern is not dissolved, and a solution containing a general organic solvent can be used. . The rinsing liquid contains at least one organic solvent selected from the group consisting of hydrocarbon solvents (preferably decane), ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents. It is preferable to use a rinse solution.
Specific examples of the hydrocarbon solvent, the ketone solvent, the ester solvent, the alcohol solvent, the amide solvent, and the ether solvent are the same as those described in the developer containing an organic solvent.
More preferably, it contains at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, and amide solvents after the step of developing using a developer containing an organic solvent. A step of washing with a rinsing liquid is performed, more preferably, a step of washing with a rinsing liquid containing an alcohol solvent or an ester solvent is carried out, and particularly preferably, a rinsing liquid containing a monohydric alcohol is used. And, most preferably, the step of cleaning with a rinse solution containing a monohydric alcohol having 5 or more carbon atoms is performed.
Here, examples of the monohydric alcohol used in the rinsing step include linear, branched, and cyclic monohydric alcohols, and specifically, 1-butanol, 2-butanol, and 3-methyl-1-butanol. Tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, cyclopentanol, 2-heptanol, 2 -Octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol and the like can be used, and particularly preferable monohydric alcohols having 5 or more carbon atoms include 1-hexanol, 2-hexanol, 4-methyl- Use 2-pentanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol, etc. It can be.

前記各成分は、複数混合してもよいし、上記以外の有機溶剤と混合し使用してもよい。   A plurality of these components may be mixed, or may be used by mixing with an organic solvent other than the above.

リンス液中の含水率は、10質量%以下が好ましく、より好ましくは5質量%以下、特に好ましくは3質量%以下である。含水率を10質量%以下にすることで、良好な現像特性を得ることができる。   The water content in the rinse liquid is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 3% by mass or less. By setting the water content to 10% by mass or less, good development characteristics can be obtained.

有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程の後に用いるリンス液の蒸気圧は、20℃に於いて0.05kPa以上、5kPa以下が好ましく、0.1kPa以上、5kPa以下が更に好ましく、0.12kPa以上、3kPa以下が最も好ましい。リンス液の蒸気圧を0.05kPa以上、5kPa以下にすることにより、ウェハ面内の温度均一性が向上し、更にはリンス液の浸透に起因した膨潤が抑制され、ウェハ面内の寸法均一性が良化する。   The vapor pressure of the rinsing solution used after the step of developing with a developer containing an organic solvent is preferably 0.05 kPa or more and 5 kPa or less, more preferably 0.1 kPa or more and 5 kPa or less at 20 ° C. 12 kPa or more and 3 kPa or less are the most preferable. By setting the vapor pressure of the rinse liquid to 0.05 kPa or more and 5 kPa or less, the temperature uniformity in the wafer surface is improved, and further, the swelling due to the penetration of the rinse solution is suppressed, and the dimensional uniformity in the wafer surface. Improves.

リンス液には、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。   An appropriate amount of a surfactant can be added to the rinse solution.

リンス工程においては、有機溶剤を含む現像液を用いる現像を行ったウェハを前記の有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、たとえば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)、などを適用することができ、この中でも回転塗布方法で洗浄処理を行い、洗浄後に基板を2000rpm〜4000rpmの回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去することが好ましい。   In the rinsing step, the wafer that has been developed using the developer containing the organic solvent is washed using the rinse solution containing the organic solvent. The cleaning method is not particularly limited. For example, a method of continuing to discharge the rinse liquid onto the substrate rotating at a constant speed (rotary coating method), or immersing the substrate in a tank filled with the rinse liquid for a certain period of time. A method (dip method), a method of spraying a rinsing liquid on the substrate surface (spray method), and the like can be applied. Among them, a cleaning treatment is performed by a spin coating method, and after cleaning, the substrate is rotated at a speed of 2000 rpm to 4000 rpm. It is preferable to rotate and remove the rinse liquid from the substrate.

アルカリ現像液を用いて現像する工程、及び、有機系現像液を用いて現像する工程のそれぞれの後に実施され得るリンス工程の後には、更に、加熱工程(Post Bake)を実施することも好ましい。ベークによりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。リンス工程の後の加熱工程は、通常40〜160℃、好ましくは70〜95℃で、通常10秒〜3分、好ましくは30秒から90秒間行う。   It is also preferable to carry out a heating step (Post Bake) after the rinsing step that can be carried out after each of the step of developing with an alkali developer and the step of developing with an organic developer. The developing solution and the rinsing solution remaining between the patterns and inside the patterns are removed by baking. The heating step after the rinsing step is usually 40 to 160 ° C., preferably 70 to 95 ° C., and usually 10 seconds to 3 minutes, preferably 30 seconds to 90 seconds.

特に、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、後に詳述する酸の作用により分解して極性基を生じる基を有する樹脂(A)を含有する場合、ガイドパターンは、現像液として有機系現像液を用いて形成されるネガ型のガイドパターンであることが好ましい。このネガ型のガイドパターンは、パターン中の樹脂が、酸の作用により分解して生じた極性基を有するため、後に詳述するブロック共重合体を含有する組成物における有機溶剤に溶解されにくいためである。   In particular, when the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition contains a resin (A) having a group that generates a polar group by being decomposed by the action of an acid described in detail later, the guide pattern is organic as a developer. It is preferably a negative type guide pattern formed using a system developer. This negative type guide pattern has a polar group generated by decomposition of the resin in the pattern due to the action of an acid, so it is difficult to dissolve in an organic solvent in a composition containing a block copolymer to be described in detail later. It is.

一方、特に、現像液としてアルカリ現像液を用いて、ポジ型のガイドパターンを形成する場合は、必要に応じて、ポジ型のガイドパターンに対して、フリージング処理を行うことも好ましい。
フリージング処理に関しては、「フォトレジスト材料開発の新展開、シーエムシー出版」のP138−175(特にP165−175)や、特開2009−294630号公報、特開2009−271259号公報、特開2009−294264号公報、特開2010−039034号公報、特開2010−039035号公報等に記載の公知の方法を好ましく用いることができる。
また、ガイドパターンをナノインプリントで作成してもよく、その詳細については、例えば「ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開―ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集:平井義彦(フロンティア出版)」を参照することができる。
On the other hand, in particular, when an alkaline developer is used as a developer to form a positive guide pattern, it is also preferable to perform a freezing treatment on the positive guide pattern as necessary.
Regarding the freezing treatment, “New development of photoresist material, CMC Publishing” P138-175 (especially P165-175), JP2009-294630A, JP2009-271259A, and JP2009-A. Known methods described in JP-A No. 294264, JP-A 2010-039034, JP-A 2010-039035 and the like can be preferably used.
In addition, the guide pattern may be created by nanoimprint. For details, refer to “Basics of Nanoimprint and Technology Development / Application Deployment-Nanoimprint Substrate Technology and Latest Technology Deployment-Editing: Yoshihiko Hirai (Frontier Publishing)” You can refer to it.

例えば以上のようにして得られるガイドパターンが形成された基板上に、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体(後に詳述する)を含有するブロック共重合体層を形成する工程(i)を実施する。
例えば、ラインアンドスペースパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法である場合、図1(b)の概略断面図に示すように、ガイドパターン21が形成された基板10上に、ブロック共重合体層31を形成する。
また、例えば、ホールパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法である場合、図2(b)の概略断面図に示すように、ガイドパターン22が形成された基板10上に、ブロック共重合体層35を形成する。
For example, on the substrate on which the guide pattern obtained as described above is formed, a block of repeating units represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) and the following general formula (II) Step (i) of forming a block copolymer layer containing a block copolymer (described in detail later) having a block of repeating units represented is carried out.
For example, in the case of a graphoepitaxy method using a line and space pattern as a guide pattern, a block copolymer is formed on a substrate 10 on which a guide pattern 21 is formed as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. Layer 31 is formed.
Further, for example, in the case of a graphoepitaxy method using a hole pattern as a guide pattern, a block copolymer is formed on the substrate 10 on which the guide pattern 22 is formed, as shown in the schematic sectional view of FIG. Layer 35 is formed.

典型的には、ブロック共重合体を含有する組成物が、基板10上に、スピナー及びコーター等を用いて塗布される。その後、これを乾燥させて、ブロック共重合体層31,35を形成することができる。   Typically, a composition containing a block copolymer is applied onto the substrate 10 using a spinner, a coater, or the like. Then, this can be dried and the block copolymer layers 31 and 35 can be formed.

ブロック共重合体層31,35の厚さは、工程(ii)において相分離が起こる厚さであれば特に限定されないが、厚さ10〜250nmであることが好ましく、厚さ20〜200nmで使用されることがより好ましく、厚さ30〜100nmであることが更に好ましい。   The thickness of the block copolymer layers 31 and 35 is not particularly limited as long as phase separation occurs in the step (ii), but the thickness is preferably 10 to 250 nm, and used at a thickness of 20 to 200 nm. More preferably, the thickness is 30 to 100 nm.

〔(ii)ブロック共重合体層を相分離させる工程〕
次いで、ブロック共重合体層を相分離させる工程(ii)を実施する。
工程(ii)は、典型的には、ブロック共重合体層を加熱し、後に詳述する工程(iii)において相の選択的除去によって基板の少なくとも一部が露出するような相分離構造を発現させる工程である。
加熱温度は、ブロック共重合体のガラス転移温度以上であり、かつブロック共重合体の熱分解温度以下を満たすことが好ましい。加熱温度として好ましくは50〜300℃であり、より好ましくは100〜270℃であり、更に好ましくは150〜250℃である。
加熱時間は1秒〜10時間であることが好ましい。
[(Ii) Step of phase-separating block copolymer layer]
Next, the step (ii) of phase-separating the block copolymer layer is performed.
Step (ii) typically develops a phase separation structure in which at least a portion of the substrate is exposed by heating the block copolymer layer and selectively removing phases in step (iii) described in detail later It is a process to make.
The heating temperature is preferably not less than the glass transition temperature of the block copolymer and not more than the thermal decomposition temperature of the block copolymer. Preferably it is 50-300 degreeC as heating temperature, More preferably, it is 100-270 degreeC, More preferably, it is 150-250 degreeC.
The heating time is preferably 1 second to 10 hours.

相分離されたブロック共重合体層を構成する複数の相の内、工程(ii)において選択的に除去されない相を非除去相とし、選択的に除去される相を除去相とした場合、例えば、ラインアンドスペースパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法においては、図1(c)の概略断面図に示すように、除去相32と非除去相33とがガイドパターン21,21に沿って交互に配列してなるラメラ構造が、ガイドパターン21,21間に形成され得る。ここで、典型的には、一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックを含有する相が除去相32を構成し、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックを含有する相が非除去相33を構成する。
また例えば、ホールパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法である場合、図2(c)の概略断面図に示すように、ホールパターンであるガイドパターン22の内壁側に非除去相36が、ガイドパターン22の中心側に除去相37がそれぞれ配置されてなるシリンダー構造が形成され得る。ここで、典型的には、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックを含有する相が非除去相36を構成し、一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックを含有する相が除去相37を構成する。
Among the plurality of phases constituting the phase-separated block copolymer layer, a phase that is not selectively removed in step (ii) is a non-removed phase, and a phase that is selectively removed is a removed phase. In the graphoepitaxy method using a line and space pattern as a guide pattern, the removed phase 32 and the non-removed phase 33 are arranged along the guide patterns 21 and 21 as shown in the schematic sectional view of FIG. An alternately arranged lamella structure can be formed between the guide patterns 21 and 21. Here, typically, the phase containing the block of the repeating unit represented by the general formula (II) constitutes the removed phase 32, and any one of the general formulas (I-1) to (I-3) The phase containing the block of repeating units represented constitutes the non-removed phase 33.
Further, for example, in the case of a graphoepitaxy method using a hole pattern as a guide pattern, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. A cylinder structure in which the removal phase 37 is arranged on the center side of the guide pattern 22 can be formed. Here, typically, a phase containing a block of repeating units represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) constitutes the non-removed phase 36, and the general formula (II) The phase containing a block of repeating units represented by

除去相及び非除去相の形状や大きさは、ブロック共重合体を構成する各ブロックの成分比や、ブロック共重合体の分子量などにより規定される。   The shape and size of the removed phase and the non-removed phase are defined by the component ratio of each block constituting the block copolymer, the molecular weight of the block copolymer, and the like.

〔(iii)ブロック共重合体層における複数の相の内の少なくとも1つの相を選択的に除去する工程〕
次いで、ブロック共重合体層における複数の相の内の少なくとも1つの相を選択的に除去する工程(iii)を実施する。
工程(iii)は、典型的には、相(すなわち上記の除去相)の選択的除去によって基板の少なくとも一部を露出させる工程である。
[(Iii) Step of selectively removing at least one of a plurality of phases in the block copolymer layer]
Next, the step (iii) of selectively removing at least one of the plurality of phases in the block copolymer layer is performed.
Step (iii) is typically a step of exposing at least a portion of the substrate by selective removal of the phase (ie, the removal phase described above).

除去相を除去する方法としては、例えば、酸素プラズマ処理、オゾン処理、紫外線照射処理、熱分解処理、及び、化学分解処理等を挙げることができる。化学分解処理としては、フッ素によるドライエッチング等のフッ素処理を好適に挙げることができる。   Examples of the method for removing the removal phase include oxygen plasma treatment, ozone treatment, ultraviolet irradiation treatment, thermal decomposition treatment, and chemical decomposition treatment. As the chemical decomposition treatment, a fluorine treatment such as dry etching with fluorine can be preferably exemplified.

例えば、ラインアンドスペースパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法においては、図1(d)の概略断面図及び図1(e)の概略上面図に示すように、上記ラメラ構造における除去相32を選択的に除去して、非除去相33を残存させることにより、パターンの高微細化(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターン)を実現する。
また例えば、ホールパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法においては、図2(d)の概略断面図及び図2(e)の概略上面図に示すように、上記シリンダ構造における除去相37を選択的に除去して、非除去相36を残存させることにより、パターンの高微細化(例えば、ホール径が20nm以下のホールパターン)を実現する。なお、このパターンの高微細化は、ガイドパターンに対して、いわゆるシュリンク工程を実施することに対応するとも言える。
For example, in the graphoepitaxy method using a line and space pattern as a guide pattern, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 1D and the schematic top view of FIG. The pattern is selectively removed and the non-removed phase 33 is left, so that the pattern is made finer (for example, a line and space pattern with a pitch of 40 nm or less).
Further, for example, in the graphoepitaxy method using a hole pattern as a guide pattern, the removal phase 37 in the cylinder structure is formed as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 2D and the schematic top view of FIG. By selectively removing and leaving the non-removed phase 36, pattern refinement (for example, a hole pattern with a hole diameter of 20 nm or less) is realized. In addition, it can be said that the refinement | miniaturization of this pattern respond | corresponds to performing what is called a shrink process with respect to a guide pattern.

本発明のパターン形成方法は、工程(i)と工程(ii)との間に、ブロック共重合体層の上にトップコート層を形成してもよい。
このようなトップコート層を設けることにより、上述した工程(ii)において、ブロック共重合体層の相分離をより確実に起こすことができる場合がある。例えば、ブロック共重合体を構成するいずれのブロックに対しても親和性を有する材料を含有するトップコート層を設けることにより、特定の相のみが、ブロック共重合体層の表層に偏在することを抑制することが可能となる場合がある。
このようなトップコート層の材料、形成方法、及び、好ましい厚みは、上記した下地層で記載したものと同様である。
In the pattern forming method of the present invention, a top coat layer may be formed on the block copolymer layer between step (i) and step (ii).
By providing such a topcoat layer, in some cases, the phase separation of the block copolymer layer can be more reliably caused in the above-described step (ii). For example, by providing a topcoat layer containing a material having affinity for any block constituting the block copolymer, only a specific phase is unevenly distributed in the surface layer of the block copolymer layer. It may be possible to suppress.
The material, the forming method, and the preferred thickness of such a top coat layer are the same as those described in the above underlayer.

図1(a)〜(e)を参照して説明した、ラインアンドスペースパターンをガイドパターンとして使用するグラフォエピタキシー法により、ラインアンドスペースパターンを形成する形態の好ましい例としては、例えば、EUV露光及び現像により、ライン幅20nm、スペース幅90nmの2:9ラインアンドスペースパターンのガイドパターンを形成し、このガイドパターンのスペース内に、上記工程(ii)及び上記工程(iii)を実施することによって、線幅が各々10nmとされた4本の非除去相をピッチ20nmで形成する形態が挙げられる。   As a preferable example of the form for forming the line and space pattern by the graphoepitaxy method using the line and space pattern as the guide pattern described with reference to FIGS. 1A to 1E, for example, EUV exposure And a guide pattern of a 2: 9 line and space pattern having a line width of 20 nm and a space width of 90 nm is formed by the development, and the step (ii) and the step (iii) are performed in the space of the guide pattern. In another embodiment, four non-removed phases each having a line width of 10 nm are formed with a pitch of 20 nm.

[用途]
本発明のパターン形成方法は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの半導体微細回路作成に好適に用いられる。なお、半導体微細回路作成時には、パターンを形成されたレジスト膜は回路形成やエッチングに供された後、残ったレジスト膜部は、最終的には溶剤等で除去されるため、プリント基板等に用いられるいわゆる永久レジストとは異なり、マイクロチップ等の最終製品には、本発明に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に由来するレジスト膜は残存しない。
[Usage]
The pattern forming method of the present invention is suitably used for the production of semiconductor microcircuits such as the production of VLSI and high-capacity microchips. When creating a semiconductor microcircuit, the patterned resist film is used for circuit formation and etching, and the remaining resist film portion is finally removed with a solvent or the like. Unlike so-called permanent resists, the resist film derived from the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition described in the present invention does not remain in the final product such as a microchip.

また、本発明は、上記した本発明のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法、及び、この製造方法により製造された電子デバイスにも関する。
本発明の電子デバイスは、電気電子機器(家電、OA・メディア関連機器、光学用機器及び通信機器等)に、好適に、搭載されるものである。
The present invention also relates to an electronic device manufacturing method including the above-described pattern forming method of the present invention, and an electronic device manufactured by this manufacturing method.
The electronic device of the present invention is suitably mounted on electrical and electronic equipment (home appliances, OA / media related equipment, optical equipment, communication equipment, etc.).

〔ブロック共重合体を含有する組成物〕
以下、ブロック共重合体層が含有するブロック共重合体、並びに、ブロック共重合体層を形成するためのブロック共重合体を含有する組成物について詳述する。
[Composition Containing Block Copolymer]
Hereinafter, the block copolymer contained in the block copolymer layer and the composition containing the block copolymer for forming the block copolymer layer will be described in detail.

ブロック共重合体は、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有している。   The block copolymer has a repeating unit block represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3) and a repeating unit block represented by the following general formula (II). ing.

一般式(I−1)中、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Rが結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、Rは、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。
一般式(I−3)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rは、下記(a)〜(e)の内の少なくとも1種を有する、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
(a)2個以上の水酸基
(b)アミノ基
(c)カルボキシル基
(d)チオール基
(e)スルホン酸基
In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group having at least one of the following (a) to (e).
(A) two or more hydroxyl groups (b) amino group (c) carboxyl group (d) thiol group (e) sulfonic acid group

におけるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基は更に置換基を有していても良い。
この更なる置換基としては、例えば、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子など)、ニトロ基、アリール基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、及びピロリドン残基等のヘテロ環残基が挙げられる。
置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜12であり、より好ましくは2〜9であり、更に好ましくは4〜6である。
置換基を有していてもよい、アルケニル基及びアルキニル基の炭素数は、好ましくは2〜12であり、より好ましくは2〜9であり、更に好ましくは4〜6である。
置換基を有していてもよいシクロアルキル基の炭素数は、好ましくは3〜12であり、より好ましくは3〜9であり、更に好ましくは3〜6である。
置換基を有していてもよいアリール基の炭素数は、好ましくは6〜12であり、より好ましくは6〜9である。
置換基を有していてもよいアラルキル基の炭素数は、好ましくは7〜12であり、より好ましくは7〜9である。
における炭素数が上記の好ましい範囲内であることは、工程(iii)における非除去性(典型的にはエッチング耐性)の更なる向上、及び、一般式(I−1)〜(I−3)で表される繰り返し単位の疎水性がより向上することに伴う、一般式(I−1)〜(I−3)で表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとの相分離性の更なる向上の観点から好ましい。
The alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, cycloalkyl group, aryl group or aralkyl group in R 1 may further have a substituent.
Examples of the further substituent include an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.), a nitro group, an aryl group, an acyl group, an acyloxy group, an acylamino group, a sulfonylamino group, a dialkylamino group, an alkylthio group. And heterocyclic residues such as a group, an arylthio group, an aralkylthio group, a thiophenecarbonyloxy group, a thiophenemethylcarbonyloxy group, and a pyrrolidone residue.
Carbon number of the alkyl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 1-12, More preferably, it is 2-9, More preferably, it is 4-6.
The carbon number of the alkenyl group and alkynyl group which may have a substituent is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 9, and still more preferably 4 to 6.
Carbon number of the cycloalkyl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 3-12, More preferably, it is 3-9, More preferably, it is 3-6.
Carbon number of the aryl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 6-12, More preferably, it is 6-9.
The carbon number of the aralkyl group which may have a substituent is preferably 7 to 12, and more preferably 7 to 9.
The number of carbon atoms in R 1 being within the above-described preferable range is a further improvement in non-removability (typically etching resistance) in step (iii), and general formulas (I-1) to (I−) 3) represented by the block of the repeating unit represented by the general formulas (I-1) to (I-3) and the above general formula (II), as the hydrophobicity of the repeating unit represented by 3) is further improved. From the viewpoint of further improving the phase separation property with the block of repeating units.

が、Rが結合する炭素原子に隣接する炭素原子(すなわち、Rを基準とした場合の、ベンゼン環を構成するオルト位の炭素原子)と結合して、ベンゼン環と縮環する場合において追加的に形成される環は、ベンゼン環であることが好ましい(すなわち、縮環構造全体としてはナフタレン環が形成されることが好ましい)。R 1 is bonded to the carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded (that is, the ortho-positioned carbon atom constituting the benzene ring when R 1 is used as a reference), and is condensed with the benzene ring. In some cases, the additionally formed ring is preferably a benzene ring (that is, a naphthalene ring is preferably formed as the whole condensed ring structure).

としてのアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は更に置換基を有していてもよい。
この更なる置換基の具体例としては、Rにおける各基が有していてもよい更なる置換基において述べたものと同様の基を挙げることができる。
置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜4であり、更に好ましくは1である。
置換基を有していてもよいシクロアルキル基の炭素数は、好ましくは3〜12であり、より好ましくは5〜12であり、更に好ましくは6〜10である。
置換基を有していてもよいアリール基の炭素数は、好ましくは3〜20であり、より好ましくは5〜15であり、更に好ましくは6〜10である。
The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group as R 2 may further have a substituent.
Specific examples of the further substituent include the same groups as those described in the further substituent that each group in R 1 may have.
Carbon number of the alkyl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 1-6, More preferably, it is 1-4, More preferably, it is 1.
Carbon number of the cycloalkyl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 3-12, More preferably, it is 5-12, More preferably, it is 6-10.
Carbon number of the aryl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 3-20, More preferably, it is 5-15, More preferably, it is 6-10.

及びRとしてのアルキル基及びアリール基は更に置換基を有していてもよい。
この更なる置換基の具体例としては、Rにおける各基が有していてもよい更なる置換基において述べたものと同様の基を挙げることができる。
置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜3であり、更に好ましくは1又は2である。
置換基を有していてもよいアリール基の炭素数は、好ましくは3〜20であり、より好ましくは5〜15であり、更に好ましくは6〜10である。
The alkyl group and aryl group as R 3 and R 4 may further have a substituent.
Specific examples of the further substituent include the same groups as those described in the further substituent that each group in R 1 may have.
Carbon number of the alkyl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 1-6, More preferably, it is 1-3, More preferably, it is 1 or 2.
Carbon number of the aryl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 3-20, More preferably, it is 5-15, More preferably, it is 6-10.

におけるアルキル基及びシクロアルキル基は更に置換基を有していてもよい。
この更なる置換基の具体例としては、Rにおける各基が有していてもよい更なる置換基において述べたものと同様の基を挙げることができる。
置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜3であり、更に好ましくは1又は2である。
The alkyl group and cycloalkyl group in R 5 may further have a substituent.
Specific examples of the further substituent include the same groups as those described in the further substituent that each group in R 1 may have.
Carbon number of the alkyl group which may have a substituent becomes like this. Preferably it is 1-6, More preferably, it is 1-3, More preferably, it is 1 or 2.

は、工程(iii)における非除去性(典型的にはエッチング耐性)を更に低下(すなわち、除去性を更に向上)できるとともに、ブロック共重合体のガラス点移転(Tg)を更に向上させることにより、ブロック共重合体層の相分離構造が劣化することを抑制できるという観点から、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいシクロアルキル基であること好ましく、置換基を有していてもよいアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。R 5 can further reduce the non-removability (typically etching resistance) in step (iii) (ie, further improve the removability) and further improve the glass point transfer (Tg) of the block copolymer. From the viewpoint that the phase separation structure of the block copolymer layer can be prevented from deteriorating, the alkyl group which may have a substituent or the cycloalkyl group which may have a substituent An alkyl group which may have a substituent is more preferable, and a methyl group is still more preferable.

としてのアルキル基及びシクロアルキル基は、上記したように、置換基として(a)2個以上の水酸基(OH基);(b)アミノ基(NH基);(c)カルボキシル基(COOH基);(d)チオール基(SH基);及び(e)スルホン酸基(SOH基)の内の少なくとも1種を有している。
上記のRは、例えば、水酸基を1個のみ有する、アルキル基又はシクロアルキル基と比較して、極性がより高い。これにより、ブロック間の溶解パラメータの差の絶対値をより大きくでき、パターンの更なる微細化を達成できる(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターンやホール径が20nm以下のホールパターンを高品位に形成し得る)。
As described above, the alkyl group and cycloalkyl group represented by R 6 include (a) two or more hydroxyl groups (OH groups); (b) amino groups (NH 2 groups); (c) carboxyl groups ( COOH group); (d) a thiol group (SH group); and (e) a sulfonic acid group (SO 3 H group).
The above R 6 has a higher polarity than, for example, an alkyl group or a cycloalkyl group having only one hydroxyl group. As a result, the absolute value of the difference between the dissolution parameters between the blocks can be increased, and further refinement of the pattern can be achieved (for example, a line and space pattern with a pitch of 40 nm or less or a hole pattern with a hole diameter of 20 nm or less can be increased). Can be formed to a high grade).

は、2個以上の水酸基を有する、アルキル又はシクロアルキル基であることが好ましく、この場合、2個以上の水酸基が、2又は3個の原子を介して互いに連結された2個の水酸基を含む形態が好ましい。ここで、当該原子の個数は、2個の水酸基を連結する最短ルートにおける原子数(すなわち、2個の水酸基を連結する原子の最小数)により決定されるものである。このような形態において、Rは、下記式(R−1)〜(R−4)のいずれかで表される基を有する、アルキル又はシクロアルキル基であることが好ましい。R 6 is preferably an alkyl or cycloalkyl group having two or more hydroxyl groups, and in this case, two hydroxyl groups in which two or more hydroxyl groups are connected to each other via two or three atoms The form containing is preferable. Here, the number of the atoms is determined by the number of atoms in the shortest route connecting two hydroxyl groups (that is, the minimum number of atoms connecting two hydroxyl groups). In such a form, R 6 is preferably an alkyl or cycloalkyl group having a group represented by any of the following formulas (R 6 -1) to (R 6 -4).

としてのアルキル基及びシクロアルキル基は、上記(a)〜(e)の内の少なくとも1種に加えて、更に、別の置換基を有していてもよい。
この更なる置換基の具体例としては、Rにおける各基が有していてもよい更なる置換基において述べたものと同様の基を挙げることができるが、ハロゲン原子又は酸素原子若しくは硫黄原子を含む基を好適に挙げることができる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子及び塩素原子などを好適に挙げることができる。
酸素原子若しくは硫黄原子を含む基としては、アルコキシ基、水酸基、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、及び、酸素原子若しくは硫黄原子をヘテロ原子として有するヘテロ環残基等が挙げられる。
The alkyl group and cycloalkyl group as R 6 may further have another substituent in addition to at least one of the above (a) to (e).
Specific examples of this further substituent include the same groups as those described for the further substituent that each group in R 1 may have, but are a halogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom. A group containing can be preferably mentioned.
Preferred examples of the halogen atom include a fluorine atom and a chlorine atom.
Examples of the group containing an oxygen atom or sulfur atom include an alkoxy group, a hydroxyl group, a nitro group, an acyl group, an acyloxy group, an acylamino group, a sulfonylamino group, an alkylthio group, an arylthio group, an aralkylthio group, a thiophenecarbonyloxy group, and a thiophenemethylcarbonyl group. Examples thereof include an oxy group and a heterocyclic residue having an oxygen atom or a sulfur atom as a hetero atom.

一般式(II)で表される繰り返し単位の親水性がより向上することに伴う、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックとの相分離性の更なる向上の観点から、Rとしての、上記(a)〜(e)の内の少なくとも1種を有するアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜12であり、より好ましくは1〜8であり、更に好ましくは1〜4である。同様の理由により、Rとしての、上記(a)〜(e)の内の少なくとも1種を有するシクロアルキル基の炭素数は、好ましくは3〜12であり、より好ましくは3〜8である。なお、アルキル基を構成する炭素原子、及び、シクロアルキル基の脂環構造における環員としての炭素原子は、それぞれ、酸素原子などのヘテロ原子により置換されていてもよい。Phase separation from the block of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) accompanying the further improvement of the hydrophilicity of the repeating unit represented by the general formula (II) From the viewpoint of further improving the property, the carbon number of the alkyl group having at least one of the above (a) to (e) as R 6 is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 12. 8, more preferably 1-4. For the same reason, the number of carbon atoms of the cycloalkyl group having at least one of the above (a) to (e) as R 6 is preferably 3 to 12, more preferably 3 to 8. . In addition, the carbon atom which comprises an alkyl group, and the carbon atom as a ring member in the alicyclic structure of a cycloalkyl group may each be substituted by hetero atoms, such as an oxygen atom.

以下、一般式(I−1)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a repeating unit represented by general formula (I-1) is shown, this invention is not limited to these.

以下、一般式(I−2)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (I-2) is shown, this invention is not limited to these.

以下、一般式(I−3)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (I-3) is shown, this invention is not limited to these.

以下、一般式(II)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (II) is shown, this invention is not limited to these.

ブロック共重合体は、一般式(I−1)で表される繰り返し単位のブロックと一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体であることが好ましい。   The block copolymer is preferably a block copolymer having a repeating unit block represented by formula (I-1) and a repeating unit block represented by formula (II).

ブロック共重合体における一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)と一般式(II)で表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)との差の絶対値が6.0(MPa1/2)以上であることが好ましく、7.0(MPa1/2)以上であることがより好ましく、8.0(MPa1/2)以上であることが更に好ましい。上記絶対値は、典型的には、12.0(MPa1/2)以下である。上記差の絶対値が6.0(MPa1/2)未満の場合、特に、パターンの高微細化(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターンやホール径が20nm以下のホールパターンの形成)において有利な、数平均分子量が低い(例えば、数平均分子量が25000未満の)ブロック重合体の使用において、ブロック重合体層が相分離し難くなる傾向となる。一方、上記絶対値が12.0(MPa1/2)超過の場合、ブロック共重合体の拡散速度が遅くなり過ぎ、ブロック共重合体層の相分離を高品位に行うことができない傾向となる。また、ブロック共重合体が、これを含有する組成物を調製する際に、溶剤に溶解し難くなる傾向となる。The solubility parameter (SP value) of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) in the block copolymer and the solubility parameter of the repeating unit represented by the general formula (II) ( The absolute value of the difference from the (SP value) is preferably 6.0 (MPa 1/2 ) or more, more preferably 7.0 (MPa 1/2 ) or more, and 8.0 (MPa 1 / 2 ) or more is more preferable. The absolute value is typically 12.0 (MPa 1/2 ) or less. When the absolute value of the difference is less than 6.0 (MPa 1/2 ), the pattern is particularly fine (for example, formation of a line and space pattern with a pitch of 40 nm or less or a hole pattern with a hole diameter of 20 nm or less). In the use of a block polymer having a low number average molecular weight (for example, a number average molecular weight of less than 25,000), which is advantageous in the above, the block polymer layer tends to be difficult to phase-separate. On the other hand, when the absolute value exceeds 12.0 (MPa 1/2 ), the diffusion rate of the block copolymer becomes too slow, and the phase separation of the block copolymer layer tends not to be performed with high quality. . Moreover, when preparing the composition containing this, a block copolymer tends to become difficult to melt | dissolve in a solvent.

上記絶対値が大きい等により、ブロック共重合体の溶剤に対する溶解性が低い場合には、上記(I)で表される繰り返し単位と、加熱、及び、活性光線又は放射線の照射からなる群より選択される少なくとも1種の外的刺激を契機として、上記一般式(II)で表される繰り返し単位に変換される繰り返し単位(II’)とを有するブロック共重合体を溶剤に溶解して、ブロック共重合体を含有する組成物を調製してもよい。
繰り返し単位(II’)は、典型的には、上記外的刺激を契機として、上記一般式(II)のRにおける上記(a)〜(e)を発生する基を有するものであり、好ましくは、上記一般式(II)において、上記(a)〜(e)の各基における水素原子が、上記外的刺激を契機として脱離する基により置換されてなる繰り返し単位である。
このようなブロック共重合体によれば、上記(I)で表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)と、上記繰り返し単位(II’)の溶解パラメータ(SP値)との差の絶対値を低減できることから、組成物の調製時において、ブロック共重合体の溶剤に対する溶解度を上げることができ、ひいては、組成物溶液の塗布性を向上できる。
また、このようなブロック共重合体を用いた場合は、ブロック共重合体を含有する組成物によりブロック共重合体層を形成した後において、上記工程(ii)を実施する前にブロック共重合体層に上記外的刺激を与えることにより、上記繰り返し単位(II’)を上記一般式(II)で表される繰り返し単位に置換する。この置換を効率良く行う観点から、ブロック共重合体を含有する組成物は、上記外的刺激により酸を発生する化合物又は上記外的刺激により塩基を発生する化合物を含有するとともに、上記外的刺激を契機として脱離する基を、酸の作用により脱離する基又は塩基の作用により脱離する基とすることが好ましい。
When the solubility of the block copolymer in the solvent is low due to the large absolute value, etc., it is selected from the group consisting of the repeating unit represented by (I), heating, and irradiation with actinic rays or radiation The block copolymer having the repeating unit (II ′) converted into the repeating unit represented by the general formula (II) is dissolved in a solvent by using at least one external stimulus as described above, A composition containing a copolymer may be prepared.
The repeating unit (II ′) typically has a group that generates the above (a) to (e) in R 6 of the above general formula (II), triggered by the above external stimulus, Is a repeating unit obtained by substituting the hydrogen atom in each of the groups (a) to (e) in the general formula (II) with a group capable of leaving when triggered by the external stimulus.
According to such a block copolymer, the absolute value of the difference between the solubility parameter (SP value) of the repeating unit represented by (I) and the solubility parameter (SP value) of the repeating unit (II ′). Therefore, at the time of preparing the composition, the solubility of the block copolymer in the solvent can be increased, and as a result, the applicability of the composition solution can be improved.
Moreover, when such a block copolymer is used, after forming a block copolymer layer with the composition containing a block copolymer, before implementing said process (ii), a block copolymer By applying the external stimulus to the layer, the repeating unit (II ′) is replaced with the repeating unit represented by the general formula (II). From the viewpoint of efficiently performing this substitution, a composition containing a block copolymer contains a compound that generates an acid by the external stimulus or a compound that generates a base by the external stimulus, and the external stimulus. It is preferable that the group that is released by the action of is a group that is released by the action of an acid or a group that is released by the action of a base.

ここで、溶解性パラメータ(SP値)は、当業界で周知のSP値を算出する方法の一つである沖津法(沖津俊直著「日本接着学会誌」29(3)(1993))によって求めることができる。
ブロック共重合体の特定ブロックを構成する繰り返し単位の溶解性パラメータ(SP値)は、当該特定ブロック(換言すれば上記繰り返し単位のみからなるホモポリマー)の溶解性パラメータ(SP値)に相当する。例えば、ホモポリマーとしてのポリt−ブチルスチレンを構成するt−ブチルスチレンユニットのSP値は16.9(MPa1/2)であり、ホモポリマーとしてのポリメタクリル酸(2,3−ジヒドロキシ)プロピルを構成するメタクリル酸(2,3−ジヒドロキシ)プロピルのSP値は24.6(MPa1/2)であることから、ポリスチレンとポリメタクリル酸メチルからなるブロック共重合体のブロック間のSP値の差は7.7(MPa1/2)となる。
Here, the solubility parameter (SP value) is obtained by the Okitsu method (Toshinao Okitsu, “Journal of the Adhesion Society of Japan” 29 (3) (1993)), which is one of the methods for calculating the SP value known in the industry. be able to.
The solubility parameter (SP value) of the repeating unit constituting the specific block of the block copolymer corresponds to the solubility parameter (SP value) of the specific block (in other words, a homopolymer composed only of the repeating unit). For example, the SP value of a t-butylstyrene unit constituting poly-t-butylstyrene as a homopolymer is 16.9 (MPa 1/2 ), and poly (2,3-dihydroxy) propyl methacrylate as a homopolymer Since the SP value of (2,3-dihydroxy) propyl methacrylate constituting 24.6 (MPa 1/2 ), the SP value between blocks of a block copolymer composed of polystyrene and polymethyl methacrylate is The difference is 7.7 (MPa 1/2 ).

ブロック共重合体は、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックの相分離が起こる範囲で、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位を更に有していてもよい。   The block copolymer is a range in which phase separation of the block of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) and the block of the repeating unit represented by the general formula (II) occurs. And may further have a repeating unit different from the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) and the repeating unit represented by the general formula (II).

ブロック共重合体を構成する各ブロックの質量比は、上記工程(ii)において発現させる相分離構造の種類等に応じて、適宜、決定されるが、ブロック共重合体における一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとの質量比は、30:70〜90:10であることが好ましく、40:60〜80:20であることがより好ましい。   The mass ratio of each block constituting the block copolymer is appropriately determined according to the type of the phase separation structure to be developed in the step (ii), but the general formula (I-1) in the block copolymer is not limited. The mass ratio of the repeating unit block represented by any of (I) to (I-3) to the repeating unit block represented by the general formula (II) is preferably 30:70 to 90:10. 40:60 to 80:20 is more preferable.

ブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は、GPC法によるポリスチレン換算値として、100000以下であることが好ましく、50000以下であることがより好ましく、25000未満であることが更に好ましく、20000未満であることが更に好ましい。
ブロック共重合体及の数平均分子量(Mn)は、GPC法によるポリスチレン換算値として、3000以上であることが好ましく、5000以上であることがより好ましく、6000以上であることが更に好ましい。
The number average molecular weight (Mn) of the block copolymer is preferably 100000 or less, more preferably 50000 or less, further preferably less than 25000, and more preferably less than 20000 as a polystyrene-converted value by the GPC method. More preferably it is.
The number average molecular weight (Mn) of the block copolymer and polystyrene is preferably 3000 or more, more preferably 5000 or more, and still more preferably 6000 or more as a polystyrene converted value by the GPC method.

ブロック共重合体の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜1.5であることが好ましく、1.0〜1.2であることがより好ましく、1.0〜1.1であることが更に好ましい。   The dispersity (Mw / Mn) of the block copolymer is preferably 1.0 to 1.5, more preferably 1.0 to 1.2, and 1.0 to 1.1. More preferably.

なお、本明細書において、ブロック共重合体を含めた樹脂の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び分散度は、例えば、HLC−8120(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSK gel Multipore HXL−M(東ソー(株)製、7.8mmHD×30.0cm)を、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)又はNMP(N−メチル−2−ピロリドン)を用いることによって求めることができる。   In this specification, the number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw) and dispersity of the resin including the block copolymer are, for example, HLC-8120 (manufactured by Tosoh Corporation), As TSK gel Multipore HXL-M (Tosoh Co., Ltd., 7.8 mm HD × 30.0 cm), and THF (tetrahydrofuran) or NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) as an eluent. .

ブロック共重合体は、ラジカル重合やアニオン重合による公知の方法で合成できる。ブロック共重合体の分散度を低くする(すなわち、単分散化する)ためには、公知のリビングアニオン重合やリビングラジカル重合等のリビング重合を用いることが好ましい。具体的には、一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロック、及び、一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックを、それぞれ、リビング重合により形成することがより好ましい。
リビング重合としては、特にリビングアニオン重合を用いることが単分散化の際に有利でありより好ましい。
また、特開2009−67999記載のように、マイクロリアクター装置(フロー反応系)を用いてリビングアニオン重合を行うことも好ましい。
The block copolymer can be synthesized by a known method by radical polymerization or anionic polymerization. In order to lower the degree of dispersion of the block copolymer (that is, monodisperse), it is preferable to use living polymerization such as known living anion polymerization and living radical polymerization. Specifically, the block of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) and the block of the repeating unit represented by the general formula (II) are each living. More preferably, it is formed by polymerization.
As living polymerization, living anionic polymerization is particularly advantageous and more preferable for monodispersion.
Moreover, it is also preferable to perform living anion polymerization using a microreactor apparatus (flow reaction system) as described in JP2009-67999A.

以下、本発明におけるブロック共重合体の具体例(繰り返し単位の組成比は質量比である)を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。ΔSPは、上述のSP値の差の絶対値(MPa1/2)を表す。Hereinafter, although the specific example (The composition ratio of a repeating unit is a mass ratio) of the block copolymer in this invention is shown, this invention is not limited to these. ΔSP represents the absolute value (MPa 1/2 ) of the difference between the above SP values.

ブロック共重合体を含有する組成物の全固形分に対するブロック共重合体の含有量は、90質量%〜100質量%であることが好ましく、95質量%〜100質量%であることがより好ましく、97質量%〜100質量%であることが更に好ましい。   The content of the block copolymer relative to the total solid content of the composition containing the block copolymer is preferably 90% by mass to 100% by mass, more preferably 95% by mass to 100% by mass, More preferably, it is 97 mass%-100 mass%.

ブロック共重合体を含有する組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤は、ブロック共重合体を溶解できれば特に限定されない。通常、ブロック共重合体を良く溶解する溶媒は、溶解性パラメータ(SP値)を用いて決定できる。典型的には、ブロック共重合体の各ブロックを構成する繰り返し単位のSP値の中央値に対して近いSP値を有する溶剤が、ブロック共重合体を良く溶解する溶媒となる。
ブロック共重合体を含有する組成物は、溶剤を1種で含有しても、2種以上で含有してもよい。
溶剤は、有機溶剤であることが好ましい。有機溶剤としては、例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、又はジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類又は前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテル又はモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、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などのエステル類;クロロホルム等のハロゲン系有機溶剤;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤などを挙げることができる。
特に、溶剤は、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル及びクロロホルム等の疎水性が高い溶剤であることが好ましい。
It is preferable that the composition containing a block copolymer contains a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the block copolymer. Usually, the solvent that dissolves the block copolymer well can be determined using the solubility parameter (SP value). Typically, a solvent having an SP value close to the median SP value of the repeating units constituting each block of the block copolymer is a solvent that dissolves the block copolymer well.
The composition containing the block copolymer may contain one type of solvent or two or more types of solvents.
The solvent is preferably an organic solvent. Examples of the organic solvent include lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, and 2-heptanone; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, di- Polyhydric alcohols such as propylene glycol; compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, the polyhydric alcohols or compounds having the ester bond Monoalkyl ether such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having an ether bond [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane, and lactic acid Esters such as methyl, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; halogen organic solvents such as chloroform; anisole, ethyl Benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, tolue And aromatic organic solvents such as ethylene, xylene, cymene and mesitylene.
In particular, the solvent is preferably a highly hydrophobic solvent such as toluene, xylene, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate, butyl acetate and chloroform.

ブロック共重合体を含有する組成物の固形分濃度は、通常1.0〜10質量%であり、好ましくは、1.5〜6.0質量%、更に好ましくは1.5〜5.5質量%である。   The solid content concentration of the composition containing the block copolymer is usually 1.0 to 10% by mass, preferably 1.5 to 6.0% by mass, more preferably 1.5 to 5.5% by mass. %.

本発明は、上記した本発明のパターン形成方法に供される、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体にも関する。   The present invention provides a block of a repeating unit represented by any one of the above general formulas (I-1) to (I-3) and the above general formula (II), which is provided for the pattern forming method of the present invention described above. It also relates to block copolymers having blocks of repeating units represented.

なお、樹脂がブロック共重合体であることは、その樹脂を示差走査熱量測定法(DSC)に基づき測定した場合に、ブロック共重合体を構成する各ブロックに対応する各ガラス転移温度(Tg)が測定されることにより、確認できる。
具体的には、樹脂が第一の繰り返し単位のブロックと第二の繰り返し単位のブロックとを有するジブロック体のブロック共重合体である場合、第一の繰り返し単位のブロックに対応するガラス転移温度(Tg)と第二の繰り返し単位のブロックに対応するガラス転移温度(Tg)とが確認される。この場合、例えば、ポリスチレン−ポリメタクリル酸メチルのブロック共重合体においては、ポリスチレンに対応する105℃のTgと、ポリメタクリル酸メチルに対応する120℃のTgとが確認される。
一方、樹脂が第一の繰り返し単位と第二の繰り返し単位とを有するランダム共重合体である場合、ガラス転移温度としては、上記ガラス転移温度(Tg)と上記ガラス転移温度(Tg)との間のガラス転移温度(Tm)が確認される。この場合、スチレン繰り返し単位とメタクリル酸メチル繰り返し単位とを有するランダム共重合体においては、112℃のTgのみが観察される。
なお、本明細書において、ガラス転移温度は、TA instruments社製の示査走査熱量計(DSC)である型番Q1000にて、毎分10℃の昇温速度条件で測定される温度である。
In addition, resin is a block copolymer, when the resin is measured based on differential scanning calorimetry (DSC), each glass transition temperature (Tg) corresponding to each block constituting the block copolymer. Can be confirmed by measuring.
Specifically, when the resin is a diblock block copolymer having a first repeating unit block and a second repeating unit block, the glass transition temperature corresponding to the first repeating unit block. (Tg 1 ) and the glass transition temperature (Tg 2 ) corresponding to the second repeating unit block are confirmed. In this case, for example, in a polystyrene-polymethyl methacrylate block copolymer, a Tg of 105 ° C. corresponding to polystyrene and a Tg of 120 ° C. corresponding to polymethyl methacrylate are confirmed.
On the other hand, when the resin is a random copolymer having a first repeating unit and a second repeating unit, the glass transition temperature (Tg 1 ) and the glass transition temperature (Tg 2 ) are the glass transition temperatures. The glass transition temperature (Tm) during is confirmed. In this case, in a random copolymer having a styrene repeating unit and a methyl methacrylate repeating unit, only Tg at 112 ° C. is observed.
In addition, in this specification, a glass transition temperature is temperature measured on temperature increase rate conditions of 10 degree-C / min in model number Q1000 which is a scanning scanning calorimeter (DSC) made from TA instruments.

〔感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物〕
次に、上記ガイドパターンの形成において好適に使用される感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物について説明する。
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、現像液としてアルカリ現像液を用いる場合には、ポジ型の現像(露光されると現像液に対して溶解性が増大し、未露光部がパターンとして残り、露光部が除去される現像)に用いられる。即ち、この場合、本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、アルカリ現像液を用いた現像に用いられるアルカリ現像用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物とすることができる。ここで、アルカリ現像用とは、少なくとも、アルカリ現像液を用いて現像する工程に供される用途を意味する。
一方、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、現像液として有機系現像液を用いる場合には、ネガ型の現像(露光されると現像液に対して溶解性が減少し、露光部がパターンとして残り、未露光部が除去される現像)に用いられる。即ち、この場合、本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、有機溶剤を含む現像液を用いた現像に用いられる有機溶剤現像用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物とすることができる。ここで、有機溶剤現像用とは、少なくとも、有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程に供される用途を意味する。
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、典型的にはレジスト組成物であり、ネガ型のレジスト組成物(即ち、有機溶剤現像用のレジスト組成物)であっても、ポジ型のレジスト組成物(即ち、アルカリ現像用のレジスト組成物)であってもよい。
また本発明に係る組成物は、典型的には化学増幅型のレジスト組成物である。
[Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition]
Next, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition that is preferably used in the formation of the guide pattern will be described.
When an alkaline developer is used as the developer, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is positively developed (when exposed, the solubility in the developer increases, and the unexposed area is patterned. And development for removing the exposed portion). That is, in this case, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the present invention is an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for alkali development used for development using an alkali developer. Can do. Here, the term “for alkali development” means at least an application provided for a development process using an alkali developer.
On the other hand, when an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition uses an organic developer as a developer, negative-type development (when exposed, the solubility in the developer decreases and the exposed portion is exposed). Remains as a pattern and is used for development in which unexposed portions are removed. That is, in this case, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the present invention is an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for developing an organic solvent used in development using a developer containing an organic solvent. It can be a thing. Here, the term “for organic solvent development” means an application that is used in a step of developing using a developer containing at least an organic solvent.
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is typically a resist composition, and even a negative resist composition (that is, a resist composition for developing an organic solvent) is positive. It may be a mold resist composition (that is, a resist composition for alkali development).
The composition according to the present invention is typically a chemically amplified resist composition.

[1](A)酸の作用により分解して極性基を生じる基を有する樹脂
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により分解して極性基を生じる基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する樹脂(A)(以下、「樹脂(A)」ともいう)を含有することが好ましい。
樹脂(A)は、例えば、樹脂の主鎖又は側鎖、あるいは、主鎖及び側鎖の両方に、酸分解性基を有する樹脂である。
極性基の定義は後述する繰り返し単位(c)の項で説明する定義と同義であるが、酸分解性基が分解して生じる極性基の例としては、アルコール性水酸基、アミノ基、酸性基などが挙げられる。
[1] (A) Resin having a group that decomposes by the action of an acid to generate a polar group The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is a group that decomposes by the action of an acid to generate a polar group (hereinafter, “ It is preferable to contain a resin (A) (hereinafter also referred to as “resin (A)”) having an “acid-decomposable group”.
The resin (A) is, for example, a resin having an acid-decomposable group in the main chain or side chain of the resin or in both the main chain and the side chain.
The definition of the polar group is synonymous with the definition described in the section of the repeating unit (c) described later. Examples of the polar group generated by the decomposition of the acid-decomposable group include an alcoholic hydroxyl group, an amino group, and an acidic group. Is mentioned.

酸分解性基が分解して生じる極性基は、酸性基であることが好ましい。
酸性基としては、有機溶剤を含む現像液中で不溶化する基であれば特に限定されないが、好ましくは、フェノール性ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、フッ素化アルコール基、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)メチレン基であり、より好ましくは、カルボン酸基、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)、フェノール性ヒドロキシル基、スルホン酸基等の酸性基(従来レジストの現像液として用いられている、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中で解離する基)が挙げられる。
The polar group generated by the decomposition of the acid-decomposable group is preferably an acidic group.
The acidic group is not particularly limited as long as it is a group that is insolubilized in a developer containing an organic solvent, but is preferably a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a fluorinated alcohol group, a sulfonamide group, a sulfonyl group. Imido group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, (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) methylene group, more preferably carboxylic acid group, fluorinated alcohol group (preferably hexafluoroisopropanol), phenolic hydro Sill group, (used as a developer for conventional resist, a group dissociated in 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) acidic group such as a sulfonic acid group include.

酸分解性基として好ましい基は、これらの基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。
酸で脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン基とアリール基とを組み合わせた基、又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン基とアリール基とを組み合わせた基、又はアルケニル基を表す。
酸分解性基としては好ましくは、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、第3級のアルキルエステル基等である。
A preferable group as the acid-decomposable group is a group in which the hydrogen atom of these groups is substituted with a group capable of leaving with an acid.
Examples of the group capable of leaving by the action of an acid include, -C (R 36) (R 37) (R 38), - C (R 36) (R 37) (OR 39), - C (R 01) (R 02 ) (OR 39 ) and the like.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a group in which an alkylene group and an aryl group are combined, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.
R 01 and R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a group in which an alkylene group and an aryl group are combined, or an alkenyl group.
The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group or the like.

(a)酸分解性基を有する繰り返し単位
樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位(a)を有することが好ましい。
(A) Repeating unit having acid-decomposable group The resin (A) preferably has a repeating unit (a) having an acid-decomposable group.

繰り返し単位(a)は、下記一般式(V)で表される繰り返し単位であることが好ましい。   The repeating unit (a) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (V).

一般式(V)中、
51、R52、及びR53は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。R52はLと結合して環を形成していてもよく、その場合のR52はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表し、R52と環を形成する場合には3価の連結基を表す。
54はアルキル基を表し、R55及びR56は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。R55及びR56は互いに結合して環を形成してもよい。但し、R55とR56とが同時に水素原子であることはない。
In general formula (V),
R 51 , R 52 , and R 53 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group. R 52 may be bonded to L 5 to form a ring, and R 52 in this case represents an alkylene group.
L 5 represents a single bond or a divalent linking group, and in the case of forming a ring with R 52 , represents a trivalent linking group.
R 54 represents an alkyl group, and R 55 and R 56 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. R 55 and R 56 may combine with each other to form a ring. However, no and R 55 and R 56 are hydrogen atoms at the same time.

一般式(V)について、更に詳細に説明する。
一般式(V)におけるR51〜R53のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していても良いメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基、特に好ましくは炭素数3以下のアルキル基が挙げられる。
アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R51〜R53におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
シクロアルキル基としては、単環型でも、多環型でもよい。好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜10個で単環型のシクロアルキル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が特に好ましい。
The general formula (V) will be described in more detail.
As the alkyl group of R 51 to R 53 in the general formula (V), a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, which may preferably have a substituent, Examples thereof include alkyl groups having 20 or less carbon atoms such as hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and dodecyl group, more preferably alkyl groups having 8 or less carbon atoms, and particularly preferably alkyl groups having 3 or less carbon atoms.
The alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group is preferably the same as the alkyl group in the above R 51 to R 53 .
The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic. Preferably, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent, may be mentioned.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。   Preferred substituents in each of the above groups include, for example, alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, halogen atoms, alkoxy groups, thioether groups, acyls. Group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group and the like, and the substituent preferably has 8 or less carbon atoms.

またR52がアルキレン基でありLと環を形成する場合、アルキレン基としては、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が挙げられる。炭素数1〜4のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜2のアルキレン基が特に好ましい。R52とLとが結合して形成する環は、5又は6員環であることが特に好ましい。When R 52 is an alkylene group and forms a ring with L 5 , the alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, or an octylene group. Groups. An alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is particularly preferable. The ring formed by combining R 52 and L 5 is particularly preferably a 5- or 6-membered ring.

式(V)におけるR51及びR53としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF)、ヒドロキシメチル基(−CH−OH)、クロロメチル基(−CH−Cl)、フッ素原子(−F)が特に好ましい。R52としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、アルキレン基(Lと環を形成)がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF)、ヒドロキシメチル基(−CH−OH)、クロロメチル基(−CH−Cl)、フッ素原子(−F)、メチレン基(Lと環を形成)、エチレン基(Lと環を形成)が特に好ましい。R 51 and R 53 in Formula (V) are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom, and a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group (—CH 3 ). 2- OH), a chloromethyl group (—CH 2 —Cl), and a fluorine atom (—F) are particularly preferable. R 52 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, or an alkylene group (forming a ring with L 5 ), a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group Particularly preferred are (—CH 2 —OH), a chloromethyl group (—CH 2 —Cl), a fluorine atom (—F), a methylene group (forms a ring with L 5 ), and an ethylene group (forms a ring with L 5 ). .

で表される2価の連結基としては、アルキレン基、2価の芳香環基、−COO−L−、−O−L−、これらの2つ以上を組み合わせて形成される基等が挙げられる。ここで、Lはアルキレン基、シクロアルキレン基、2価の芳香環基、アルキレン基と2価の芳香環基を組み合わせた基を表す。
は、単結合、−COO−L−で表される基又は2価の芳香環基が好ましい。Lは炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、メチレン、プロピレン基がより好ましい。2価の芳香環基としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2−フェニレン基、1,4−ナフチレン基が好ましく、1,4−フェニレン基がより好ましい。
がR52と結合して環を形成する場合における、Lで表される3価の連結基としては、Lで表される2価の連結基の上記した具体例から1個の任意の水素原子を除してなる基を好適に挙げることができる。
54〜R56のアルキル基としては炭素数1〜20のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、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、t−ブチル基などの炭素数1〜4のものが特に好ましい。
55及びR56で表されるシクロアルキル基としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性のものであってもよいし、ノルボニル基、アダマンチル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、等の多環性のものであってもよい。
Examples of the divalent linking group represented by L 5, an alkylene group, a divalent aromatic ring group, -COO-L 1 -, - O-L 1 -, a group formed by combining two or more of these Etc. Here, L 1 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, a divalent aromatic ring group, or a group in which an alkylene group and a divalent aromatic ring group are combined.
L 5 is preferably a single bond, a group represented by —COO—L 1 —, or a divalent aromatic ring group. L 1 is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methylene or propylene group. As the divalent aromatic ring group, a 1,4-phenylene group, a 1,3-phenylene group, a 1,2-phenylene group, and a 1,4-naphthylene group are preferable, and a 1,4-phenylene group is more preferable.
In the case of which L 5 to form a ring with R 52, examples of the trivalent linking group represented by L 5, a specific example described above divalent linking group represented by L 5 1 single Preferable examples include groups formed by removing any hydrogen atom.
The alkyl group for R 54 to R 56 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, and n-butyl Particularly preferred are those having 1 to 4 carbon atoms such as a group, an isobutyl group and a t-butyl group.
The cycloalkyl group represented by R 55 and R 56, preferably one having 3 to 20 carbon atoms, cyclopentyl, may be of monocyclic and cyclohexyl group, norbornyl group, adamantyl group, Polycyclic ones such as a tetracyclodecanyl group and a tetracyclododecanyl group may be used.

また、R55及びR56が互いに結合して形成される環としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性のものであってもよいし、ノルボニル基、アダマンチル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、等の多環性のものであってもよい。R55及びR56が互いに結合して環を形成する場合、R54は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
55及びR56で表されるアリール基としては、炭素数6〜20のものが好ましく、単環でも多環でもよく、置換基を有しても良い。例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、4−メチルフェニル基、4―メトキシフェニル基等が挙げられる。R55及びR56のどちらか一方が水素原子の場合、他方はアリール基であることが好ましい。
55及びR56で表されるアラルキル基としては、単環でも多環でもよく、置換基を有しても良い。好ましくは炭素数7〜21であり、ベンジル基、1−ナフチルメチル基等が挙げられる。
The ring formed by combining R 55 and R 56 with each other preferably has 3 to 20 carbon atoms, and may be monocyclic such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, or a norbornyl group. A polycyclic group such as an adamantyl group, a tetracyclodecanyl group, or a tetracyclododecanyl group. When R 55 and R 56 are bonded to each other to form a ring, R 54 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
The aryl group represented by R 55 and R 56, preferably has 6 to 20 carbon atoms, may be monocyclic or polycyclic, may have a substituent. For example, a phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 4-methylphenyl group, 4-methoxyphenyl group and the like can be mentioned. When one of R 55 and R 56 is a hydrogen atom, the other is preferably an aryl group.
The aralkyl group represented by R 55 and R 56 may be monocyclic or polycyclic and may have a substituent. Preferably it is C7-21, and a benzyl group, 1-naphthylmethyl group, etc. are mentioned.

また、本発明の効果がより優れるという理由から、樹脂(A)は、一般式(V)で表される繰り返し単位として、下記一般式(V−1)で表される繰り返し単位を有する樹脂であることも好ましい。   Moreover, since the effect of this invention is more excellent, resin (A) is resin which has a repeating unit represented by the following general formula (V-1) as a repeating unit represented by general formula (V). It is also preferable that there is.

上記一般式(V−1)中、
及びRはそれぞれ独立にアルキル基を表し、R11及びR12はそれぞれ独立にアルキル基を表し、R13は水素原子又はアルキル基を表す。R11及びR12は連結して環を形成してもよく、R11及びR13は連結して環を形成しても良い。
Raは水素原子、アルキル基、シアノ基又はハロゲン原子を表し、Lは単結合又は2価の連結基を表す。
In the general formula (V-1),
R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group, R 11 and R 12 each independently represent an alkyl group, and R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 11 and R 12 may be linked to form a ring, and R 11 and R 13 may be linked to form a ring.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or a halogen atom, and L 5 represents a single bond or a divalent linking group.

上記一般式(V−1)において、R、R、R11〜R13としてのアルキル基は、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、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、sec−ブチル基、t−ブチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基及びドデシル基などが挙げられる。
及びRについてのアルキル基としては、本発明の効果をより確実に達成する観点から、炭素数2〜10のアルキル基であることがより好ましい。
及びRの少なくとも一方が炭素数2〜10のアルキル基であることが好ましく、R及びRのいずれもが炭素数2〜10のアルキル基であることがより好ましく、R及びRのいずれもがエチル基であることが更に好ましい。
11及びR12についてのアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基又はエチル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
13としては水素原子又はメチル基であることがより好ましい。
11及びR12が連結して環を形成していることが特に好ましく、R11及びR13が連結して環を形成しても良い。
11及びR12が連結して形成する環としては、3〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましい。
11及びR13が連結して形成する環としては、3〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましい。
11及びR13が連結して環を形成するときは、R11及びR12が連結して環を形成するときであることが好ましい。
11及びR12(ないしR11及びR13)が連結して形成する環としては、一般式(V−2)のXとして後述する脂環式基であることが更に好ましい。
In the general formula (V-1), the alkyl group as R 1 , R 2 , R 11 to R 13 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or propyl. Group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, neopentyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and dodecyl group.
The alkyl group for R 1 and R 2 is more preferably an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms from the viewpoint of more reliably achieving the effects of the present invention.
Preferably, at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably both of R 1 and R 2 is an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, R 1 and More preferably, any of R 2 is an ethyl group.
The alkyl group for R 11 and R 12 is more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, further preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
R 13 is more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
It is particularly preferable R 11 and R 12 are linked to form a ring, R 11 and R 13 are linked may form a ring.
The ring formed by connecting R 11 and R 12 is preferably a 3- to 8-membered ring, more preferably a 5- or 6-membered ring.
The ring formed by connecting R 11 and R 13 is preferably a 3- to 8-membered ring, more preferably a 5- or 6-membered ring.
When R 11 and R 13 are linked to form a ring, it is preferably when R 11 and R 12 are linked to form a ring.
The ring formed by connecting R 11 and R 12 (or R 11 and R 13 ) is more preferably an alicyclic group described later as X in the general formula (V-2).

、R、R11〜R13としてのアルキル基、R11及びR12(ないしR11及びR13)が連結して形成する環は、置換基を更に有していてもよい。
、R、R11〜R13としてのアルキル基、R11及びR12(ないしR11及びR13)が連結して形成する環が更に有し得る置換基としては、例えば、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基及びニトロ基などが挙げられる。上記置換基同士が互いに結合して環を形成してもよく、上記置換基同士が互いに結合して環を形成するときの環は、炭素数3〜10のシクロアルキル基又はフェニル基が挙げられる。
The ring formed by linking R 1 , R 2 , an alkyl group as R 11 to R 13 , R 11 and R 12 (or R 11 and R 13 ) may further have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyl group as R 1 , R 2 , R 11 to R 13 and the ring formed by linking R 11 and R 12 (or R 11 and R 13 ) may further include cycloalkyl Group, aryl group, amino group, hydroxy group, carboxy group, halogen atom, alkoxy group, aralkyloxy group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group and nitro group. The above substituents may be bonded to each other to form a ring, and examples of the ring when the above substituents are bonded to each other to form a ring include a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms or a phenyl group. .

Raについてのアルキル基は置換基を有していてもよく、炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましい。
Ra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。
Ra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。
Raとして、好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)であることが好ましく、樹脂(A)のガラス転移点(Tg)を向上させ、解像力、スペースウィズスラフネスを向上させる観点からメチル基であることが特に好ましい。
ただし、Lがフェニレン基の場合、Raは水素原子であることも好ましい。
The alkyl group for Ra may have a substituent and is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Preferable substituents that the alkyl group of Ra may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
Examples of the halogen atom for Ra include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Ra is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group, or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms (for example, a trifluoromethyl group), and the glass transition point (Tg) of the resin (A). ) And a methyl group is particularly preferable from the viewpoint of improving resolution and space width roughness.
However, when L 5 is a phenylene group, Ra is preferably a hydrogen atom.

の具体例及び好ましい例は、一般式(V)のLにおいて説明したものと同様である。Specific examples and preferred examples of L 5 represents the same as those described in L 5 of the general formula (V).

より高いコントラスト(γ値が高い)を達成することにより本発明の効果をより確実に発現できるという観点から、前記一般式(V−1)におけるR11及びR12が連結して環を形成することが好ましく、前記一般式(V−1)で表される繰り返し単位が、下記一般式(V−2)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。From the viewpoint that the effect of the present invention can be expressed more reliably by achieving higher contrast (high γ value), R 11 and R 12 in the general formula (V-1) are linked to form a ring. The repeating unit represented by the general formula (V-1) is more preferably a repeating unit represented by the following general formula (V-2).

上記一般式(V−2)中、
Xは脂環式基を表す。
、R、Ra及びLは、それぞれ、一般式(V−1)におけるR、R、Ra及びLと同義であり、具体例、好ましい例についても一般式(V−1)におけるR、R、Ra及びLと同様である。
In the general formula (V-2),
X represents an alicyclic group.
R 1, R 2, Ra and L 5, respectively, have the same meaning as R 1, R 2, Ra and L 5 in formula (V-1), specific example, also general formula for preferred embodiments (V-1 And R 1 , R 2 , Ra and L 5 in the formula ( 1 ).

Xとしての脂環式基は、単環、多環、有橋式であってもよく、好ましくは炭素数3〜25の脂環式基を表す。
また、脂環式基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えば、R、R、R11〜R13としてのアルキル基、R11及びR12(ないしR11及びR13)が連結して形成する環が有し得る置換基として前述した置換基と同様のもの、及びアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、パーフルオロアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)等)等を挙げることができる。
Xは、好ましくは炭素数3〜25の脂環式基を表し、より好ましくは炭素数5〜20の脂環式基を表し、特に好ましくは炭素数5〜15のシクロアルキル基である。
また、Xは3〜8員環の脂環式基又はその縮合環基であることが好ましく、5又は6員環又はその縮合環基であることが更に好ましい。
以下に、Xとしての脂環基の構造例を示す。
The alicyclic group as X may be monocyclic, polycyclic or bridged, and preferably represents an alicyclic group having 3 to 25 carbon atoms.
The alicyclic group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group as R 1 , R 2 , R 11 to R 13 , R 11 and R 12 (or R 11 and R 11). 13 ) The same substituents as those described above as the substituent which the ring formed by linking may have, and alkyl groups (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, perfluoroalkyl group (for example, trifluoro) Methyl group) and the like.
X preferably represents an alicyclic group having 3 to 25 carbon atoms, more preferably an alicyclic group having 5 to 20 carbon atoms, and particularly preferably a cycloalkyl group having 5 to 15 carbon atoms.
X is preferably a 3- to 8-membered alicyclic group or a condensed ring group thereof, more preferably a 5- or 6-membered ring or a condensed ring group thereof.
Below, the structural example of the alicyclic group as X is shown.

上記脂環式基の好ましいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。シクロヘキシル基、シクロペンチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基であることがより好ましく、シクロヘキシル基、シクロペンチル基であることが更に好ましく、シクロヘキシル基であることが特に好ましい。   Preferred examples of the alicyclic group include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, A cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group can be exemplified. A cyclohexyl group, a cyclopentyl group, an adamantyl group and a norbornyl group are more preferred, a cyclohexyl group and a cyclopentyl group are more preferred, and a cyclohexyl group is particularly preferred.

一般式(V)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの合成方法としては、一般的な重合性基含有エステルの合成法を適用することが可能であり、特に限定されることはない。
以下に、一般式(V)で表され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、Rx、Xaは、水素原子、CH、CF、又はCHOHを表す。Rxa、Rxbは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、又は、炭素数7〜19のアラルキル基を表す。Zは、置換基を表す。pは0又は正の整数を表し、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1である。Zが複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。Zとしては、酸分解前後での現像液に対する溶解コントラストを増大させる観点から、水素原子及び炭素原子のみからなる基が好適に挙げられ、例えば、直鎖又は分岐のアルキル基、シクロアルキル基であることが好ましい。
As a method for synthesizing a monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (V), a general method for synthesizing a polymerizable group-containing ester can be applied and is not particularly limited.
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (V) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
In specific examples, Rx and Xa 1 represent a hydrogen atom, CH 3 , CF 3 , or CH 2 OH. Rxa and Rxb each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 19 carbon atoms. Z represents a substituent. p represents 0 or a positive integer, preferably 0 to 2, and more preferably 0 or 1. When a plurality of Z are present, they may be the same as or different from each other. Z is preferably a group consisting of only a hydrogen atom and a carbon atom from the viewpoint of increasing the dissolution contrast with respect to the developer before and after acid decomposition, for example, a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group. It is preferable.

また、繰り返し単位(a)は、下記一般式(VI)で表される繰り返し単位であることも好ましい。   The repeating unit (a) is also preferably a repeating unit represented by the following general formula (VI).

一般式(VI)中、
61、R62及びR63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。但し、R62はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR62は単結合又はアルキレン基を表す。
は、単結合、−COO−、又は−CONR64−を表す。R64は、水素原子又はアルキル基を表す。
は、単結合又はアルキレン基を表す。
Arは、(n+1)価の芳香環基を表し、R62と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香環基を表す。
は、n≧2の場合には各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
In general formula (VI),
R 61 , R 62 and R 63 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. However, R 62 may be bonded to Ar 6 to form a ring, and R 62 in this case represents a single bond or an alkylene group.
X 6 represents a single bond, —COO—, or —CONR 64 —. R 64 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
L 6 represents a single bond or an alkylene group.
Ar 6 represents an (n + 1) -valent aromatic ring group, and represents an (n + 2) -valent aromatic ring group when bonded to R 62 to form a ring.
Y 2 independently represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid when n ≧ 2. However, at least one of Y 2 represents a group capable of leaving by the action of an acid.
n represents an integer of 1 to 4.

一般式(VI)について更に詳細に説明する。
一般式(VI)におけるR61〜R63のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基が挙げられる。
アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R61〜R63におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
シクロアルキル基としては、単環型でも多環型でもよく、好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜10個の単環型のシクロアルキル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子がより好ましい。
General formula (VI) will be described in more detail.
As the alkyl group of R 61 to R 63 in the general formula (VI), a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, which may preferably have a substituent, Examples thereof include alkyl groups having 20 or less carbon atoms such as hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, and dodecyl group, and more preferable examples include alkyl groups having 8 or less carbon atoms.
As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group, the same alkyl groups as those described above for R 61 to R 63 are preferable.
The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic, and is preferably a monocyclic type having 3 to 10 carbon atoms such as a cyclopropyl group, cyclopentyl group or cyclohexyl group which may have a substituent. A cycloalkyl group is mentioned.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is more preferable.

62がアルキレン基を表す場合、アルキレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。
により表わされる−CONR64−(R64は、水素原子、アルキル基を表す)におけるR64のアルキル基としては、R61〜R63のアルキル基と同様のものが挙げられる。
としては、単結合、−COO−、−CONH−が好ましく、単結合、−COO−がより好ましい。
におけるアルキレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。R62とLとが結合して形成する環は、5又は6員環であることが特に好ましい。
Arは、(n+1)価の芳香環基を表す。nが1である場合における2価の芳香環基は、置換基を有していても良く、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基などの炭素数6〜18のアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を好ましい例として挙げることができる。
If R 62 represents an alkylene group, the alkylene group, preferably a methylene group which may have a substituent group, an ethylene group, a propylene group, butylene group, hexylene group, 1 to 8 carbon atoms such as octylene Can be mentioned.
-CONR 64 represented by X 6 - (R 64 represents a hydrogen atom, an alkyl group) The alkyl group for R 64 in, the same as the alkyl group of R 61 to R 63.
X 6 is preferably a single bond, —COO—, or —CONH—, and more preferably a single bond or —COO—.
The alkylene group for L 6 is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, such as an optionally substituted methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group or octylene group. The ring formed by combining R 62 and L 6 is particularly preferably a 5- or 6-membered ring.
Ar 6 represents an (n + 1) -valent aromatic ring group. The divalent aromatic ring group in the case where n is 1 may have a substituent, for example, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, or, for example, Preferred examples include divalent aromatic ring groups containing heterocycles such as thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, and thiazole.

nが2以上の整数である場合における(n+1)価の芳香環基の具体例としては、2価の芳香環基の上記した具体例から、(n−1)個の任意の水素原子を除してなる基を好適に挙げることができる。
(n+1)価の芳香環基は、更に置換基を有していても良い。Arは、複数個の置換基を有していてもよく、この場合、複数個の置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
Specific examples of the (n + 1) -valent aromatic ring group in the case where n is an integer of 2 or more include (n-1) arbitrary hydrogen atoms removed from the above-described specific examples of the divalent aromatic ring group. The group formed can be preferably mentioned.
The (n + 1) -valent aromatic ring group may further have a substituent. Ar 6 may have a plurality of substituents, and in this case, the plurality of substituents may be bonded to each other to form a ring.

上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基及び(n+1)価の芳香環基が有し得る置換基としては、上述した一般式(V)におけるR51〜R53により表わされる各基が有し得る置換基と同様の具体例が挙げられる。
nは1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
n個のYは、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、n個中の少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
酸の作用により脱離する基Yとしては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−CH(R36)(Ar)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン基とアリール基を組み合わせた基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン基とアリール基とを組み合わせた基、又はアルケニル基を表す。
Examples of the substituent that the above-described alkyl group, cycloalkyl group, alkoxycarbonyl group, alkylene group, and (n + 1) -valent aromatic ring group may have are represented by R 51 to R 53 in the general formula (V). Specific examples similar to the substituents that the group may have are exemplified.
n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
n Y 2 each independently represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of n represents a group capable of leaving by the action of an acid.
Examples of the group Y 2 leaving by the action of an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (═O) —O—C (R 36 ) (R 37 ) (R 38), - C (R 01 ) (R 02) (OR 39), - C (R 01) (R 02) -C (= O) -O-C (R 36) (R 37) (R 38) , —CH (R 36 ) (Ar) and the like.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a group in which an alkylene group and an aryl group are combined, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.
R 01 and R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a group in which an alkylene group and an aryl group are combined, or an alkenyl group.

Arは、アリール基を表す。
36〜R39、R01及びR02のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、炭素数1〜8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、n−ブチル基、sec−ブチル基、へキシル基、オクチル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02の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3〜10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。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
Ar represents an aryl group.
The alkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be linear or branched and is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, A propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, octyl group, etc. can be mentioned.
The cycloalkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 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. A part of carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.

36〜R39、R01、R02及びArのアリール基は、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のアルキレン基とアリール基とを組み合わせた基としては、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のアルケニル基は、炭素数2〜8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロへキセニル基等を挙げることができる。
The aryl group of R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as an aryl group such as a phenyl group, a naphthyl group and an anthryl group, thiophene, furan, pyrrole, Mention may be made of divalent aromatic ring groups containing heterocycles such as benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole and the like.
The group in which the alkylene group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 and the aryl group are combined is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group. be able to.
The alkenyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

36とR37とが、互いに結合して形成する環は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜10のシクロアルキル構造が好ましく、例えば、シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロへキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20のシクロアルキル構造が好ましく、例えば、アダマンタン構造、ノルボルナン構造、ジシクロペンタン構造、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。なお、シクロアルキル構造中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
36〜R39、R01、R02、及びArとしての上記各基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。
酸の作用により脱離する基Yとしては、下記一般式(VI−A)で表される構造がより好ましい。
The ring formed by combining R 36 and R 37 with each other may be monocyclic or polycyclic. As the monocyclic type, a cycloalkyl structure having 3 to 10 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a cycloheptane structure, and a cyclooctane structure. As the polycyclic type, a cycloalkyl structure having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and examples thereof include an adamantane structure, a norbornane structure, a dicyclopentane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure. A part of carbon atoms in the cycloalkyl structure may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.
Each of the groups as R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an amino group. Amide group, ureido group, urethane group, hydroxyl group, carboxyl group, halogen atom, alkoxy group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group, etc. The number of carbon atoms is preferably 8 or less.
As the group Y 2 leaving by the action of an acid, a structure represented by the following general formula (VI-A) is more preferable.

ここで、L及びLは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアルキレン基とアリール基とを組み合わせた基を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、アルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいシクロアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。
Q、M、Lの少なくとも2つが結合して環(好ましくは、5員若しくは6員環)を形成してもよい。
及びLとしてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
及びLとしてのシクロアルキル基は、例えば炭素数3〜15個のシクロアルキル基であって、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等を好ましい例として挙げることができる。
Here, L 1 and L 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a group in which an alkylene group and an aryl group are combined.
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q represents an alkyl group, a cycloalkyl group which may contain a hetero atom, an aryl group which may contain a hetero atom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group or an aldehyde group.
At least two of Q, M, and L 1 may combine to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring).
The alkyl group as L 1 and L 2 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl. Preferred examples include a group and an octyl group.
The cycloalkyl group as L 1 and L 2 is, for example, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms. Specifically, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and the like are preferable examples. Can do.

及びLとしてのアリール基は、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましい例として挙げることができる。
及びLとしてのアルキレン基とアリール基を組み合わせた基は、例えば、炭素数6〜20であって、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基が挙げられる。
Mとしての2価の連結基は、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基など)、シクロアルキレン基(例えば、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基など)、アルケニレン基(例えば、エチレン基、プロペニレン基、ブテニレン基など)、2価の芳香環基(例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基など)、−S−、−O−、−CO−、−SO−、−N(R)−、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基である。Rは、水素原子又はアルキル基(例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基など)である。
The aryl group as L 1 and L 2 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and the like. .
Group formed by combining an alkylene group and an aryl group represented by L 1 and L 2 are, for example, a 6 to 20 carbon atoms, a benzyl group, an aralkyl group such as a phenethyl group.
The divalent linking group as M is, for example, an alkylene group (for example, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, octylene group, etc.), cycloalkylene group (for example, cyclopentylene group, cyclohexylene group). Group, adamantylene group, etc.), alkenylene group (for example, ethylene group, propenylene group, butenylene group, etc.), divalent aromatic ring group (for example, phenylene group, tolylene group, naphthylene group, etc.), -S-, -O -, - CO -, - SO 2 -, - N (R 0) -, and a divalent linking group formed by combining a plurality of these. R 0 is a hydrogen atom or an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group). Octyl group, etc.).

Qとしてのアルキル基は、上述のL及びLとしての各基と同様である。
Qとしてのヘテロ原子を含んでいてもよいシクロアルキル基及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基に於ける、ヘテロ原子を含まない肪族炭化水素環基及びへテロ原子を含まないアリール基としては、上述のL及びLとしてのシクロアルキル基、及びアリール基などが挙げられ、好ましくは、炭素数3〜15である。
ヘテロ原子を含むシクロアルキル基及びヘテロ原子を含むアリール基としては、例えば、チイラン、シクロチオラン、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール、ピロリドン等のヘテロ環構造を有する基が挙げられるが、一般にヘテロ環と呼ばれる構造(炭素とヘテロ原子で形成される環、あるいはヘテロ原子にて形成される環)であれば、これらに限定されない。
The alkyl group as Q is the same as each group as L 1 and L 2 described above.
In the cycloalkyl group which may contain a hetero atom as Q and the aryl group which may contain a hetero atom, an aliphatic hydrocarbon ring group containing no hetero atom and an aryl group containing no hetero atom Includes the cycloalkyl group as L 1 and L 2 described above, an aryl group, and the like, and preferably has 3 to 15 carbon atoms.
Examples of the cycloalkyl group containing a hetero atom and the aryl group containing a hetero atom include, for example, thiirane, cyclothiolane, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole, Examples thereof include groups having a heterocyclic structure such as pyrrolidone, but are not limited thereto as long as the structure is generally called a heterocyclic ring (a ring formed of carbon and a heteroatom or a ring formed of a heteroatom).

Q、M、Lの少なくとも2つが結合して形成してもよい環としては、Q、M、Lの少なくとも2つが結合して、例えば、プロピレン基、ブチレン基を形成して、酸素原子を含有する5員又は6員環を形成する場合が挙げられる。
一般式(VI−A)におけるL、L、M、Qで表される各基は、置換基を有していてもよく、例えば、前述のR36〜R39、R01、R02、及びArが有してもよい置換基として説明したものが挙げられ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。
−M−Qで表される基として、炭素数1〜30個で構成される基が好ましく、炭素数5〜20個で構成される基がより好ましい。
Q, M, as a ring which may be formed by combining at least two L 1, Q, M, by combining at least two L 1, for example, a propylene group, to form a butylene group, an oxygen atom The case where a 5-membered or 6-membered ring containing is formed is mentioned.
Each group represented by L 1 , L 2 , M, and Q in the general formula (VI-A) may have a substituent, for example, R 36 to R 39 , R 01 , R 02 described above. And those described as the substituent that Ar may have, and the carbon number of the substituent is preferably 8 or less.
The group represented by -MQ is preferably a group composed of 1 to 30 carbon atoms, more preferably a group composed of 5 to 20 carbon atoms.

樹脂(A)は、上記一般式(VI)で表される繰り返し単位として、下記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する樹脂であることが好ましい。   The resin (A) is preferably a resin having a repeating unit represented by the following general formula (3) as the repeating unit represented by the general formula (VI).

一般式(3)において、
Arは、芳香環基を表す。
は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基又はヘテロ環基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はヘテロ環基を表す。
、M及びRの少なくとも二つが結合して環を形成してもよい。
In general formula (3),
Ar 3 represents an aromatic ring group.
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an acyl group, or a heterocyclic group.
M 3 represents a single bond or a divalent linking group.
Q 3 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
At least two of Q 3 , M 3 and R 3 may be bonded to form a ring.

Arが表す芳香環基は、上記一般式(VI)におけるnが1である場合の、上記一般式(VI)におけるArと同様であり、より好ましくはフェニレン基、ナフチレン基。更に好ましくはフェニレン基である。
Arは置換基を有していてもよく、有し得る置換基としては、上述の一般式(VI)におけるArが有し得る置換基と同様のものが挙げられる。
The aromatic ring group represented by Ar 3 is the same as Ar 6 in the general formula (VI) when n in the general formula (VI) is 1, more preferably a phenylene group or a naphthylene group. More preferred is a phenylene group.
Ar 3 may have a substituent, and examples of the substituent that Ar 3 may have include the same substituents that Ar 6 in General Formula (VI) may have.

が表すアルキル基又はシクロアルキル基は、前述のR36〜R39、R01及びR02が表すアルキル基又はシクロアルキル基と同義である。
が表すアリール基は、前述のR36〜R39、R01及びR02が表すアリール基と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
が表すアラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
が表すアルコキシ基のアルキル基部分としては、前述のR36〜R39、R01及びR02が表すアルキル基と同様であり、また好ましい範囲も同様である。
が表すアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基などの炭素数1〜10の脂肪族アシル基が挙げられ、アセチル基又はベンゾイル基であることが好ましい。
が表すヘテロ環基としては、前述のヘテロ原子を含むシクロアルキル基及びヘテロ原子を含むアリール基が挙げられ、ピリジン環基又はピラン環基であることが好ましい。
The alkyl group or cycloalkyl group represented by R 3 has the same meaning as the alkyl group or cycloalkyl group represented by R 36 to R 39 , R 01 and R 02 described above.
The aryl group represented by R 3 has the same meaning as the aryl group represented by R 36 to R 39 , R 01 and R 02 described above, and the preferred range is also the same.
The aralkyl group represented by R 3 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
The alkyl group part of the alkoxy group represented by R 3 is the same as the alkyl group represented by R 36 to R 39 , R 01 and R 02 described above, and the preferred range is also the same.
Examples of the acyl group represented by R 3 include aliphatic acyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, pivaloyl group, benzoyl group and naphthoyl group. , An acetyl group or a benzoyl group is preferred.
Examples of the heterocyclic group represented by R 3 include the aforementioned cycloalkyl groups containing a hetero atom and aryl groups containing a hetero atom, and a pyridine ring group or a pyran ring group is preferable.

は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基又はヘテロ環基であることが好ましく、炭素数1〜8個の直鎖又は分岐のアルキル基(具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基)、炭素数3〜15個のシクロアルキル基(具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等)である事がより好ましい。Rは、メチル基、エチル基、i−プロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ネオペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、シクロヘキシルメチル基又はアダマンタンメチル基であることが更に好ましく、メチル基、sec−ブチル基、ネオペンチル基、シクロヘキシルメチル基又はアダマンタンメチル基である事が特に好ましい。R 3 is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an acyl group or a heterocyclic group, and a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (specifically, Is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group), a carbon number of 3 More preferably, it is 15 cycloalkyl groups (specifically, cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group, adamantyl group, etc.). R 3 is more preferably a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a cyclohexylmethyl group or an adamantanemethyl group, , Sec-butyl group, neopentyl group, cyclohexylmethyl group or adamantanemethyl group is particularly preferable.

上述したアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基又はヘテロ環基は、置換基を更に有していてもよく、有し得る置換基としては、前述のR36〜R39、R01、R02、及びArが有してもよい置換基として説明したものが挙げられる。The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, acyl group or heterocyclic group described above may further have a substituent, and examples of the substituent that may be included include the aforementioned R 36 to R 36 to. R 39, R 01, R 02 , and Ar can be mentioned those described as the substituent which may have.

が表す2価の連結基は、前述の一般式(VI−A)で表される構造におけるMと同義であり、また好ましい範囲も同様である。Mは置換基を有していてもよく、Mが有し得る置換基としては、上述の一般式(VI−A)で表される基におけるMが有し得る置換基と同様の基が挙げられる。The divalent linking group represented by M 3 has the same meaning as M in the structure represented by the aforementioned general formula (VI-A), and the preferred range is also the same. M 3 may have a substituent, and the substituent that M 3 may have is the same group as the substituent that M in the group represented by the general formula (VI-A) can have Is mentioned.

が表すアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、前述の一般式(VI−A)で表される構造におけるQにおけるものと同義であり、また好ましい範囲も同様である。
が表すヘテロ環基としては、前述の一般式(VI−A)で表される構造におけるQとしてのヘテロ原子を含むシクロアルキル基及びヘテロ原子を含むアリール基が挙げられ、また好ましい範囲も同様である。
は置換基を有していてもよく、Qが有し得る置換基としては、上述の一般式(VI−A)で表される基におけるQが有し得る置換基と同様の基が挙げられる。
The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group represented by Q 3 have the same meanings as those in Q in the structure represented by the general formula (VI-A), and the preferred ranges are also the same.
Examples of the heterocyclic group represented by Q 3 include a cycloalkyl group containing a hetero atom as Q and an aryl group containing a hetero atom in the structure represented by the aforementioned general formula (VI-A), and a preferred range is also included. It is the same.
Q 3 may have a substituent, and the substituent that Q 3 may have is the same group as the substituent that Q in the group represented by the general formula (VI-A) can have Is mentioned.

、M及びRの少なくとも二つが結合して形成する環は、前述の一般式(VI−A)におけるQ、M、Lの少なくとも2つが結合して形成してもよい環と同義であり、また好ましい範囲も同様である。The ring formed by combining at least two of Q 3 , M 3 and R 3 is a ring which may be formed by combining at least two of Q, M and L 1 in the general formula (VI-A). It is synonymous and the preferable range is also the same.

以下に一般式(VI)で表され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。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (VI) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

繰り返し単位(a)は、下記一般式(4)で表される繰り返し単位であることも好ましい。   The repeating unit (a) is also preferably a repeating unit represented by the following general formula (4).

一般式(4)中、
41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R42はLと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表し、R42と環を形成する場合には3価の連結基を表す。
44は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基又はヘテロ環基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はヘテロ環基を表す。
、M及びR44の少なくとも二つが結合して環を形成してもよい。
In general formula (4),
R 41 , R 42 and R 43 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 42 may be bonded to L 4 to form a ring, and R 42 in this case represents an alkylene group.
L 4 represents a single bond or a divalent linking group, and in the case of forming a ring with R 42 , represents a trivalent linking group.
R 44 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an acyl group, or a heterocyclic group.
M 4 represents a single bond or a divalent linking group.
Q 4 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
At least two of Q 4 , M 4 and R 44 may be bonded to form a ring.

41、R42及びR43は、前述の一般式(V)中のR51、R52、R53と同義であり、また好ましい範囲も同様である。R 41 , R 42 and R 43 have the same meanings as R 51 , R 52 and R 53 in the general formula (V), and preferred ranges are also the same.

は、前述の一般式(V)中のLと同義であり、また好ましい範囲も同様である。L 4 has the same meaning as L 5 in the general formula (V), and the preferred range is also the same.

44は、前述の一般式(3)中のRと同義であり、また好ましい範囲も同様である。R 44 has the same meaning as R 3 in the general formula (3), and the preferred range is also the same.

は、前述の一般式(3)中のMと同義であり、また好ましい範囲も同様である。M 4 has the same meaning as M 3 in the general formula (3), and the preferred range is also the same.

は、前述の一般式(3)中のQと同義であり、また好ましい範囲も同様である。Q、M及びR44の少なくとも二つが結合して形成される環としては、Q、M及びRの少なくとも二つが結合して形成される環があげられ、また好ましい範囲も同様である。Q 4 has the same meaning as Q 3 in the general formula (3), and the preferred range is also the same. Examples of the ring formed by combining at least two of Q 4 , M 4 and R 44 include rings formed by combining at least two of Q 3 , M 3 and R 3 , and the preferred range is the same. It is.

以下に一般式(4)で表され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。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (4) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

また、繰り返し単位(a)は、下記一般式(BZ)で表される繰り返し単位であることも好ましい。   The repeating unit (a) is also preferably a repeating unit represented by the following general formula (BZ).

一般式(BZ)中、ARは、アリール基を表す。Rnは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。RnとARとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。
は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
In general formula (BZ), AR represents an aryl group. Rn represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Rn and AR may be bonded to each other to form a non-aromatic ring.
R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkyloxycarbonyl group.

ARのアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、又は、フルオレン基等の炭素数6〜20のものが好ましく、炭素数6〜15のものがより好ましい。
ARがナフチル基、アントリル基又はフルオレン基である場合、Rnが結合している炭素原子とARとの結合位置には、特に制限はない。例えば、ARがナフチル基である場合、この炭素原子は、ナフチル基のα位に結合していてもよく、β位に結合していてもよい。或いは、ARがアントリル基である場合、この炭素原子は、アントリル基の1位に結合していてもよく、2位に結合していてもよく、9位に結合していてもよい。
ARとしてのアリール基は、それぞれ、1以上の置換基を有していてもよい。このような置換基の具体例としては、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、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及びドデシル基等の炭素数が1〜20の直鎖又は分岐鎖アルキル基、これらアルキル基部分を含んだアルコキシ基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等のシクロアルキル基、これらシクロアルキル基部分を含んだシクロアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、アリール基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、及びピロリドン残基等のヘテロ環残基が挙げられる。この置換基としては、炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、これらアルキル基部分を含んだアルコキシ基が好ましく、パラメチル基又はパラメトキシ基がより好ましい。
The aryl group for AR is preferably a group having 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, or a fluorene group, and more preferably a group having 6 to 15 carbon atoms.
When AR is a naphthyl group, anthryl group, or fluorene group, the bonding position between the carbon atom to which Rn is bonded and AR is not particularly limited. For example, when AR is a naphthyl group, this carbon atom may be bonded to the α-position of the naphthyl group or may be bonded to the β-position. Alternatively, when AR is an anthryl group, this carbon atom may be bonded to the 1-position, the 2-position, or the 9-position of the anthryl group.
Each of the aryl groups as AR may have one or more substituents. Specific examples of such substituents include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and dodecyl group. A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group containing these alkyl group parts, a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, a cycloalkoxy group containing these cycloalkyl group parts, a hydroxyl group , Halogen atom, aryl group, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, acylamino group, sulfonylamino group, alkylthio group, arylthio group, aralkylthio group, thiophenecarbonyloxy group, thiophenemethylcarbonyloxy group, and pyrrolidone residue And heterocyclic residues such as groups. As this substituent, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkoxy group containing the alkyl group portion are preferable, and a paramethyl group or a paramethoxy group is more preferable.

ARとしてのアリール基が、複数の置換基を有する場合、複数の置換基のうちの少なくとも2つが互いに結合して環を形成しても良い。環は、5〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましい。また、この環は、環員に酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含むヘテロ環であってもよい。
更に、この環は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、Rnが有していてもよい更なる置換基について後述するものと同様のものが挙げられる。
また、一般式(BZ)により表される繰り返し単位(a)は、ラフネス性能の観点から、2個以上の芳香環を含有ことが好ましい。この繰り返し単位が有する芳香環の個数は、通常、5個以下であることが好ましく、3個以下であることがより好ましい。
また、一般式(BZ)により表される繰り返し単位(a)において、ラフネス性能の観点から、ARは2個以上の芳香環を含有することがより好ましく、ARがナフチル基又はビフェニル基であることが更に好ましい。ARが有する芳香環の個数は、通常、5個以下であることが好ましく、3個以下であることがより好ましい。
When the aryl group as AR has a plurality of substituents, at least two of the plurality of substituents may be bonded to each other to form a ring. The ring is preferably a 5- to 8-membered ring, and more preferably a 5- or 6-membered ring. Moreover, this ring may be a heterocycle containing a heteroatom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom as a ring member.
Furthermore, this ring may have a substituent. As this substituent, the thing similar to what is mentioned later about the further substituent which Rn may have is mentioned.
Moreover, it is preferable that the repeating unit (a) represented by general formula (BZ) contains two or more aromatic rings from a viewpoint of roughness performance. The number of aromatic rings contained in this repeating unit is usually preferably 5 or less, and more preferably 3 or less.
In the repeating unit (a) represented by the general formula (BZ), from the viewpoint of roughness performance, AR preferably contains two or more aromatic rings, and AR is a naphthyl group or a biphenyl group. Is more preferable. The number of aromatic rings possessed by AR is usually preferably 5 or less, and more preferably 3 or less.

Rnは、上述したように、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Rnのアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。このアルキル基としては、好ましくは、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、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基及びドデシル基等の炭素数が1〜20のものが挙げられる。Rnのアルキル基は、炭素数1〜5のものが好ましく、炭素数1〜3のものがより好ましい。
Rnのシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の炭素数が3〜15のものが挙げられる。
Rnのアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基及びアントリル基等の炭素数が6〜14のものが好ましい。
As described above, Rn represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
The alkyl group of Rn may be a straight chain alkyl group or a branched chain alkyl group. The alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, an octyl group or a dodecyl group. A thing with 1-20 carbon atoms is mentioned. The alkyl group of Rn preferably has 1 to 5 carbon atoms, and more preferably has 1 to 3 carbon atoms.
Examples of the cycloalkyl group represented by Rn include those having 3 to 15 carbon atoms such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
As the aryl group of Rn, for example, those having 6 to 14 carbon atoms such as phenyl group, xylyl group, toluyl group, cumenyl group, naphthyl group and anthryl group are preferable.

Rnとしてのアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の各々は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、及びピロリドン残基等のヘテロ環残基が挙げられる。中でも、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基及びスルホニルアミノ基が特に好ましい。
は、上述したように、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
のアルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、先にRnについて説明したのと同様のものが挙げられる。これらアルキル基及びシクロアルキル基の各々は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、先にRnについて説明したのと同様のものが挙げられる。
Each of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group as Rn may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, an acyl group, an acyloxy group, an acylamino group, a sulfonylamino group, a dialkylamino group, an alkylthio group, an arylthio group, an aralkylthio group, and a thiophenecarbonyloxy group. , Thiophenemethylcarbonyloxy group, and heterocyclic residues such as pyrrolidone residues. Among these, an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, an acyl group, an acyloxy group, an acylamino group, and a sulfonylamino group are particularly preferable.
R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an alkyloxycarbonyl group as described above.
Examples of the alkyl group and cycloalkyl group for R 1 include the same groups as those described above for Rn. Each of these alkyl groups and cycloalkyl groups may have a substituent. Examples of this substituent include the same as those described above for Rn.

が置換基を有するアルキル基又はシクロアルキル基である場合、特に好ましいRとしては、例えば、トリフルオロメチル基、アルキルオキシカルボニルメチル基、アルキルカルボニルオキシメチル基、ヒドロキシメチル基、及びアルコキシメチル基が挙げられる。
のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。中でも、フッ素原子が特に好ましい。
のアルキルオキシカルボニル基に含まれるアルキル基部分としては、例えば、先にRのアルキル基として挙げた構成を採用することができる。
RnとARとが互いに結合して非芳香族環を形成することが好ましく、これにより、特に、ラフネス性能をより向上させることができる。
When R 1 is an alkyl group or a cycloalkyl group having a substituent, particularly preferable R 1 includes, for example, a trifluoromethyl group, an alkyloxycarbonylmethyl group, an alkylcarbonyloxymethyl group, a hydroxymethyl group, and an alkoxymethyl group. Groups.
Examples of the halogen atom for R 1 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a fluorine atom is particularly preferable.
The alkyl group moiety contained in the alkyloxycarbonyl group of R 1, for example, it is possible to adopt a configuration in which previously mentioned as the alkyl group of R 1.
Rn and AR are preferably bonded to each other to form a non-aromatic ring, and in particular, roughness performance can be further improved.

RnとARとは互いに結合して形成しても良い非芳香族環としては、5〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましい。
非芳香族環は、脂肪族環であっても、環員として酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含むヘテロ環であってもよい。
非芳香族環は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、Rnが有していてもよい更なる置換基について先に説明したのと同様のものが挙げられる。
The non-aromatic ring that may be formed by bonding Rn and AR to each other is preferably a 5- to 8-membered ring, more preferably a 5- or 6-membered ring.
The non-aromatic ring may be an aliphatic ring or a heterocycle containing a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom as a ring member.
The non-aromatic ring may have a substituent. As this substituent, the thing similar to having demonstrated previously about the further substituent which Rn may have is mentioned, for example.

以下に、一般式(BZ)により表される繰り返し単位の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (BZ) are shown below, but are not limited thereto.

また、上記で例示された繰り返し単位とは異なる酸分解性基を有する繰り返し単位の態様として、アルコール性水酸基を生じる繰り返し単位の態様であってもよい。この場合、下記一般式(I−1)〜(I−10)からなる群より選択される少なくとも1つにより表されることが好ましい。この繰り返し単位は、下記一般式(I−1)〜(I−3)からなる群より選択される少なくとも1つにより表されることがより好ましく、下記一般式(I−1)により表されることが更に好ましい。   Moreover, the aspect of the repeating unit which produces an alcoholic hydroxyl group may be sufficient as the aspect of the repeating unit which has an acid-decomposable group different from the repeating unit illustrated above. In this case, it is preferably represented by at least one selected from the group consisting of the following general formulas (I-1) to (I-10). The repeating unit is more preferably represented by at least one selected from the group consisting of the following general formulas (I-1) to (I-3), and is represented by the following general formula (I-1). More preferably.

式中、
Raは、各々独立に、水素原子、アルキル基又は−CH−O−Raにより表される基を表す。ここで、Raは、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
は、(n+1)価の有機基を表す。
は、m≧2の場合は各々独立に、単結合又は(n+1)価の有機基を表す。
OPは、各々独立に、酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる前記基を表す。n≧2及び/又はm≧2の場合、2以上のOPが互いに結合して、環を形成していてもよい。
Wは、メチレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
n及びmは、1以上の整数を表す。なお、一般式(I−2)、(I−3)又は(I−8)においてRが単結合を表す場合、nは1である。
lは、0以上の整数を表す。
は、−COO−、−OCO−、−CONH−、−O−、−Ar−、−SO−又は−SONH−により表される連結基を表す。ここで、Arは、2価の芳香環基を表す。
Rは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
は、水素原子又は有機基を表す。
は、(m+2)価の連結基を表す。
は、m≧2の場合は各々独立に、(n+1)価の連結基を表す。
は、p≧2の場合は各々独立に、置換基を表す。p≧2の場合、複数のRは、互いに結合して環を形成していてもよい。
pは、0〜3の整数を表す。
Where
Each Ra independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a group represented by —CH 2 —O—Ra 2 . Here, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
R 1 represents an (n + 1) valent organic group.
R 2 independently represents a single bond or an (n + 1) -valent organic group when m ≧ 2.
OP each independently represents the above group which decomposes by the action of an acid to produce an alcoholic hydroxy group. When n ≧ 2 and / or m ≧ 2, two or more OPs may be bonded to each other to form a ring.
W represents a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom.
n and m represent an integer of 1 or more. In general formula (I-2), (I-3) or (I-8), n is 1 when R 2 represents a single bond.
l represents an integer of 0 or more.
L 1 represents a linking group represented by —COO—, —OCO—, —CONH—, —O—, —Ar—, —SO 3 — or —SO 2 NH—. Here, Ar represents a divalent aromatic ring group.
Each R independently represents a hydrogen atom or an alkyl group.
R 0 represents a hydrogen atom or an organic group.
L 3 represents a (m + 2) -valent linking group.
R L each independently represents an (n + 1) -valent linking group when m ≧ 2.
R S each independently represents a substituent when p ≧ 2. For p ≧ 2, plural structured R S may be bonded to each other to form a ring.
p represents an integer of 0 to 3.

Raは、水素原子、アルキル基又は−CH−O−Raにより表される基を表す。Raは、水素原子又は炭素数が1〜10のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましい。
Wは、メチレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。Wは、メチレン基又は酸素原子であることが好ましい。
は、(n+1)価の有機基を表す。Rは、好ましくは、非芳香族性の炭化水素基である。この場合、Rは、鎖状炭化水素基であってもよく、脂環状炭化水素基であってもよい。Rは、より好ましくは、脂環状炭化水素基である。
は、単結合又は(n+1)価の有機基を表す。Rは、好ましくは、単結合又は非芳香族性の炭化水素基である。この場合、Rは、鎖状炭化水素基であってもよく、脂環状炭化水素基であってもよい。
及び/又はRが鎖状炭化水素基である場合、この鎖状炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。また、この鎖状炭化水素基の炭素数は、1〜8であることが好ましい。例えば、R及び/又はRがアルキレン基である場合、R及び/又はRは、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基又はsec−ブチレン基であることが好ましい。
及び/又はRが脂環状炭化水素基である場合、この脂環状炭化水素基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。この脂環状炭化水素基は、例えば、モノシクロ、ビシクロ、トリシクロ又はテトラシクロ構造を備えている。この脂環状炭化水素基の炭素数は、通常は5以上であり、6〜30であることが好ましく、7〜25であることがより好ましい。
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a group represented by —CH 2 —O—Ra 2 . Ra is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
W represents a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom. W is preferably a methylene group or an oxygen atom.
R 1 represents an (n + 1) valent organic group. R 1 is preferably a non-aromatic hydrocarbon group. In this case, R 1 may be a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group. R 1 is more preferably an alicyclic hydrocarbon group.
R 2 represents a single bond or an (n + 1) valent organic group. R 2 is preferably a single bond or a non-aromatic hydrocarbon group. In this case, R 2 may be a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group.
When R 1 and / or R 2 is a chain hydrocarbon group, the chain hydrocarbon group may be linear or branched. The chain hydrocarbon group preferably has 1 to 8 carbon atoms. For example, when R 1 and / or R 2 is an alkylene group, R 1 and / or R 2 are methylene group, ethylene group, n-propylene group, isopropylene group, n-butylene group, isobutylene group or sec- A butylene group is preferred.
When R 1 and / or R 2 is an alicyclic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. This alicyclic hydrocarbon group has, for example, a monocyclo, bicyclo, tricyclo or tetracyclo structure. The carbon number of this alicyclic hydrocarbon group is usually 5 or more, preferably 6 to 30, and more preferably 7 to 25.

この脂環状炭化水素基としては、例えば、以下に列挙する部分構造を備えたものが挙げられる。これら部分構造の各々は、置換基を有していてもよい。また、これら部分構造の各々において、メチレン基(−CH−)は、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、カルボニル基〔−C(=O)−〕、スルホニル基〔−S(=O)−〕、スルフィニル基〔−S(=O)−〕、又はイミノ基〔−N(R)−〕(Rは水素原子若しくはアルキル基)によって置換されていてもよい。Examples of the alicyclic hydrocarbon group include those having the partial structures listed below. Each of these partial structures may have a substituent. In each of these partial structures, the methylene group (—CH 2 —) includes an oxygen atom (—O—), a sulfur atom (—S—), a carbonyl group [—C (═O) —], a sulfonyl group [ -S (= O) 2- ], a sulfinyl group [-S (= O)-], or an imino group [-N (R)-] (R is a hydrogen atom or an alkyl group).

例えば、R及び/又はRがシクロアルキレン基である場合、R及び/又はRは、アダマンチレン基、ノルアダマンチレン基、デカヒドロナフチレン基、トリシクロデカニレン基、テトラシクロドデカニレン基、ノルボルニレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、シクロデカニレン基、又はシクロドデカニレン基であることが好ましく、アダマンチレン基、ノルボルニレン基、シクロヘキシレン基、シクロペンチレン基、テトラシクロドデカニレン基又はトリシクロデカニレン基であることがより好ましい。
及び/又はRの非芳香族性の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基、カルボキシ基、及び炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基が挙げられる。上記のアルキル基、アルコキシ基及びアルコキシカルボニル基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、及びアルコキシ基が挙げられる。
は、−COO−、−OCO−、−CONH−、−O−、−Ar−、−SO−又は−SONH−により表される連結基を表す。ここで、Arは、2価の芳香環基を表す。Lは、好ましくは−COO−、−CONH−又は−Ar−により表される連結基であり、より好ましくは−COO−又は−CONH−により表される連結基である。
Rは、水素原子又はアルキル基を表す。アルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜3である。Rは、好ましくは水素原子又はメチル基であり、より好ましくは水素原子である。
For example, when R 1 and / or R 2 is a cycloalkylene group, R 1 and / or R 2 may be an adamantylene group, a noradamantylene group, a decahydronaphthylene group, a tricyclodecanylene group, a tetracyclododeca group. Nylene group, norbornylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cycloheptylene group, cyclooctylene group, cyclodecanylene group, or cyclododecanylene group are preferable, and adamantylene group, norbornylene group, cyclohexylene group, cyclopentylene It is more preferable that they are a len group, a tetracyclododecanylene group, or a tricyclodecanylene group.
The non-aromatic hydrocarbon group of R 1 and / or R 2 may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a carboxy group, and an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms. The above alkyl group, alkoxy group and alkoxycarbonyl group may further have a substituent. As this substituent, a hydroxy group, a halogen atom, and an alkoxy group are mentioned, for example.
L 1 represents a linking group represented by —COO—, —OCO—, —CONH—, —O—, —Ar—, —SO 3 — or —SO 2 NH—. Here, Ar represents a divalent aromatic ring group. L 1 is preferably a linking group represented by —COO—, —CONH— or —Ar—, and more preferably a linking group represented by —COO— or —CONH—.
R represents a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group may be linear or branched. Carbon number of this alkyl group becomes like this. Preferably it is 1-6, More preferably, it is 1-3. R is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom.

は、水素原子又は有機基を表す。有機基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキニル基、及びアルケニル基が挙げられる。Rは、好ましくは、水素原子又はアルキル基であり、より好ましくは、水素原子又はメチル基である。
は、(m+2)価の連結基を表す。即ち、Lは、3価以上の連結基を表す。このような連結基としては、例えば、後掲の具体例における対応した基が挙げられる。
は、(n+1)価の連結基を表す。即ち、Rは、2価以上の連結基を表す。このような連結基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基及び後掲の具体例における対応した基が挙げられる。Rは、互いに結合して又は下記Rと結合して、環構造を形成していてもよい。
は、置換基を表す。この置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、及びハロゲン原子が挙げられる。
nは、1以上の整数である。nは、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2であることがより好ましい。また、nを2以上とすると、有機溶剤を含んだ現像液に対する溶解コントラストを更に向上させることが可能となる。従って、こうすると、限界解像力及びラフネス特性を更に向上させることができる。
mは、1以上の整数である。mは、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2であることがより好ましい。
lは、0以上の整数である。lは、0又は1であることが好ましい。
pは、0〜3の整数である。
以下に、酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた繰り返し単位の具体例を示す。なお、具体例中、Ra及びOPは、一般式(I−1)〜(I−3)における各々と同義である。また、複数のOPが互いに結合して環を形成している場合、対応する環構造は、便宜上「O−P−O」と表記している。
R 0 represents a hydrogen atom or an organic group. Examples of the organic group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkynyl group, and an alkenyl group. R 0 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
L 3 represents a (m + 2) -valent linking group. That is, L 3 represents a trivalent or higher linking group. Examples of such a linking group include corresponding groups in specific examples described later.
R L represents a (n + 1) -valent linking group. That is, R L represents a divalent or higher linking group. Examples of such a linking group include an alkylene group, a cycloalkylene group, and corresponding groups in the specific examples described below. R L may be bonded to each other or bonded to the following R S to form a ring structure.
R S represents a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyloxy group, an alkoxycarbonyl group, and a halogen atom.
n is an integer of 1 or more. n is preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 or 2. When n is 2 or more, it is possible to further improve the dissolution contrast with respect to a developer containing an organic solvent. Accordingly, in this way, the limit resolution and roughness characteristics can be further improved.
m is an integer of 1 or more. m is preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 or 2.
l is an integer of 0 or more. l is preferably 0 or 1.
p is an integer of 0-3.
Specific examples of the repeating unit having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alcoholic hydroxy group are shown below. In specific examples, Ra and OP have the same meanings as in general formulas (I-1) to (I-3). Further, when a plurality of OPs are bonded to each other to form a ring, the corresponding ring structure is represented as “OPO” for convenience.

酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基は、下記一般式(II−1)〜(II−4)からなる群より選択される少なくとも1つにより表されることが好ましい。   The group that decomposes by the action of an acid to produce an alcoholic hydroxy group is preferably represented by at least one selected from the group consisting of the following general formulas (II-1) to (II-4).

式中、
は、各々独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。Rは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
は、各々独立に、1価の有機基を表す。Rは、互いに結合して、環を形成していてもよい。RとRとは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。少なくとも2つのRは、互いに結合して、環を形成していてもよい。但し、3つの前記Rのうち1つ又は2つが水素原子である場合は、残りの前記Rのうち少なくとも1つは、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。
酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基は、下記一般式(II−5)〜(II−9)からなる群より選択される少なくとも1つにより表されることも好ましい。
Where
R 3 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. R 3 may be bonded to each other to form a ring.
R 4 each independently represents a monovalent organic group. R 4 may be bonded to each other to form a ring. R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring.
R 5 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, or an alkynyl group. At least two R 5 may be bonded to each other to form a ring. However, when one or two of the three R 5 are hydrogen atoms, at least one of the remaining R 5 represents an aryl group, an alkenyl group, or an alkynyl group.
The group that decomposes by the action of an acid to produce an alcoholic hydroxy group is also preferably represented by at least one selected from the group consisting of the following general formulas (II-5) to (II-9).

式中、
は、一般式(II−1)〜(II−3)におけるものと同義である。
は、各々独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。Rは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基は、一般式(II−1)〜(II−3)から選択される少なくとも1つにより表されることがより好ましく、一般式(II−1)又は(II−3)により表されることが更に好ましく、一般式(II−1)により表されることが特に好ましい。
Where
R 4 has the same meaning as in general formulas (II-1) to (II-3).
R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. R 6 may be bonded to each other to form a ring.
The group that decomposes by the action of an acid to produce an alcoholic hydroxy group is more preferably represented by at least one selected from the general formulas (II-1) to (II-3). More preferably, it is represented by 1) or (II-3), and particularly preferably represented by formula (II-1).

は、上述した通り、水素原子又は1価の有機基を表す。Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましい。
のアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。Rのアルキル基の炭素数は、1〜10であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。Rのアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、及びn−ブチル基が挙げられる。
のシクロアルキル基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。Rのシクロアルキル基の炭素数は、3〜10であることが好ましく、4〜8であることがより好ましい。Rのシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、及びアダマンチル基が挙げられる。
R 3 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group as described above. R 3 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
The alkyl group for R 3 may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group of R 3 is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 3. Examples of the alkyl group for R 3 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and an n-butyl group.
The cycloalkyl group for R 3 may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the cycloalkyl group represented by R 3 is preferably 3 to 10, and more preferably 4 to 8. Examples of the cycloalkyl group represented by R 3 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group.

また、一般式(II−1)において、Rの少なくとも一方は、1価の有機基であることが好ましい。このような構成を採用すると、特に高い感度を達成することができる。
は、1価の有機基を表す。Rは、アルキル基又はシクロアルキル基であることが好ましく、アルキル基であることがより好ましい。これらアルキル基及びシクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。
のアルキル基は、置換基を有していないか、又は、1つ以上のアリール基及び/又は1つ以上のシリル基を置換基として有していることが好ましい。無置換アルキル基の炭素数は、1〜20であることが好ましい。1つ以上のアリール基により置換されたアルキル基におけるアルキル基部分の炭素数は、1〜25であることが好ましい。1つ以上のシリル基により置換されたアルキル基におけるアルキル基部分の炭素数は、1〜30であることが好ましい。また、Rのシクロアルキル基が置換基を有していない場合、その炭素数は、3〜20であることが好ましい。
は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。但し、3つのRのうち1つ又は2つが水素原子である場合は、残りのRのうち少なくとも1つは、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。Rは、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。アルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基を有していなくてもよい。アルキル基が置換基を有していない場合、その炭素数は、1〜6であることが好ましく、1〜3であることが好ましい。
は、上述した通り、水素原子又は1価の有機基を表す。Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましく、水素原子又は置換基を有していないアルキル基であることが更に好ましい。Rは、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1〜10でありかつ置換基を有していないアルキル基であることが更に好ましい。
なお、R、R及びRのアルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、先にRについて説明したのと同様のものが挙げられる。
以下に、酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基の具体例を示す。
In the general formula (II-1), at least one of R 3 is preferably a monovalent organic group. When such a configuration is employed, particularly high sensitivity can be achieved.
R 4 represents a monovalent organic group. R 4 is preferably an alkyl group or a cycloalkyl group, and more preferably an alkyl group. These alkyl groups and cycloalkyl groups may have a substituent.
The alkyl group represented by R 4 preferably has no substituent, or preferably has one or more aryl groups and / or one or more silyl groups as substituents. The carbon number of the unsubstituted alkyl group is preferably 1-20. It is preferable that carbon number of the alkyl group part in the alkyl group substituted by one or more aryl groups is 1-25. It is preferable that carbon number of the alkyl group part in the alkyl group substituted by the 1 or more silyl group is 1-30. Also, if the cycloalkyl group R 4 does not have a substituent, the carbon number thereof is preferably from 3 to 20.
R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, or an alkynyl group. However, when one or two of the three R 5 are hydrogen atoms, at least one of the remaining R 5 represents an aryl group, an alkenyl group, or an alkynyl group. R 5 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group may have a substituent or may not have a substituent. When the alkyl group does not have a substituent, the carbon number is preferably 1 to 6, and preferably 1 to 3.
R 6 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group as described above. R 6 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and further preferably a hydrogen atom or an alkyl group having no substituent. R 6 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having no substituent.
Examples of the alkyl group and cycloalkyl group of R 4 , R 5, and R 6 include the same as those described above for R 3 .
Below, the specific example of the group which decomposes | disassembles by the effect | action of an acid and produces an alcoholic hydroxy group is shown.

以下に酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた繰り返し単位の具体例を示す。下記具体例中、Xaは、水素原子、CH、CF、又はCHOHを表す。Specific examples of the repeating unit having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alcoholic hydroxy group are shown below. In the following specific examples, Xa 1 represents a hydrogen atom, CH 3 , CF 3 , or CH 2 OH.

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位(a)として、上記一般式(V)、上記一般式(VI)又は上記一般式(4)で表される繰り返し単位を有する樹脂であることが好ましい。   The resin (A) is a resin having a repeating unit represented by the general formula (V), the general formula (VI) or the general formula (4) as the repeating unit (a) having an acid-decomposable group. It is preferable.

本発明の好ましい形態としては、樹脂(A)が、繰り返し単位(a)として上記一般式(VI)で表される繰り返し単位を有する樹脂であり、かつ、現像液としてアルカリ現像液を用いて、ポジ型のガイドパターンを形成する形態が挙げられる。
また、本発明の別の好ましい形態としては、樹脂(A)が、繰り返し単位(a)として上記一般式(V)又は上記一般式(4)で表される繰り返し単位を有する樹脂であり、かつ、現像液として有機溶剤を含有する現像液を用いて、ネガ型のガイドパターンを形成する形態が挙げられる。
As a preferred embodiment of the present invention, the resin (A) is a resin having the repeating unit represented by the general formula (VI) as the repeating unit (a), and an alkaline developer is used as a developer. A form in which a positive guide pattern is formed may be mentioned.
In another preferred embodiment of the present invention, the resin (A) is a resin having a repeating unit represented by the general formula (V) or the general formula (4) as the repeating unit (a), and The negative guide pattern is formed using a developer containing an organic solvent as the developer.

酸分解性基を有する繰り返し単位(a)は、1種類であってもよいし、2種以上を併用してもよい。   One type of repeating unit (a) having an acid-decomposable group may be used, or two or more types may be used in combination.

樹脂(A)における酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量(複数種類含有する場合はその合計)は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して15モル%〜95モル%であることが、好ましく20モル%〜95モル%であることがより好ましい。
特に有機溶剤現像を行う際は、樹脂(A)における酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量(複数種類含有する場合はその合計)は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して20モル%以上であることが好ましく、45モル%以上であることがより好ましい。また、前記酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して80モル%以下であることが好ましく、75モル%以下であることがより好ましい。
The content of the repeating unit having an acid-decomposable group in the resin (A) (when there are a plurality of types) is 15 mol% to 95 mol% with respect to all the repeating units in the resin (A). However, it is more preferable that it is 20 mol%-95 mol%.
In particular, when organic solvent development is performed, the content of repeating units having an acid-decomposable group in the resin (A) (the total when there are a plurality of types) is 20 with respect to all repeating units in the resin (A). It is preferably at least mol%, more preferably at least 45 mol%. The content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 80 mol% or less, more preferably 75 mol% or less, based on all repeating units in the resin (A).

(b)一般式(1)で表される繰り返し単位
特にKrFエキシマレーザー、電子線、X線、波長50nm以下の高エネルギー光線(EUV光など)を照射する場合、樹脂(A)は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
(B) Repeating unit represented by the general formula (1) Especially when irradiating KrF excimer laser, electron beam, X-ray, high energy beam (EUV light etc.) with a wavelength of 50 nm or less, the resin (A) It is preferable to have a repeating unit represented by Formula (1).

一般式(1)において、
11、R12及びR13は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R13はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR13はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
Arは、(n+1)価の芳香環基を表し、R13と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
In general formula (1),
R 11 , R 12 and R 13 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 13 may be bonded to Ar 1 to form a ring, in which case R 13 represents an alkylene group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Ar 1 represents an (n + 1) -valent aromatic ring group, and when bonded to R 13 to form a ring, represents an (n + 2) -valent aromatic ring group.
n represents an integer of 1 to 4.

式(1)におけるR11、R12、R13のアルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、及びこれらの基が有し得る置換基の具体例としては、上記一般式(V)におけるR51、R52、及びR53により表される各基について説明した具体例と同様である。Specific examples of the alkyl group, cycloalkyl group, halogen atom, alkoxycarbonyl group of R 11 , R 12 , and R 13 in formula (1), and the substituents that these groups may have include those represented by the general formula (V). Are the same as the specific examples described for the groups represented by R 51 , R 52 , and R 53 .

Arは、(n+1)価の芳香環基を表す。nが1である場合における2価の芳香環基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などの炭素数6〜18のアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む芳香環基を好ましい例として挙げることができる。Ar 1 represents an (n + 1) -valent aromatic ring group. The divalent aromatic ring group in the case where n is 1 may have a substituent, for example, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, and an anthracenylene group, or Examples of preferred aromatic ring groups include heterocycles such as thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole.

nが2以上の整数である場合における(n+1)価の芳香環基の具体例としては、2価の芳香環基の上記した具体例から、(n−1)個の任意の水素原子を除してなる基を好適に挙げることができる。
(n+1)価の芳香環基は、更に置換基を有していても良い。
Specific examples of the (n + 1) -valent aromatic ring group in the case where n is an integer of 2 or more include (n-1) arbitrary hydrogen atoms removed from the above-described specific examples of the divalent aromatic ring group. The group formed can be preferably mentioned.
The (n + 1) -valent aromatic ring group may further have a substituent.

上述したアルキレン基及び(n+1)価の芳香環基が有し得る置換基としては、一般式(V)におけるR51〜R53で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、フェニル基等のアリール基が挙げられる。Examples of the substituent that the above-described alkylene group and (n + 1) -valent aromatic ring group may have include the alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, hydroxyethoxy groups, and propoxy groups mentioned as R 51 to R 53 in formula (V). Group, an alkoxy group such as a hydroxypropoxy group and a butoxy group, and an aryl group such as a phenyl group.

の2価の連結基としては、−COO−、−OCO−、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−CONR−(式中、Rは、水素原子又はアルキル基を表す)、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜6)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3〜10)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2〜6)又はこれらの複数を組み合わせた2価の連結基などが挙げられる。
としては、単結合、−COO−、−CONH−が好ましく、単結合、−COO−がより好ましい。
As the divalent linking group for X 1 , —COO—, —OCO—, —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CONR— (wherein R is A hydrogen atom or an alkyl group), an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 10 carbon atoms), an alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms) or a plurality of these. Examples thereof include a combined divalent linking group.
X 1 is preferably a single bond, —COO—, or —CONH—, and more preferably a single bond or —COO—.

Arとしては、置換基を有していても良い炭素数6〜18の芳香環基がより好ましく、ベンゼン環基、ナフタレン環基、ビフェニレン環基が特に好ましい。
繰り返し単位(b)は、ヒドロキシスチレン構造を備えていることが好ましい。即ち、Arは、ベンゼン環基であることが好ましい。
As Ar 1 , an aromatic ring group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent is more preferable, and a benzene ring group, a naphthalene ring group, and a biphenylene ring group are particularly preferable.
The repeating unit (b) preferably has a hydroxystyrene structure. That is, Ar 1 is preferably a benzene ring group.

nは1〜4の整数を表し、1又は2を表すことが好ましく、1を表すことがより好ましい。   n represents an integer of 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1.

以下に、一般式(1)で表され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。式中、aは1又は2を表す。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (1) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, a represents 1 or 2.

樹脂(A)は、一般式(1)で表される繰り返し単位を2種類以上含んでいてもよい。   The resin (A) may contain two or more types of repeating units represented by the general formula (1).

一般式(1)で表される繰り返し単位の含有量(複数種含有する際はその合計)は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、3〜98モル%の範囲内であることが好ましく、10〜80モル%の範囲内であることがより好ましく、25〜70モル%の範囲内であることが更に好ましい。   The content of the repeating unit represented by the general formula (1) (the total when containing a plurality of types) is within the range of 3 to 98 mol% with respect to all the repeating units in the resin (A). Is preferable, more preferably in the range of 10 to 80 mol%, still more preferably in the range of 25 to 70 mol%.

(c)一般式(1)で表される繰り返し単位以外の極性基を有する繰り返し単位
樹脂(A)は極性基を有する繰り返し単位(c)を含むことが好ましい。繰り返し単位(c)を含むことにより、例えば、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の感度を向上させることができる。繰り返し単位(c)は、非酸分解性の繰り返し単位であること(すなわち、酸分解性基を有さないこと)が好ましい。
繰り返し単位(c)が含み得る「極性基」、及び、極性基を有する繰り返し単位としては、特開2013−76991号公報の段落〔0149〕〜〔0157〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
(C) Repeating unit having a polar group other than the repeating unit represented by formula (1) The resin (A) preferably contains a repeating unit (c) having a polar group. By including the repeating unit (c), for example, the sensitivity of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition can be improved. The repeating unit (c) is preferably a non-acid-decomposable repeating unit (that is, having no acid-decomposable group).
As the “polar group” that can be contained in the repeating unit (c), and the repeating unit having a polar group, the description in paragraphs [0149] to [0157] of JP2013-76991A can be referred to. It is incorporated herein.

繰り返し単位(c)が極性基としてアルコール性ヒドロキシ基又はシアノ基を有する場合、好ましい繰り返し単位の一つの態様として、水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位であることが挙げられる。このとき、酸分解性基を有さないことが好ましい。水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造に於ける、脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。好ましい水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造としては、下記一般式(VIIa)〜(VIIc)で表される部分構造が好ましい。これにより基板密着性、及び現像液親和性が向上する。   When the repeating unit (c) has an alcoholic hydroxy group or a cyano group as a polar group, it is a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group as one preferred repeating unit. Can be mentioned. At this time, it is preferable not to have an acid-decomposable group. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group, or a norbornane group. As the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a preferred hydroxyl group or cyano group, partial structures represented by the following general formulas (VIIa) to (VIIc) are preferable. This improves the substrate adhesion and developer compatibility.

一般式(VIIa)〜(VIIc)に於いて、
c〜Rcは、各々独立に、水素原子又は水酸基又はシアノ基を表す。ただし、Rc〜Rcの内の少なくとも1つは、水酸基を表す。好ましくは、Rc〜Rcの内の1つ又は2つが、水酸基で、残りが水素原子である。一般式(VIIa)に於いて、更に好ましくは、Rc〜Rcの内の2つが、水酸基で、残りが水素原子である。
In general formulas (VIIa) to (VIIc),
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a cyano group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group. Preferably, one or two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the rest are hydrogen atoms. In general formula (VIIa), more preferably, two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the rest are hydrogen atoms.

一般式(VIIa)〜(VIIc)で表される部分構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AIIa)〜(AIIc)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 partial structure represented by the general formulas (VIIa) to (VIIc) include the repeating units represented by the following general formulas (AIIa) to (AIIc).

一般式(AIIa)〜(AIIc)に於いて、
cは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。
In the general formulas (AIIa) to (AIIc),
R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

c〜Rcは、一般式(VIIa)〜(VIIc)に於ける、Rc〜Rcと同義である。R 2 c to R 4 c are in the general formula (VIIa) ~ (VIIc), same meanings as R 2 c~R 4 c.

樹脂(A)は水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を含有していても含有していなくてもよいが、含有する場合、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、1〜60モル%が好ましく、より好ましくは3〜50モル%、更に好ましくは5〜40モル%である。   The resin (A) may or may not contain a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group. However, when it is contained, the content of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is in the resin (A). The total repeating unit is preferably 1 to 60 mol%, more preferably 3 to 50 mol%, still more preferably 5 to 40 mol%.

水酸基又はシアノ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 hydroxyl group or a cyano group are given below, but the present invention is not limited thereto.

繰り返し単位(c)は、極性基としてラクトン構造を有する繰り返し単位であってもよい。
ラクトン構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位がより好ましい。
The repeating unit (c) may be a repeating unit having a lactone structure as a polar group.
The repeating unit having a lactone structure is more preferably a repeating unit represented by the following general formula (AII).

一般式(AII)中、
Rbは、水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
Rb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。Rb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。Rbとして、好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基であり、水素原子、メチル基が特に好ましい。
In general formula (AII),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an optionally substituted alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).
Preferable substituents that the alkyl group of Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom. Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Rb 0 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Abは、単結合、アルキレン基、単環又は多環のシクロアルキル構造を有する2価の連結基、エーテル結合、エステル結合、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。Abは、好ましくは、単結合、−Ab−CO−で表される2価の連結基である。
Abは、直鎖又は分岐アルキレン基、単環又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、ラクトン構造を有する基を表す。
Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl structure, an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, or a divalent linking group obtained by combining these. Ab is preferably a single bond or a divalent linking group represented by —Ab 1 —CO 2 —.
Ab 1 is a linear or branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, and preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group, or a norbornylene group.
V represents a group having a lactone structure.

ラクトン構造を有する基としては、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)〜(LC1−17)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)、(LC1−8)、(LC1−13)、(LC1−14)である。   As the group having a lactone structure, any group having a lactone structure can be used, but a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferable, and a bicyclo structure or a spiro structure is added to the 5- to 7-membered ring lactone structure. Those in which other ring structures are condensed in the form to be formed 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 (LC1-17). The lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-8), (LC1-13), and (LC1-14).

ラクトン構造部分は、置換基(Rb)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7の1価のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数2〜8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。nは、0〜4の整数を表す。nが2以上の時、複数存在する置換基(Rb)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(Rb)同士が結合して環を形成してもよい。The lactone structure portion may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a monovalent cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkoxycarbonyl group having 2 to 8 carbon atoms. , Carboxyl group, halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. More preferably, they are a C1-C4 alkyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. n 2 represents an integer of 0-4. When n 2 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. .

ラクトン基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、複数の光学異性体を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 group 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.

樹脂(A)はラクトン構造を有する繰り返し単位を含有しても含有しなくてもよいが、ラクトン構造を有する繰り返し単位を含有する場合、樹脂(A)中の前記繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、1〜70モル%の範囲が好ましく、より好ましくは3〜65モル%の範囲であり、更に好ましくは5〜60モル%の範囲である。
以下に、樹脂(A)中のラクトン構造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。式中、Rxは、H,CH,CHOH,又はCFを表す。
The resin (A) may or may not contain a repeating unit having a lactone structure, but when it contains a repeating unit having a lactone structure, the content of the repeating unit in the resin (A) is The range of 1 to 70 mol% is preferable with respect to the repeating unit, more preferably 3 to 65 mol%, and still more preferably 5 to 60 mol%.
Specific examples of the repeating unit having a lactone structure in the resin (A) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .

また、繰り返し単位(c)は、極性基としてスルトン構造を有する繰り返し単位であってもよい。
上記スルトン構造としては、下記一般式(SL1−1)又は(SL1−2)で表される構造であることが好ましい。式中のRb、nは、上述した一般式(LC1−1)〜(LC1−17)と同義である。
The repeating unit (c) may be a repeating unit having a sultone structure as a polar group.
The sultone structure is preferably a structure represented by the following general formula (SL1-1) or (SL1-2). Rb 2 and n 2 in the formula are synonymous with the above-described general formulas (LC1-1) to (LC1-17).

樹脂(A)が有するスルトン基を含む繰り返し単位としては、前述したラクトン基を有する繰り返し単位におけるラクトン基を、スルトン基に置換したものが好ましい。   As the repeating unit containing a sultone group that the resin (A) has, a lactone group in the repeating unit having a lactone group described above is preferably substituted with a sultone group.

繰り返し単位(c)は、極性基として、環状炭酸エステル構造を有する繰り返し単位であってもよい。   The repeating unit (c) may be a repeating unit having a cyclic carbonate structure as a polar group.

環状炭酸エステル構造を有する繰り返し単位は、下記一般式(A−1)で表される繰り返し単位であることが好ましい。   The repeating unit having a cyclic carbonate structure is preferably a repeating unit represented by the following general formula (A-1).

一般式(A−1)中、R は、水素原子又はアルキル基を表す。
は、nが2以上の場合は各々独立して、置換基を表す。
Aは、単結合、又は2価の連結基を表す。
Zは、式中の−O−C(=O)−O−で表される基と共に単環又は多環構造を形成する原子団を表す。
nは0以上の整数を表す。
In General Formula (A-1), R A 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
R A 2 each independently represents a substituent when n is 2 or more.
A represents a single bond or a divalent linking group.
Z represents an atomic group that forms a monocyclic or polycyclic structure together with a group represented by —O—C (═O) —O— in the formula.
n represents an integer of 0 or more.

一般式(A−1)について詳細に説明する。
で表されるアルキル基は、フッ素原子等の置換基を有していてもよい。R は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表すことが好ましく、メチル基を表すことがより好ましい。
で表される置換基は、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基である。好ましくは炭素数1〜5のアルキル基であり、炭素数1〜5の直鎖状アルキル基;炭素数3〜5の分岐状アルキル基等を挙げることができる。アルキル基はヒドロキシル基等の置換基を有していてもよい。
nは置換基数を表す0以上の整数である。nは、例えば、好ましくは0〜4であり、より好ましくは0である。
General formula (A-1) is demonstrated in detail.
The alkyl group represented by R A 1 may have a substituent such as a fluorine atom. R A 1 preferably represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and more preferably represents a methyl group.
The substituent represented by R A 2 is, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, or an alkoxycarbonylamino group. Preferably it is a C1-C5 alkyl group, and a C1-C5 linear alkyl group; C3-C5 branched alkyl group etc. can be mentioned. The alkyl group may have a substituent such as a hydroxyl group.
n is an integer of 0 or more representing the number of substituents. For example, n is preferably 0 to 4, and more preferably 0.

Aにより表される2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、ウレア結合、又はその組み合わせ等が挙げられる。アルキレン基としては、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましい。
本発明の一形態において、Aは、単結合、アルキレン基であることが好ましい。
Examples of the divalent linking group represented by A include an alkylene group, a cycloalkylene group, an ester bond, an amide bond, an ether bond, a urethane bond, a urea bond, or a combination thereof. As an alkylene group, a C1-C10 alkylene group is preferable and a C1-C5 alkylene group is more preferable.
In one embodiment of the present invention, A is preferably a single bond or an alkylene group.

Zにより表される、−O−C(=O)−O−を含む単環としては、例えば、下記一般式(a)で表される環状炭酸エステルにおいて、n=2〜4である5〜7員環が挙げられ、5員環又は6員環(n=2又は3)であることが好ましく、5員環(n=2)であることがより好ましい。
Zにより表される、−O−C(=O)−O−を含む多環としては、例えば、下記一般式(a)で表される環状炭酸エステルが1又は2以上の他の環構造と共に縮合環を形成している構造や、スピロ環を形成している構造が挙げられる。縮合環又はスピロ環を形成し得る「他の環構造」としては、脂環式炭化水素基であってもよいし、芳香族炭化水素基であってもよいし、複素環であってもよい。
As a monocycle containing -O-C (= O) -O- represented by Z, for example, in the cyclic carbonate represented by the following general formula (a), n A = 2 to 4 5 to 7-membered ring, and it is preferably a 5- or 6-membered ring (n a = 2 or 3), more preferably a 5-membered ring (n a = 2).
Examples of the polycycle including —O—C (═O) —O— represented by Z include, for example, a cyclic carbonate represented by the following general formula (a) together with one or more other ring structures. Examples include a structure forming a condensed ring and a structure forming a spiro ring. The “other ring structure” that can form a condensed ring or a spiro ring may be an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a heterocyclic ring. .

樹脂(A)には、環状炭酸エステル構造を有する繰り返し単位のうちの1種が単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。
樹脂(A)において、環状炭酸エステル構造を有する繰り返し単位(好ましくは、一般式(A−1)で表される繰り返し単位)の含有率は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、3〜80モル%であることが好ましく、3〜60モル%であることが更に好ましく、3〜30モル%であることが特に好ましく、10〜15モル%であることが最も好ましい。このような含有率とすることによって、ガイドパターンの形成において現像性、低欠陥性、低LWR、低PEB温度依存性、プロファイル等を向上させることができる。
In the resin (A), one type of repeating units having a cyclic carbonate structure may be contained alone, or two or more types may be contained.
In the resin (A), the content of the repeating unit having a cyclic carbonate structure (preferably, the repeating unit represented by the general formula (A-1)) is based on the total repeating units constituting the resin (A). 3 to 80 mol%, preferably 3 to 60 mol%, more preferably 3 to 30 mol%, and most preferably 10 to 15 mol%. By setting it as such content rate, developability, low defect property, low LWR, low PEB temperature dependency, profile, etc. can be improved in the formation of the guide pattern.

以下に、一般式(A−1)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
なお、以下の具体例中のR は、一般式(A−1)におけるR と同義である。
Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (A-1) below is given, this invention is not limited to these.
Incidentally, R A 1 in the following specific examples are the same meaning as R A 1 in the general formula (A-1).

また、繰り返し単位(c)が有しうる極性基が酸性基であることも特に好ましい態様の一つである。好ましい酸性基としてはフェノール性ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、フッ素化アルコール基(例えばヘキサフロロイソプロパノール基)、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)メチレン基が挙げられる。なかでも繰り返し単位(c)はカルボキシル基を有する繰り返し単位であることがより好ましい。酸性基を有する繰り返し単位を含有することによりコンタクトホール用途での解像性が増す。酸性基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酸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酸性基が結合している繰り返し単位、更には酸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。特に好ましくはアクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位である。   Moreover, it is also one of the especially preferable aspects that the polar group which a repeating unit (c) can have is an acidic group. Preferred acidic groups include phenolic hydroxyl groups, carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, fluorinated alcohol groups (eg hexafluoroisopropanol group), sulfonamide 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, A tris (alkylsulfonyl) methylene group is mentioned. Of these, the repeating unit (c) is more preferably a repeating unit having a carboxyl group. By containing the repeating unit having an acidic group, the resolution in the contact hole application is increased. The repeating unit having an acidic group includes a repeating unit in which an acidic group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or an acidic group in the main chain of the resin through a linking group. It is preferable to use a polymerization initiator or a chain transfer agent having a repeating unit bonded to each other, or an acidic group, at the time of polymerization and introduce it at the end of the polymer chain. Particularly preferred are repeating units of acrylic acid or methacrylic acid.

繰り返し単位(c)が有しうる酸性基は、芳香環を含んでいてもいなくてもよいが、芳香環を有する場合はフェノール性水酸基以外の酸性基から選ばれることが好ましい。繰り返し単位(c)が酸性基を有する場合、酸性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましい。樹脂(A)が酸性基を有する繰り返し単位を含有する場合、樹脂(A)における酸性基を有する繰り返し単位の含有量は、通常、1モル%以上である。
酸性基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。
具体例中、RxはH、CH、CHOH又はCFを表す。
The acidic group that the repeating unit (c) may have may or may not contain an aromatic ring, but when it has an aromatic ring, it is preferably selected from acidic groups other than phenolic hydroxyl groups. When the repeating unit (c) has an acidic group, the content of the repeating unit having an acidic group is preferably 30 mol% or less, and 20 mol% or less with respect to all the repeating units in the resin (A). More preferably. When resin (A) contains the repeating unit which has an acidic group, content of the repeating unit which has an acidic group in resin (A) is 1 mol% or more normally.
Specific examples of the repeating unit having an acidic group are shown below, but the present invention is not limited thereto.
In specific examples, Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .

(d)複数の芳香環を有する繰り返し単位
樹脂(A)は下記一般式(c1)で表される複数の芳香環を有する繰り返し単位(d)を有していても良い。
複数の芳香環を有する繰り返し単位(d)としては、特開2013−76991号公報の段落〔0194〕〜〔0207〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
(D) Repeating unit having a plurality of aromatic rings The resin (A) may have a repeating unit (d) having a plurality of aromatic rings represented by the following general formula (c1).
As the repeating unit (d) having a plurality of aromatic rings, the description in paragraphs [0194] to [0207] of JP2013-76991A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

樹脂(A)は、繰り返し単位(d)を含有してもしなくても良いが、含有する場合、繰り返し単位(d)の含有率は、樹脂(A)全繰り返し単位に対して、1〜30モル%の範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜20モル%の範囲であり、更に好ましくは1〜15モル%の範囲である。樹脂(A)に含まれる繰り返し単位(d)は2種類以上を組み合わせて含んでもよい。   The resin (A) may or may not contain the repeating unit (d), but when it is contained, the content of the repeating unit (d) is 1 to 30 with respect to the total repeating unit of the resin (A). It is preferably in the range of mol%, more preferably in the range of 1 to 20 mol%, and still more preferably in the range of 1 to 15 mol%. The repeating unit (d) contained in the resin (A) may contain a combination of two or more types.

本発明における樹脂(A)は、前記繰り返し単位(a)〜(d)以外の繰り返し単位を適宜有していてもよい。そのような繰り返し単位の一例として、更に極性基(例えば、前記酸基、水酸基、シアノ基)を持たない脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を有することができる。これにより、有機溶剤を含む現像液を用いた現像の際に樹脂の溶解性を適切に調整することができる。このような繰り返し単位としては、一般式(IV)で表される繰り返し単位が挙げられる。   The resin (A) in the present invention may appropriately have a repeating unit other than the repeating units (a) to (d). As an example of such a repeating unit, a repeating unit that has an alicyclic hydrocarbon structure that does not have a polar group (for example, the acid group, hydroxyl group, or cyano group) and does not exhibit acid decomposability can be included. Thereby, the solubility of the resin can be appropriately adjusted during development using a developer containing an organic solvent. Examples of such a repeating unit include a repeating unit represented by the general formula (IV).

一般式(IV)中、Rは少なくとも1つの環状構造を有し、極性基を有さない炭化水素基を表す。
Raは水素原子、アルキル基又は−CH−O−Ra基を表す。式中、Raは、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。Raは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に好ましい。
In general formula (IV), R 5 represents a hydrocarbon group having at least one cyclic structure and having no polar group.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group. Ra is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

一般式(IV)における各基の説明は、特開2013−76991号公報の段落〔0212〕〜〔0216〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   Description of each group in general formula (IV) can consider the description of Paragraph [0212]-[0216] of Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-76991, The content of these is integrated in this-application specification.

樹脂(A)は、極性基を持たない脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を含有してもしなくてもよいが、含有する場合、この繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、1〜20モル%が好ましく、より好ましくは5〜15モル%である。
極性基を持たない脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない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。式中、Raは、H、CH、CHOH、又はCFを表す。
The resin (A) has an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group, and may or may not contain a repeating unit that does not exhibit acid decomposability. The content is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 5 to 15 mol%, based on all repeating units in the resin (A).
Specific examples of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group and not exhibiting acid decomposability are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Ra represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .

また、樹脂(A)は、下記一般式(5)により表される繰り返し単位を更に含んでも良い。   In addition, the resin (A) may further include a repeating unit represented by the following general formula (5).

41は、水素原子又はメチル基を表す。L41は、単結合又は2価の連結基を表す。L42は、2価の連結基を表す。Sは、活性光線又は放射線の照射により分解して側鎖に酸を発生させる構造部位を表す。R 41 represents a hydrogen atom or a methyl group. L 41 represents a single bond or a divalent linking group. L 42 represents a divalent linking group. S represents a structural site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid in the side chain.

以下に、一般式(5)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明がこれに限定されるものではない。また、一般式(P)で表される繰り返し単位の具体例としては、特開2013−80002号公報の段落〔0168〕〜〔0210〕及び特開2013−137537号公報の段落〔0191〕〜〔0203〕の記載も参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   Although the specific example of the repeating unit represented by General formula (5) below is shown, this invention is not limited to this. Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (P) include paragraphs [0168] to [0210] of JP2013-80002A and paragraphs [0191] to [0191] of JP2013-137537A. [0203] can also be considered, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

樹脂(A)における一般式(5)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して、1〜40モル%の範囲が好ましく、2〜30モル%の範囲がより好ましく、5〜25モル%の範囲が特に好ましい。   The content of the repeating unit represented by the general formula (5) in the resin (A) is preferably in the range of 1 to 40 mol%, and in the range of 2 to 30 mol% with respect to all the repeating units of the resin (A). Is more preferable, and the range of 5 to 25 mol% is particularly preferable.

また、樹脂(A)は、Tgの向上やドライエッチング耐性の向上、先述のアウトオブバンド光の内部フィルター等の効果を鑑み、下記のモノマー成分を含んでも良い。   Further, the resin (A) may contain the following monomer components in view of the effects such as improvement of Tg, improvement of dry etching resistance, the above-mentioned internal filter of out-of-band light, and the like.

樹脂(A)において、各繰り返し構造単位の含有モル比は、レジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。   In the resin (A), the content molar ratio of each repeating structural unit is the resist dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and further the general required performance of the resist, resolving power, heat resistance, It is set as appropriate to adjust the sensitivity and the like.

樹脂(A)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 resin (A) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

樹脂(A)の形態としては、ランダム型、ブロック型、クシ型、スター型のいずれの形態でもよい。
樹脂(A)は、例えば、各構造に対応する不飽和モノマーのラジカル、カチオン、又はアニオン重合により合成することができる。また各構造の前駆体に相当する不飽和モノマーを用いて重合した後に、高分子反応を行うことにより目的とする樹脂を得ることも可能である。
例えば、一般的合成方法としては、不飽和モノマー及び重合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、加熱溶剤に不飽和モノマーと重合開始剤の溶液を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。
The form of the resin (A) may be any of random type, block type, comb type, and star type.
Resin (A) is compoundable by the radical, cation, or anion polymerization of the unsaturated monomer corresponding to each structure, for example. It is also possible to obtain the desired resin by conducting a polymer reaction after polymerization using an unsaturated monomer corresponding to the precursor of each structure.
For example, as a general synthesis method, an unsaturated monomer and a polymerization initiator are dissolved in a solvent, and a batch polymerization method in which polymerization is performed by heating, a solution of an unsaturated monomer and a polymerization initiator in a heating solvent for 1 to 10 hours. The dropping polymerization method etc. which are dropped and added over are mentioned, and the dropping polymerization method is preferable.

重合に使用される溶媒としては、例えば、後述の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を調製する際に使用することができる溶剤等を挙げることができ、より好ましくは本発明の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。必要に応じて連鎖移動剤(例えば、アルキルメルカプタンなど)の存在下で重合を行ってもよい。
Examples of the solvent used for the polymerization include a solvent that can be used in preparing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition described below, and more preferably the composition of the present invention. Polymerization is preferably carried out using the same solvent as used in the above. 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 necessary, the polymerization may be performed in the presence of a chain transfer agent (for example, alkyl mercaptan).

反応の濃度は5〜70質量%であり、好ましくは10〜50質量%である。反応温度は、通常10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、更に好ましくは40〜100℃である。
反応時間は、通常1〜48時間であり、好ましくは1〜24時間、更に好ましくは1〜12時間である。
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。例えば、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。
The reaction concentration is 5 to 70% by mass, preferably 10 to 50% by mass. The reaction temperature is usually from 10 ° C to 150 ° C, preferably from 30 ° C to 120 ° C, more preferably from 40 ° C to 100 ° C.
The reaction time is usually 1 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours.
After completion of the reaction, the mixture 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)又は水を含む溶媒が好ましい。
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、更に好ましくは300〜1000質量部である。
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。
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 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.
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.
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.
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).

なお、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。
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℃、更に好ましくは60〜100℃である。
In addition, once the resin is precipitated and separated, it may be 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).
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 from 10 ° C to 150 ° C, preferably from 30 ° C to 120 ° C, more preferably from 60 ° C to 100 ° C.

特に、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から得られる感活性光線性又は感放射線性膜にArFエキシマレーザー光を照射する場合、ArF光への透明性の点から本発明の組成物に用いられる樹脂(A)は実質的には芳香環を有さない(具体的には、樹脂の全繰り返し単位に対して、芳香族基を有する繰り返し単位の含有量が好ましくは5モル%以下、より好ましくは3モル%以下、理想的には0モル%、すなわち、芳香族基を有さない)ことが好ましく、樹脂(A)は単環又は多環の脂環炭化水素構造を有することが好ましい。
本発明の組成物が、後述する疎水性樹脂(HR)を含んでいる場合、樹脂(A)は、疎水性樹脂(HR)との相溶性の観点から、フッ素原子及びケイ素原子を含有しないことが好ましい。
また、この場合、樹脂(A)として好ましくは、繰り返し単位のすべてが(メタ)アクリレート系繰り返し単位で構成されたものである。この場合、繰り返し単位のすべてがメタクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位のすべてがアクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位のすべてがメタクリレート系繰り返し単位とアクリレート系繰り返し単位とによるもののいずれのものでも用いることができるが、アクリレート系繰り返し単位が全繰り返し単位の50モル%以下であることが好ましい。
In particular, when an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film obtained from an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is irradiated with ArF excimer laser light, the composition of the present invention is used from the viewpoint of transparency to ArF light. The resin (A) used has substantially no aromatic ring (specifically, the content of the repeating unit having an aromatic group is preferably 5 mol% or less, based on the total repeating units of the resin, More preferably, it is preferably 3 mol% or less, ideally 0 mol%, that is, having no aromatic group), and the resin (A) has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure. preferable.
When the composition of the present invention contains a hydrophobic resin (HR) described later, the resin (A) does not contain a fluorine atom and a silicon atom from the viewpoint of compatibility with the hydrophobic resin (HR). Is preferred.
In this case, the resin (A) is preferably one in which all of the repeating units are composed of (meth) acrylate repeating units. In this case, all of the repeating units are methacrylate repeating units, all of the repeating units are acrylate repeating units, or all of the repeating units are methacrylate repeating units and acrylate repeating units. Although it can be used, the acrylate-based repeating unit is preferably 50 mol% or less of the total repeating units.

また、特に、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から得られる感活性光線性又は感放射線性膜に、KrFエキシマレーザー、電子線、X線、波長50nm以下の高エネルギー光線(EUV光など)を照射する場合、樹脂(A)は、芳香環を有する繰り返し単位を有してもよく、上記したように、一般式(1)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。芳香環を有する繰り返し単位としては、特に限定されず、また、前述の各繰り返し単位に関する説明でも例示しているが、スチレン単位、ヒドロキシスチレン単位、フェニル(メタ)アクリレート単位、ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート単位などが挙げられる。この場合における樹脂(A)としては、より具体的には、ヒドロキシスチレン系繰り返し単位と、酸分解性基によって保護されたヒドロキシスチレン系繰り返し単位とを有する樹脂、上記芳香環を有する繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸のカルボン酸部位が酸分解性基によって保護された繰り返し単位を有する樹脂、などが挙げられる。   In particular, an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film obtained from an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is applied to a KrF excimer laser, an electron beam, an X-ray, a high-energy ray having a wavelength of 50 nm or less (such as EUV light ), The resin (A) may have a repeating unit having an aromatic ring, and preferably has a repeating unit represented by the general formula (1) as described above. The repeating unit having an aromatic ring is not particularly limited, and is also exemplified in the above description of each repeating unit, but a styrene unit, a hydroxystyrene unit, a phenyl (meth) acrylate unit, a hydroxyphenyl (meth) acrylate. Examples include units. As the resin (A) in this case, more specifically, a resin having a hydroxystyrene repeating unit and a hydroxystyrene repeating unit protected by an acid-decomposable group, a repeating unit having the aromatic ring, Examples thereof include a resin having a repeating unit in which the carboxylic acid moiety of (meth) acrylic acid is protected by an acid-decomposable group.

樹脂(A)の分子量は、特に制限されないが、重量平均分子量が1000〜100000の範囲であることが好ましく、1500〜60000の範囲であることがより好ましく、2000〜30000の範囲であることが特に好ましい。重量平均分子量を1000〜100000の範囲とすることにより、耐熱性やドライエッチング耐性の劣化を防ぐことができ、かつ現像性が劣化したり、粘度が高くなって製膜性が劣化することを防ぐことができる。ここで、樹脂の重量平均分子量は、GPC(キャリア:THFあるいはN−メチル−2−ピロリドン(NMP))によって測定したポリスチレン換算分子量を示す。   The molecular weight of the resin (A) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 1000 to 100,000, more preferably in the range of 1500 to 60000, and particularly in the range of 2000 to 30000. preferable. By setting the weight average molecular weight in the range of 1000 to 100,000, it is possible to prevent heat resistance and dry etching resistance from being deteriorated, and also to prevent developability from being deteriorated and the film forming property from being deteriorated due to increased viscosity. be able to. Here, the weight average molecular weight of the resin indicates a molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (carrier: THF or N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)).

また分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.00〜5.00、より好ましくは1.00〜3.50であり、更に好ましくは、1.00〜2.50である。分子量分布の小さいものほど、解像度、レジスト形状が優れ、かつガイドパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。   Moreover, dispersity (Mw / Mn) becomes like this. Preferably it is 1.00-5.00, More preferably, it is 1.00-3.50, More preferably, it is 1.00-2.50. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and resist shape, the smoother the side walls of the guide pattern, and the better the roughness.

本発明の樹脂(A)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。樹脂(A)の含有率は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分を基準にして、20〜99質量%が好ましく、30〜99質量%がより好ましく、40〜99質量%が更に好ましい。   Resin (A) of this invention can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The content of the resin (A) is preferably 20 to 99 mass%, more preferably 30 to 99 mass%, based on the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention. 40-99 mass% is still more preferable.

[2](B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、通常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」又は「化合物(B)」ともいう)を含有することが好ましい。
酸発生剤としては、公知のものであれば特に限定されないが、活性光線又は放射線の照射により、有機酸、例えば、スルホン酸、ビス(アルキルスルホニル)イミド、又はトリス(アルキルスルホニル)メチドの少なくともいずれかを発生する化合物が好ましい。
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)は、低分子化合物の形態であっても良く、重合体の一部に組み込まれた形態であっても良い。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用しても良い。
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)が、低分子化合物の形態である場合、分子量が3000以下であることが好ましく、2000以下であることがより好ましく、1000以下であることが更に好ましい。
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)が、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、前述した樹脂(A)の一部に組み込まれ、前記樹脂(A)を構成しても良く、あるいは、樹脂(A)とは異なる樹脂に組み込まれても良い。
より好ましくは下記一般式(ZI)、(ZII)又は(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。
[2] (B) Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is usually a compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation (hereinafter referred to as “acid generation”). It is preferable to contain "agent" or "compound (B)".
The acid generator is not particularly limited as long as it is a publicly known acid generator, but upon irradiation with actinic rays or radiation, at least any of organic acids such as sulfonic acid, bis (alkylsulfonyl) imide, and tris (alkylsulfonyl) methide. Compounds that generate such are preferred.
The compound (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation may be in the form of a low molecular compound or may be incorporated in a part of the polymer. Further, the form of the low molecular compound and the form incorporated in a part of the polymer may be used in combination.
When the compound (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation is in the form of a low molecular compound, the molecular weight is preferably 3000 or less, more preferably 2000 or less, and 1000 or less. Is more preferable.
When the compound (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation is in a form incorporated in a part of the polymer, the resin (A) is incorporated into a part of the resin (A) described above. You may comprise, You may incorporate in resin different from resin (A).
More preferred examples include compounds represented by the following general formula (ZI), (ZII) or (ZIII).

上記一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
201、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。
は、非求核性アニオン(求核反応を起こす能力が著しく低いアニオン)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 to 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. Examples of the group formed by combining two of R 201 to R 203 include an alkylene group (eg, butylene group, pentylene group).
Z represents a non-nucleophilic anion (an anion having an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction).

非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン(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)、カルボン酸アニオン(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)、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)メチドアニオン等を挙げられる。   Non-nucleophilic anions include, for example, sulfonate anions (aliphatic sulfonate anions, aromatic sulfonate anions, camphor sulfonate anions, etc.), carboxylate anions (aliphatic carboxylate anions, aromatic carboxylate anions, aralkyls). Carboxylate anion, etc.), sulfonylimide anion, bis (alkylsulfonyl) imide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion and the like.

脂肪族スルホン酸アニオン及び脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族部位、及び、芳香族スルホン酸アニオン及び芳香族カルボン酸アニオンにおける芳香族基としては、特開2013−76991号公報の段落〔0234〕及び〔0235〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   Examples of the aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion and the aliphatic carboxylate anion and the aromatic group in the aromatic sulfonate anion and aromatic carboxylate anion are described in paragraphs [0234] and [0234] of JP2013-76991A. [0235], the contents of which are incorporated herein by reference.

上記で挙げたアルキル基、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。この具体例としては、特開2013−76991号公報の段落〔0236〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group mentioned above may have a substituent. As specific examples, the description in paragraph [0236] of JP2013-76991A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

アラルキル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、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンとしては、特開2013−76991号公報の段落〔0237〕〜〔0239〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   As the aralkylcarboxylate anion, sulfonylimide anion, bis (alkylsulfonyl) imide anion, and tris (alkylsulfonyl) methide anion, the description in paragraphs [0237] to [0239] of JP2013-76991A can be referred to. These contents are incorporated herein.

その他の非求核性アニオンとしては、特開2013−76991号公報の段落〔0240〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   As other non-nucleophilic anions, the description in paragraph [0240] of JP2013-76991A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

非求核性アニオンとしては、スルホン酸の少なくとも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、より好ましくはパーフロロ脂肪族スルホン酸アニオン(更に好ましくは炭素数4〜8)、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 include an aliphatic sulfonate anion in which at least 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 having a fluorine atom And a tris (alkylsulfonyl) methide anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom. The non-nucleophilic anion is more preferably a perfluoroaliphatic sulfonate anion (more preferably 4 to 8 carbon atoms), a benzenesulfonate anion having a fluorine atom, still more preferably a nonafluorobutanesulfonate anion, or perfluorooctane. A sulfonate anion, a pentafluorobenzenesulfonate anion, and a 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonate anion.

酸強度の観点からは、発生酸のpKaが−1以下であることが、感度向上のために好ましい。   From the viewpoint of acid strength, the pKa of the generated acid is preferably −1 or less in order to improve sensitivity.

また、非求核性アニオンとしては、以下の一般式(AN1)で表されるアニオンも好ましい態様として挙げられる。   Moreover, as a non-nucleophilic anion, the anion represented with the following general formula (AN1) is also mentioned as a preferable aspect.

式中、
Xfは、それぞれ独立に、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は、アルキル基を表し、複数存在する場合のR、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Lは、二価の連結基を表し、複数存在する場合のLは同一でも異なっていてもよい。
Aは、環状の有機基を表す。
xは1〜20の整数を表し、yは0〜10の整数を表し、zは0〜10の整数を表す。
Where
Xf each independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group, and when there are a plurality of R 1 and R 2 , they may be the same or different.
L represents a divalent linking group, and when there are a plurality of L, L may be the same or different.
A represents a cyclic organic group.
x represents an integer of 1 to 20, y represents an integer of 0 to 10, and z represents an integer of 0 to 10.

一般式(AN1)について、更に詳細に説明する。
Xfのフッ素原子で置換されたアルキル基におけるアルキル基としては、好ましくは炭素数1〜10であり、より好ましくは炭素数1〜4である。また、Xfのフッ素原子で置換されたアルキル基は、パーフルオロアルキル基であることが好ましい。
Xfとして好ましくは、フッ素原子又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基である。Xfの具体的としては、フッ素原子、CF、C、C、C、CHCF、CHCHCF、CH、CHCH、CH、CHCH、CH、CHCHが挙げられ、中でもフッ素原子、CFが好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であることが好ましい。
The general formula (AN1) will be described in more detail.
The alkyl group in the alkyl group substituted with the fluorine atom of Xf preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group substituted with a fluorine atom of Xf is preferably a perfluoroalkyl group.
Xf is preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of Xf include fluorine atom, CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 , C 4 F 9 , CH 2 CF 3 , CH 2 CH 2 CF 3 , CH 2 C 2 F 5 , CH 2 CH 2 C 2 F 5 , CH 2 C 3 F 7 , CH 2 CH 2 C 3 F 7 , CH 2 C 4 F 9 , CH 2 CH 2 C 4 F 9 may be mentioned, among which a fluorine atom and CF 3 are preferable. In particular, it is preferable that both Xf are fluorine atoms.

、Rのアルキル基は、置換基(好ましくはフッ素原子)を有していてもよく、炭素数1〜4のものが好ましい。更に好ましくは炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基である。R、Rの置換基を有するアルキル基の具体例としては、CF、C、C、C、C11、C13、C15、C17、CHCF、CHCHCF、CH、CHCH、CH、CHCH、CH、CHCHが挙げられ、中でもCFが好ましい。
、Rとしては、好ましくはフッ素原子又はCFである。
The alkyl group of R 1 and R 2 may have a substituent (preferably a fluorine atom), and preferably has 1 to 4 carbon atoms. More preferably, it is a C1-C4 perfluoroalkyl group. Specific examples of the alkyl group having a substituent for R 1 and R 2 include CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 , C 4 F 9 , C 5 F 11 , C 6 F 13 , and C 7 F 15. , C 8 F 17, CH 2 CF 3, CH 2 CH 2 CF 3, CH 2 C 2 F 5, CH 2 CH 2 C 2 F 5, CH 2 C 3 F 7, CH 2 CH 2 C 3 F 7, CH 2 C 4 F 9 and CH 2 CH 2 C 4 F 9 can be mentioned, among which CF 3 is preferable.
R 1 and R 2 are preferably a fluorine atom or CF 3 .

xは1〜10が好ましく、1〜5がより好ましい。
yは0〜4が好ましく、0がより好ましい。
zは0〜5が好ましく、0〜3がより好ましい。
Lの2価の連結基としては特に限定されず、―COO−、−OCO−、−CO−、−O−、−S―、−SO―、―SO−、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基又はこれらの複数が連結した連結基などを挙げることができ、総炭素数12以下の連結基が好ましい。このなかでも―COO−、−OCO−、−CO−、−O−が好ましく、―COO−、−OCO−がより好ましい。
x is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
y is preferably 0 to 4, and more preferably 0.
z is preferably 0 to 5, and more preferably 0 to 3.
The divalent linking group of L is not particularly limited, and is —COO—, —OCO—, —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, an alkylene group, a cycloalkylene group, An alkenylene group or a linking group in which a plurality of these groups are linked can be exemplified, and a linking group having 12 or less carbon atoms is preferred. Among these, —COO—, —OCO—, —CO—, and —O— are preferable, and —COO— and —OCO— are more preferable.

Aの環状の有機基としては、環状構造を有するものであれば特に限定されず、脂環基、アリール基、複素環基(芳香族性を有するものだけでなく、芳香族性を有さないものも含む)等が挙げられる。
脂環基としては、単環でも多環でもよく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などの単環のシクロアルキル基、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基などの多環のシクロアルキル基が好ましい。中でも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基等の炭素数7以上のかさ高い構造を有する脂環基が、露光後加熱工程での膜中拡散性を抑制でき、MEEF向上の観点から好ましい。
アリール基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナンスレン環、アントラセン環が挙げられる。
複素環基としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ピリジン環由来のものが挙げられる。中でもフラン環、チオフェン環、ピリジン環由来のものが好ましい。
The cyclic organic group of A is not particularly limited as long as it has a cyclic structure, and is not limited to alicyclic groups, aryl groups, and heterocyclic groups (not only those having aromaticity but also aromaticity). And the like).
The alicyclic group may be monocyclic or polycyclic, and may be a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, or a cyclooctyl group, a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, or a tetracyclododecane group. A polycyclic cycloalkyl group such as a nyl group and an adamantyl group is preferred. Among them, an alicyclic group having a bulky structure having 7 or more carbon atoms such as a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, an adamantyl group, or the like is present in the film in the post-exposure heating step. Diffusivity can be suppressed, which is preferable from the viewpoint of improving MEEF.
Examples of the aryl group include a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, and an anthracene ring.
Examples of the heterocyclic group include those derived from a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, and a pyridine ring. Of these, those derived from a furan ring, a thiophene ring and a pyridine ring are preferred.

また、環状の有機基としては、ラクトン構造も挙げることができ、具体例としては、前述の樹脂(A)が有していてもよい一般式(LC1−1)〜(LC1−17)で表されるラクトン構造を挙げることができる。   In addition, examples of the cyclic organic group may include a lactone structure, and specific examples include those represented by the general formulas (LC1-1) to (LC1-17) that the resin (A) may have. Can be mentioned.

上記環状の有機基は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、特開2013−76991号公報の段落〔0251〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。   The cyclic organic group may have a substituent, and the description of paragraph [0251] of JP2013-76991A can be referred to as the substituent, and the contents thereof are incorporated in the present specification. It is.

201、R202及びR203の有機基としては、アリール基、アルキル基、シクロアルキル基などが挙げられる。
201、R202及びR203のうち、少なくとも1つがアリール基であることが好ましく、三つ全てがアリール基であることがより好ましい。アリール基、アルキル基と、及び、シクロアルキル基としては、特開2013−76991号公報の段落〔0252〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
Examples of the organic group for R 201 , R 202, and R 203 include an aryl group, an alkyl group, and a cycloalkyl group.
Of R 201 , R 202 and R 203 , at least one is preferably an aryl group, more preferably all three are aryl groups. As the aryl group, the alkyl group, and the cycloalkyl group, the description in paragraph [0252] of JP2013-76991A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成する場合における、一般式(A1)で表される構造としては、特開2013−76991号公報の段落〔0253〕〜〔0257〕の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。In addition, in the case where two of R 201 to R 203 are bonded to form a ring structure, the structure represented by the general formula (A1) is described in paragraphs [0253] to [0257] of JP2013-76991A. And the contents thereof are incorporated in the present specification.

なお、R201、R202及びR203のうち、少なくとも1つがアリール基でない場合の好ましい構造としては、特開2004−233661号公報の段落0046〜0048、特開2003−35948号公報の段落0040〜0046、米国特許出願公開第2003/0224288A1号明細書に式(I−1)〜(I−70)として例示されている化合物、米国特許出願公開第2003/0077540A1号明細書に式(IA−1)〜(IA−54)、式(IB−1)〜(IB−24)として例示されている化合物等のカチオン構造を挙げることができる。In addition, as a preferable structure when at least one of R 201 , R 202 and R 203 is not an aryl group, paragraphs 0046 to 0048 of JP-A-2004-233661, paragraphs 0040 to 340 of JP-A-2003-35948 Compounds exemplified as formulas (I-1) to (I-70) in U.S. Patent Application Publication No. 2003 / 0224288A1, and formula (IA-1) in U.S. Patent Application Publication No. 2003 / 0077540A1. ) To (IA-54) and cation structures such as compounds exemplified as formulas (IB-1) to (IB-24).

一般式(ZII)、(ZIII)中、
204〜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.

204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基としては、前述の化合物(ZI)におけるR201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基として説明したアリール基と同様である。
204〜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。この置換基としても、前述の化合物(ZI)におけるR201〜R203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ものが挙げられる。
The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 204 to R 207 are the same as the aryl group described as the aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 in the aforementioned compound (ZI).
The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may have a substituent. Even the substituent, an aryl group of R 201 to R 203 in the above compound (ZI), alkyl groups include those which may have a cycloalkyl group.

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、特開2013−76991号公報の段落〔0262〕〜〔0264〕に記載の一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物も挙げられる。   Examples of the acid generator further include compounds represented by general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI) described in paragraphs [0262] to [0264] of JP2013-76991A.

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.

本発明においては、前記化合物(B)は、露光で発生した酸の非露光部への拡散を抑制し解像性を良好にする観点から、活性光線又は放射線の照射により、体積240Å以上の大きさの酸を発生する化合物であることが好ましく、体積300Å以上の大きさの酸を発生する化合物であることがより好ましく、体積350Å以上の大きさの酸を発生する化合物であることが更に好ましく、体積400Å以上の大きさの酸を発生する化合物であることが特に好ましい。ただし、感度や塗布溶剤溶解性の観点から、上記体積は、2000Å以下であることが好ましく、1500Å以下であることが更に好ましい。上記体積の値は、富士通株式会社製の「WinMOPAC」を用いて求めた。すなわち、まず、各例に係る酸の化学構造を入力し、次に、この構造を初期構造としてMM3法を用いた分子力場計算により、各酸の最安定立体配座を決定し、その後、これら最安定立体配座についてPM3法を用いた分子軌道計算を行うことにより、各酸の「accessible volume」を計算することができる。In the present invention, the compound (B) has a volume of 240 to 3 or more by irradiation with actinic rays or radiation from the viewpoint of improving the resolution by suppressing the diffusion of the acid generated by exposure to the non-exposed portion. It is preferably a compound that generates an acid having a size, more preferably a compound that generates an acid having a volume of 300 to 3 or more, and a compound that generates an acid having a volume of 350 to 3 or more. Is more preferable, and a compound that generates an acid having a volume of 400 3 or more is particularly preferable. However, from the viewpoint of sensitivity and coating solvent solubility, the volume is preferably 2000 3 or less, and more preferably 1500 3 or less. The volume value was determined using “WinMOPAC” manufactured by Fujitsu Limited. That is, first, the chemical structure of the acid according to each example is input, and then the most stable conformation of each acid is determined by molecular force field calculation using the MM3 method with this structure as the initial structure. By performing molecular orbital calculation using the PM3 method for these most stable conformations, the “accessible volume” of each acid can be calculated.

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。
酸発生剤の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の含有率は、組成物の全固形分を基準として、0.1〜50質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜40質量%、更に好ましくは1〜30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 actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 40% by mass, based on the total solid content of the composition. %, More preferably 1 to 30% by mass.

[3](C)溶剤(塗布溶媒)
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、各成分を溶解するものである限り特に限定されないが、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA;別名1−メトキシ−2−アセトキシプロパン)など)、アルキレングリコールモノアルキルエーテル(プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME;1−メトキシ−2−プロパノール)など)、乳酸アルキルエステル(乳酸エチル、乳酸メチルなど)、環状ラクトン(γ−ブチロラクトンなど、好ましくは炭素数4〜10)、鎖状又は環状のケトン(2−ヘプタノン、シクロヘキサノンなど、好ましくは炭素数4〜10)、アルキレンカーボネート(エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど)、カルボン酸アルキル(酢酸ブチルなどの酢酸アルキルが好ましい)、アルコキシ酢酸アルキル(エトキシプロピオン酸エチル)、2−ヒドロキシイソ酪酸メチルなどが挙げられる。その他使用可能な溶媒として、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425A1号明細書の[0244]以降に記載されている溶剤などが挙げられる。
[3] (C) Solvent (coating solvent)
The solvent that can be used in preparing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is not particularly limited as long as it can dissolve each component. For example, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate (propylene glycol monomethyl ether) Acetate (PGMEA; also known as 1-methoxy-2-acetoxypropane), alkylene glycol monoalkyl ether (propylene glycol monomethyl ether (PGME; 1-methoxy-2-propanol), etc.), lactate alkyl ester (ethyl lactate, methyl lactate) Etc.), cyclic lactones (γ-butyrolactone, etc., preferably 4 to 10 carbon atoms), chain or cyclic ketones (2-heptanone, cyclohexanone, etc., preferably 4 to 10 carbon atoms), alkylene carbonate (e. Ren carbonate, propylene carbonate), alkyl acetate such as carboxylic acid alkyl (butyl acetate is preferred), alkoxy alkyl acetates (ethyl ethoxypropionate), and methyl 2-hydroxyisobutyrate and the like. Other usable solvents include, for example, the solvents described in US Patent Application Publication No. 2008 / 0248425A1 after [0244].

上記のうち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート及びアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。   Of the above, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate and alkylene glycol monoalkyl ether are preferred.

これら溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合する場合、水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤とを混合することが好ましい。水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤との質量比は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜60/40である。
水酸基を有する溶剤としてはアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましく、水酸基を有しない溶剤としてはアルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートが好ましい。
These solvents may be used alone or in combination of two or more. When mixing 2 or more types, it is preferable to mix the solvent which has a hydroxyl group, and the solvent which does not have a hydroxyl group. The mass ratio of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, and more preferably from 20/80 to 60/40.
The solvent having a hydroxyl group is preferably an alkylene glycol monoalkyl ether, and the solvent having no hydroxyl group is preferably an alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate.

[4](D)塩基性化合物
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、塩基性化合物(D)を更に含むことが好ましい。塩基性化合物(D)は、好ましくは、フェノールと比較して塩基性がより強い化合物である。また、この塩基性化合物は、有機塩基性化合物であることが好ましく、含窒素塩基性化合物であることが更に好ましい。
[4] (D) Basic compound The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition preferably further contains a basic compound (D). The basic compound (D) is preferably a compound having a stronger basicity than phenol. Moreover, this basic compound is preferably an organic basic compound, and more preferably a nitrogen-containing basic compound.

使用可能な含窒素塩基性化合物は特に限定されないが、例えば、以下の(1)〜(7)に分類される化合物を用いることができる。   Although the nitrogen-containing basic compound which can be used is not specifically limited, For example, the compound classified into the following (1)-(7) can be used.

(1)一般式(BS−1)により表される化合物   (1) Compound represented by general formula (BS-1)

一般式(BS−1)中、
Rは、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。但し、3つのRのうち少なくとも1つは有機基である。この有機基は、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。
In general formula (BS-1),
Each R independently represents a hydrogen atom or an organic group. However, at least one of the three Rs is an organic group. This organic group is a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.

Rとしてのアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常1〜20であり、好ましくは1〜12である。
Rとしてのシクロアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常3〜20であり、好ましくは5〜15である。
Although carbon number of the alkyl group as R is not specifically limited, Usually, it is 1-20, Preferably it is 1-12.
Although carbon number of the cycloalkyl group as R is not specifically limited, Usually, it is 3-20, Preferably it is 5-15.

Rとしてのアリール基の炭素数は、特に限定されないが、通常6〜20であり、好ましくは6〜10である。具体的には、フェニル基及びナフチル基等が挙げられる。
Rとしてのアラルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常7〜20であり、好ましくは7〜11である。具体的には、ベンジル基等が挙げられる。
Although carbon number of the aryl group as R is not specifically limited, Usually, it is 6-20, Preferably it is 6-10. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
Although carbon number of the aralkyl group as R is not specifically limited, Usually, it is 7-20, Preferably it is 7-11. Specific examples include a benzyl group.

Rとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、水素原子が置換基により置換されていてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基及びアルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。   In the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group as R, a hydrogen atom may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylcarbonyloxy group, and an alkyloxycarbonyl group.

なお、一般式(BS−1)により表される化合物では、Rのうち少なくとも2つが有機基であることが好ましい。   In the compound represented by the general formula (BS-1), it is preferable that at least two of R are organic groups.

一般式(BS−1)により表される化合物の具体例としては、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリイソデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジデシルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、メチルジオクタデシルアミン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、及び2,4,6−トリ(t−ブチル)アニリンが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the general formula (BS-1) include tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-octylamine, tri-n-decylamine, triisodecylamine, dicyclohexyl. Methylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, didecylamine, methyloctadecylamine, dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, methyldioctadecylamine, N, N-dibutylaniline, N , N-dihexylaniline, 2,6-diisopropylaniline, and 2,4,6-tri (t-butyl) aniline.

また、一般式(BS−1)により表される好ましい塩基性化合物として、少なくとも1つのRがヒドロキシ基で置換されたアルキル基であるものが挙げられる。具体的には、例えば、トリエタノールアミン及びN,N−ジヒドロキシエチルアニリンが挙げられる。   Moreover, as a preferable basic compound represented by the general formula (BS-1), a compound in which at least one R is an alkyl group substituted with a hydroxy group can be given. Specific examples include triethanolamine and N, N-dihydroxyethylaniline.

なお、Rとしてのアルキル基は、アルキル鎖中に酸素原子を有していてもよい。即ち、オキシアルキレン鎖が形成されていてもよい。オキシアルキレン鎖としては、−CHCHO−が好ましい。具体的には、例えば、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン、及び、US6040112号明細書のカラム3の60行目以降に例示されている化合物が挙げられる。In addition, the alkyl group as R may have an oxygen atom in the alkyl chain. That is, an oxyalkylene chain may be formed. As the oxyalkylene chain, —CH 2 CH 2 O— is preferable. Specifically, for example, tris (methoxyethoxyethyl) amine and compounds exemplified in the 60th and subsequent lines of column 3 of US6040112 can be mentioned.

一般式(BS−1)で表される塩基性化合物のうち、そのようなヒドロキシル基や酸素原子等を有するものの例としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Among the basic compounds represented by the general formula (BS-1), examples of those having such a hydroxyl group or oxygen atom include the following.

(2)含窒素複素環構造を有する化合物
この含窒素複素環は、芳香族性を有していてもよく、芳香族性を有していなくてもよい。また、窒素原子を複数有していてもよい。更に、窒素以外のヘテロ原子を含有していてもよい。具体的には、例えば、イミダゾール構造を有する化合物(2−フェニルベンゾイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾールなど)、ピペリジン構造を有する化合物〔N−ヒドロキシエチルピペリジン及びビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートなど〕、ピリジン構造を有する化合物(4−ジメチルアミノピリジンなど)、並びにアンチピリン構造を有する化合物(アンチピリン及びヒドロキシアンチピリンなど)が挙げられる。
(2) Compound having nitrogen-containing heterocyclic structure This nitrogen-containing heterocyclic ring may have aromaticity or may not have aromaticity. Moreover, you may have two or more nitrogen atoms. Furthermore, you may contain hetero atoms other than nitrogen. Specifically, for example, compounds having an imidazole structure (2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, etc.), compounds having a piperidine structure [N-hydroxyethylpiperidine and bis (1,2,2) , 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate], compounds having a pyridine structure (such as 4-dimethylaminopyridine), and compounds having an antipyrine structure (such as antipyrine and hydroxyantipyrine).

好ましい含窒素複素環構造を有する化合物の例としては、例えば、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルフォリン及びアミノアルキルモルフォリンが挙げられる。これらは、置換基を更に有していてもよい。   Examples of compounds having a preferred nitrogen-containing heterocyclic structure include, for example, guanidine, aminopyridine, aminoalkylpyridine, aminopyrrolidine, indazole, imidazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, purine, imidazoline, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine and Aminoalkylmorpholine is mentioned. These may further have a substituent.

好ましい置換基としては、例えば、アミノ基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基及びシアノ基が挙げられる。   Preferred substituents include, for example, amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group And a cyano group.

特に好ましい塩基性化合物としては、例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン及びN−(2−アミノエチル)モルフォリンが挙げられる。   Particularly preferred basic compounds include, for example, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2 -Aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2- Amino-4-methylpyridine, 2-amino5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) ) Piperazine, N- (2-aminoethyl) ) Piperidine, 4-amino-2,2,6,6 tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5 methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3 -Pyrazolin, N-aminomorpholine and N- (2-aminoethyl) morpholine.

また、環構造を2つ以上有する化合物も好適に用いられる。具体的には、例えば、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン及び1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−ウンデカ−7−エンが挙げられる。   A compound having two or more ring structures is also preferably used. Specific examples include 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undec-7-ene.

(3)フェノキシ基を有するアミン化合物
フェノキシ基を有するアミン化合物とは、アミン化合物が含んでいるアルキル基のN原子と反対側の末端にフェノキシ基を備えた化合物である。フェノキシ基は、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシロキシ基及びアリールオキシ基等の置換基を有していてもよい。
(3) Amine compound having a phenoxy group An amine compound having a phenoxy group is a compound having a phenoxy group at the terminal opposite to the N atom of the alkyl group contained in the amine compound. The phenoxy group is, for example, a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic acid ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, and an aryloxy group. You may have.

この化合物は、より好ましくは、フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン鎖を有している。1分子中のオキシアルキレン鎖の数は、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン鎖の中でも−CHCHO−が特に好ましい。This compound more preferably has at least one oxyalkylene chain between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene chains in one molecule is preferably 3-9, more preferably 4-6. Among the oxyalkylene chains, —CH 2 CH 2 O— is particularly preferable.

具体例としては、2−[2−{2―(2,2―ジメトキシ−フェノキシエトキシ)エチル}−ビス−(2−メトキシエチル)]−アミン、及び、US2007/0224539A1号明細書の段落[0066]に例示されている化合物(C1−1)〜(C3−3)が挙げられる。   Specific examples include 2- [2- {2- (2,2-dimethoxy-phenoxyethoxy) ethyl} -bis- (2-methoxyethyl)]-amine, and paragraph [0066] of US2007 / 0224539A1. ] Compounds (C1-1) to (C3-3) exemplified in the above.

フェノキシ基を有するアミン化合物は、例えば、フェノキシ基を有する1級又は2級アミンとハロアルキルエーテルとを加熱して反応させ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びテトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル及びクロロホルム等の有機溶剤で抽出することにより得られる。また、フェノキシ基を有するアミン化合物は、1級又は2級アミンと、末端にフェノキシ基を有するハロアルキルエーテルとを加熱して反応させ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びテトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル及びクロロホルム等の有機溶剤で抽出することによって得ることもできる。   The amine compound having a phenoxy group is prepared by reacting, for example, a primary or secondary amine having a phenoxy group with a haloalkyl ether, and adding an aqueous solution of a strong base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or tetraalkylammonium. And then extracted with an organic solvent such as ethyl acetate and chloroform. In addition, the amine compound having a phenoxy group reacts by heating a primary or secondary amine and a haloalkyl ether having a phenoxy group at the terminal, and a strong base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or tetraalkylammonium. It can also be obtained by adding an aqueous solution and then extracting with an organic solvent such as ethyl acetate and chloroform.

(4)アンモニウム塩
塩基性化合物として、アンモニウム塩も適宜用いることができる。
アンモニウム塩のカチオンとしては、炭素数1〜18のアルキル基が置換したテトラアルキルアンモニウムカチオンが好ましく、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、テトラ(n−ブチル)アンモニウムカチオン、テトラ(n−ヘプチル)アンモニウムカチオン、テトラ(n−オクチル)アンモニウムカチオン、ジメチルヘキサデシルアンモニウムカチオン、ベンジルトリメチルカチオン等がより好ましく、テトラ(n−ブチル)アンモニウムカチオンがもっとも好ましい。
アンモニウム塩のアニオンとしては、例えば、ヒドロキシド、カルボキシレート、ハライド、スルホネート、ボレート及びフォスフェートが挙げられる。これらのうち、ヒドロキシド又はカルボキシレートが特に好ましい。
(4) Ammonium salt As the basic compound, an ammonium salt can also be used as appropriate.
The cation of the ammonium salt is preferably a tetraalkylammonium cation substituted with an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, such as a tetramethylammonium cation, a tetraethylammonium cation, a tetra (n-butyl) ammonium cation, or a tetra (n-heptyl) ammonium. A cation, a tetra (n-octyl) ammonium cation, a dimethylhexadecylammonium cation, a benzyltrimethyl cation, and the like are more preferable, and a tetra (n-butyl) ammonium cation is most preferable.
Examples of the anion of the ammonium salt include hydroxide, carboxylate, halide, sulfonate, borate, and phosphate. Of these, hydroxide or carboxylate is particularly preferred.

ハライドとしては、クロライド、ブロマイド及びアイオダイドが特に好ましい。
スルホネートとしては、炭素数1〜20の有機スルホネートが特に好ましい。有機スルホネートとしては、例えば、炭素数1〜20のアルキルスルホネート及びアリールスルホネートが挙げられる。
As the halide, chloride, bromide and iodide are particularly preferable.
As the sulfonate, an organic sulfonate having 1 to 20 carbon atoms is particularly preferable. Examples of the organic sulfonate include alkyl sulfonates having 1 to 20 carbon atoms and aryl sulfonates.

アルキルスルホネートに含まれるアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アルコキシ基、アシル基及びアリール基が挙げられる。アルキルスルホネートとして、具体的には、メタンスルホネート、エタンスルホネート、ブタンスルホネート、ヘキサンスルホネート、オクタンスルホネート、ベンジルスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、ペンタフルオロエタンスルホネート及びノナフルオロブタンスルホネートが挙げられる。   The alkyl group contained in the alkyl sulfonate may have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkoxy group, an acyl group, and an aryl group. Specific examples of the alkyl sulfonate include methane sulfonate, ethane sulfonate, butane sulfonate, hexane sulfonate, octane sulfonate, benzyl sulfonate, trifluoromethane sulfonate, pentafluoroethane sulfonate, and nonafluorobutane sulfonate.

アリールスルホネートに含まれるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基が挙げられる。これらアリール基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基及び炭素数3〜6のシクロアルキル基が好ましい。具体的には、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ヘキシル及びシクロヘキシル基が好ましい。他の置換基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、アシル基及びアシロキシ基が挙げられる。   Examples of the aryl group contained in the aryl sulfonate include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group. These aryl groups may have a substituent. As this substituent, a C1-C6 linear or branched alkyl group and a C3-C6 cycloalkyl group are preferable, for example. Specifically, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-hexyl and cyclohexyl groups are preferable. Examples of the other substituent include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, cyano, nitro, an acyl group, and an acyloxy group.

カルボキシレートとしては、脂肪族カルボキシレートでも芳香族カルボキシレートでも良く、アセテート、ラクテート、ビルベート、トリフルオロアセテート、アダマンタンカルボキシレート、ヒドロキシアダマンタンカルボキシレート、ベンゾエート、ナフトエート、サリチレート、フタレート、フェノレート等が挙げられ、特にベンゾエート、ナフトエート、フェノレート等が好ましく、ベンゾエートが最も好ましい。
この場合、アンモニウム塩としては、テトラ(n−ブチル)アンモニウムベンゾエート、テトラ(n−ブチル)アンモニウムフェノレート等が好ましい。
ヒドロキシドの場合、このアンモニウム塩は、炭素数1〜8のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びテトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−(n−ブチル)アンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドであることが特に好ましい。
The carboxylate may be an aliphatic carboxylate or an aromatic carboxylate, and examples thereof include acetate, lactate, birubate, trifluoroacetate, adamantane carboxylate, hydroxyadamantane carboxylate, benzoate, naphthoate, salicylate, phthalate, phenolate, and the like. In particular, benzoate, naphthoate, phenolate and the like are preferable, and benzoate is most preferable.
In this case, as the ammonium salt, tetra (n-butyl) ammonium benzoate, tetra (n-butyl) ammonium phenolate and the like are preferable.
In the case of hydroxide, this ammonium salt is a tetraalkylammonium hydroxide having 1 to 8 carbon atoms (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide, etc.). It is particularly preferred that

(5)プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物(PA)
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、塩基性化合物として、プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物〔以下、化合物(PA)ともいう〕を更に含んでいてもよい。
プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物(PA)としては、特開2012−32762号公報の段落[0379]〜[0425](対応する米国特許出願公開第2012/0003590号明細書の[0386]〜[0435])の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
(5) A compound having a proton acceptor functional group and generating a compound which is decomposed by irradiation with actinic rays or radiation to decrease or disappear the proton acceptor property or change from proton acceptor property to acidity ( PA)
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition has a proton acceptor functional group as a basic compound, and is decomposed by irradiation with actinic rays or radiation to decrease, disappear, or It may further contain a compound that generates a compound that has been changed from proton acceptor property to acidity (hereinafter also referred to as compound (PA)).
As a compound (PA) having a proton acceptor functional group and decomposing upon irradiation with actinic rays or radiation to generate a compound whose proton acceptor property is lowered, disappeared, or changed from proton acceptor property to acidity Can be referred to the descriptions in paragraphs [0379] to [0425] of JP 2012-32762 A (corresponding to [0386] to [0435] of the corresponding US Patent Application Publication No. 2012/0003590). Is incorporated herein.

(6)グアニジン化合物
本発明の組成物は、下式で表される構造を有するグアニジン化合物を更に含有していてもよい。
(6) Guanidine Compound The composition of the present invention may further contain a guanidine compound having a structure represented by the following formula.

グアニジン化合物は3つの窒素によって共役酸のプラスの電荷が分散安定化されるため、強い塩基性を示す。
本発明のグアニジン化合物(A)の塩基性としては、共役酸のpKaが6.0以上であることが好ましく、7.0〜20.0であることが酸との中和反応性が高く、ラフネス特性に優れるため好ましく、8.0〜16.0であることがより好ましい。
The guanidine compound exhibits strong basicity because the positive charge of the conjugate acid is dispersed and stabilized by three nitrogens.
The basicity of the guanidine compound (A) of the present invention is preferably such that the pKa of the conjugate acid is 6.0 or more, and 7.0 to 20.0 is highly neutralizing reactivity with the acid, Since it is excellent in a roughness characteristic, it is preferable and it is more preferable that it is 8.0-16.0.

このような強い塩基性のため、酸の拡散性を抑制し、優れたパターン形状の形成に寄与することができる。   Due to such strong basicity, it is possible to suppress acid diffusibility and contribute to the formation of an excellent pattern shape.

なお、ここで「pKa」とは、水溶液中でのpKaのことを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に記載のものであり、この値が低いほど酸強度が大きいことを示している。水溶液中でのpKaは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、25℃での酸解離定数を測定することにより実測することができ、また、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示している。   Here, “pKa” means pKa in an aqueous solution, and is described in, for example, Chemical Handbook (II) (4th revised edition, 1993, edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd.). The lower the value, the higher the acid strength. Specifically, pKa in an aqueous solution can be actually measured by measuring an acid dissociation constant at 25 ° C. using an infinitely diluted aqueous solution, and using the software package 1 below, A value based on a database of constants and known literature values can also be obtained by calculation. The values of pKa described in this specification all indicate values obtained by calculation using this software package.

ソフトウェアパッケージ1:AdvancedChemistryDevelopment(ACD/Labs)SoftwareV8.14forSolaris(1994−2007ACD/Labs)。   Software package 1: Advanced Chemistry Development (ACD / Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD / Labs).

本発明において、logPとは、n−オクタノール/水分配係数(P)の対数値であり、広範囲の化合物に対し、その親水性/疎水性を特徴づけることのできる有効なパラメータである。一般的には実験によらず計算によって分配係数は求められ、本発明においては、CSChemDrawUltraVer.8.0softwarepackage(Crippen’sfragmentationmethod)により計算された値を示す。   In the present invention, log P is a logarithmic value of n-octanol / water partition coefficient (P), and is an effective parameter that can characterize the hydrophilicity / hydrophobicity of a wide range of compounds. In general, the distribution coefficient is obtained by calculation without experimentation. In the present invention, CSChemDrawUltraVer. The value calculated by 8.0 software package (Crippen's fragmentation method) is shown.

また、グアニジン化合物(A)のlogPが10以下であることが好ましい。上記値以下であることによりレジスト膜中に均一に含有させることができる。   Moreover, it is preferable that logP of a guanidine compound (A) is 10 or less. By being below the above value, it can be contained uniformly in the resist film.

本発明におけるグアニジン化合物(A)のlogPは2〜10の範囲であることが好ましく、3〜8の範囲であることがより好ましく、4〜8の範囲であることが更に好ましい。   The log P of the guanidine compound (A) in the present invention is preferably in the range of 2 to 10, more preferably in the range of 3 to 8, still more preferably in the range of 4 to 8.

また、本発明におけるグアニジン化合物(A)はグアニジン構造以外に窒素原子を有さないことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the guanidine compound (A) in this invention does not have a nitrogen atom other than a guanidine structure.

以下、グアニジン化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a guanidine compound is shown, it is not limited to these.

(7)窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(以下において、「低分子化合物(D)」又は「化合物(D)」ともいう)を含有することができる。低分子化合物(D)は、酸の作用により脱離する基が脱離した後は、塩基性を有することが好ましい。
低分子化合物(D)としては、特開2012−133331号公報の段落[0324]〜[0337]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明において、低分子化合物(D)は、一種単独でも又は2種以上を混合しても使用することができる。
(7) A low molecular weight compound having a nitrogen atom and having a group capable of leaving by the action of an acid The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition has a group having a nitrogen atom and leaving by the action of an acid. And a low molecular compound (hereinafter, also referred to as “low molecular compound (D)” or “compound (D)”). The low molecular compound (D) preferably has basicity after the group capable of leaving by the action of an acid is eliminated.
As the low molecular weight compound (D), the description in paragraphs [0324] to [0337] of JP2012-133331A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
In the present invention, the low molecular compound (D) can be used singly or in combination of two or more.

その他、本発明に係る組成物に使用可能なものとして、特開2002−363146号公報の実施例で合成されている化合物、及び特開2007−298569号公報の段落0108に記載の化合物等が挙げられる。   Other examples that can be used in the composition according to the present invention include compounds synthesized in Examples of JP-A No. 2002-363146, and compounds described in paragraph 0108 of JP-A No. 2007-298869. It is done.

塩基性化合物として、感光性の塩基性化合物を用いてもよい。感光性の塩基性化合物としては、例えば、特表2003−524799号公報、及び、J.Photopolym.Sci&Tech.Vol.8,P.543−553(1995)等に記載の化合物を用いることができる。   A photosensitive basic compound may be used as the basic compound. As the photosensitive basic compound, for example, JP-T-2003-524799 and J. Org. Photopolym. Sci & Tech. Vol. 8, P.I. 543-553 (1995) etc. can be used.

塩基性化合物の分子量は、通常は100〜1500であり、好ましくは150〜1300であり、より好ましくは200〜1000である。   The molecular weight of the basic compound is usually 100-1500, preferably 150-1300, and more preferably 200-1000.

これらの塩基性化合物(D)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   These basic compounds (D) may be used alone or in combination of two or more.

感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が含む塩基性化合物(D)の含有量は、組成物の全固形分を基準として、0.01〜8.0質量%であることが好ましく、0.1〜5.0質量%であることがより好ましく、0.2〜4.0質量%であることが特に好ましい。   The content of the basic compound (D) contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is preferably 0.01 to 8.0% by mass based on the total solid content of the composition. More preferably, it is 0.1-5.0 mass%, and it is especially preferable that it is 0.2-4.0 mass%.

塩基性化合物(D)の酸発生剤に対するモル比は、好ましくは0.01〜10とし、より好ましくは0.05〜5とし、更に好ましくは0.1〜3とする。このモル比を過度に大きくすると、感度及び/又は解像度が低下する場合がある。このモル比を過度に小さくすると、露光と加熱(ポストベーク)との間において、パターンの細りを生ずる可能性がある。より好ましくは0.05〜5、更に好ましくは0.1〜3である。なお、上記モル比における酸発生剤とは、上記樹脂(A)の上記一般式(5)で表される繰り返し単位と上記樹脂(A)が更に含んでいてもよい酸発生剤との合計の量を基準とするものである。   The molar ratio of the basic compound (D) to the acid generator is preferably 0.01 to 10, more preferably 0.05 to 5, and still more preferably 0.1 to 3. If this molar ratio is excessively increased, sensitivity and / or resolution may be reduced. If this molar ratio is excessively small, there is a possibility that pattern thinning occurs between exposure and heating (post-bake). More preferably, it is 0.05-5, More preferably, it is 0.1-3. The acid generator in the molar ratio is the total of the repeating unit represented by the general formula (5) of the resin (A) and the acid generator that the resin (A) may further contain. It is based on quantity.

[5]酸の作用により分解して酸を発生する化合物
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、更に、酸の作用により分解して酸を発生する化合物を1種又は2種以上含んでいてもよい。上記酸の作用により分解して酸を発生する化合物が発生する酸は、スルホン酸、メチド酸又はイミド酸であることが好ましい。
[5] Compound that decomposes by the action of an acid to generate an acid The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition further contains one or more compounds that decompose by the action of an acid to generate an acid. You may go out. The acid generated from the compound that decomposes by the action of the acid to generate an acid is preferably a sulfonic acid, a methide acid, or an imido acid.

以下に本発明に用いることができる酸の作用により分解して酸を発生する化合物の例を示すが、これらに限定されるものではない。   Although the example of the compound which decomposes | disassembles by the effect | action of the acid which can be used for this invention and generate | occur | produces an acid is shown below, it is not limited to these.

前記酸の作用により分解して酸を発生する化合物は、1種単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
なお、酸の作用により分解して酸を発生する化合物の含有量は、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分を基準として、0.1〜40質量%であることが好ましく、0.5〜30質量%であることがより好ましく、1.0〜20質量%であることが更に好ましい。
The compound which decomposes | disassembles by the effect | action of the said acid and generate | occur | produces an acid can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
In addition, content of the compound which decomposes | disassembles by the effect | action of an acid and generate | occur | produces an acid may be 0.1-40 mass% on the basis of the total solid of the said actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. Preferably, it is 0.5-30 mass%, More preferably, it is 1.0-20 mass%.

[6]疎水性樹脂(HR)
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、上記樹脂(A)とは別に疎水性樹脂(HR)を有していてもよい。
上記疎水性樹脂(HR)は、膜表面に偏在するために、フッ素原子を有する基、珪素原子を有する基、又は炭素数5以上の炭化水素基を含有することが好ましい。これらの基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。以下に疎水性樹脂(HR)の具体例を示す。
[6] Hydrophobic resin (HR)
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may have a hydrophobic resin (HR) separately from the resin (A).
Since the hydrophobic resin (HR) is unevenly distributed on the film surface, the hydrophobic resin (HR) preferably contains a group having a fluorine atom, a group having a silicon atom, or a hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms. These groups may be present in the main chain of the resin or may be substituted on the side chain. Specific examples of the hydrophobic resin (HR) are shown below.

なお、疎水性樹脂としてはこの他にも特開2011−248019号公報、特開2010−175859号公報、特開2012−032544号公報記載のものも好ましく用いることができる。   In addition, as the hydrophobic resin, those described in JP 2011-248019 A, JP 2010-175859 A, and JP 2012-032544 A can also be preferably used.

[7]界面活性剤
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、界面活性剤を更に含んでいてもよい。界面活性剤を含有することにより、波長が250nm以下、特には220nm以下の露光光源を使用した場合に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥のより少ないパターンを形成することが可能となる。
界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を用いることが特に好ましい。
[7] Surfactant The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition may further contain a surfactant. By containing a surfactant, when an exposure light source having a wavelength of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, is used, it is possible to form a pattern with less adhesion and development defects with good sensitivity and resolution. Become.
As the surfactant, it is particularly preferable to use a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.

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、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の[0276]に記載の界面活性剤が挙げられる。また、エフトップEF301若しくはEF303(新秋田化成(株)製);フロラードFC430、431若しくは4430(住友スリーエム(株)製);メガファックF171、F173、F176、F189、F113、F110、F177、F120若しくはR08(DIC(株)製);サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105若しくは106(旭硝子(株)製);トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製);GF−300若しくは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、EF352、EF801、EF802若しくはEF601((株)ジェムコ製);PF636、PF656、PF6320若しくはPF6520(OMNOVA社製);又は、FTX−204G、208G、218G、230G、204D、208D、212D、218D若しくは222D((株)ネオス製)を用いてもよい。なお、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 surfactants described in [0276] of US Patent Application Publication No. 2008/0248425. F top EF301 or EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.); Florard FC430, 431 or 4430 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Megafac F171, F173, F176, F189, F113, F110, F177, F120 or R08 (manufactured by DIC Corporation); Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105 or 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.); GF-300 or GF-150 (manufactured by Toa Synthetic Chemical Co., Ltd.), Surflon S-393 (manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.); 01 (manufactured by Gemco); PF636, PF656, PF6320 or PF6520 (manufactured by OMNOVA); or FTX-204G, 208G, 218G, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D or 222D (manufactured by Neos) May be used. 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)又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を用いて合成してもよい。具体的には、この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備えた重合体を、界面活性剤として用いてもよい。このフルオロ脂肪族化合物は、例えば、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できる。   In addition to known surfactants as described above, the surfactant is a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). You may synthesize. Specifically, a polymer having a fluoroaliphatic group derived from this fluoroaliphatic compound may be used as a surfactant. This fluoroaliphatic compound can be synthesized, for example, by the method described in JP-A-2002-90991.

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))アクリレート若しくはメタクリレート及び/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ても、ブロック共重合していてもよい。
ポリ(オキシアルキレン)基としては、例えば、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基及びポリ(オキシブチレン)基が挙げられる。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)及びポリ(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)等の、同じ鎖内に異なる鎖長のアルキレンを有するユニットであってもよい。
The polymer having a fluoroaliphatic group is preferably a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate or methacrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate. Even if it distributes, block copolymerization may be sufficient.
Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, and a poly (oxybutylene) group. In addition, units having different chain length alkylene in the same chain, such as poly (block connection body of oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene) and poly (block connection body of oxyethylene and oxypropylene) Also good.

更に、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))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体は、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマー及び異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレート等を同時に共重合してなる3元系以上の共重合体であってもよい。
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及びF−472(DIC(株)製)が挙げられる。更に、C13基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体、C13基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシエチレン))アクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体、C17基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体、及び、C17基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシエチレン))アクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体等が挙げられる。
Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate or methacrylate is composed of a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups and two or more different (poly (oxyalkylene). )) It may be a ternary or higher copolymer obtained by copolymerizing acrylate or methacrylate simultaneously.
Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (manufactured by DIC Corporation). 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 6 F 13 group and (poly (oxyethylene)) acrylate or methacrylate And a copolymer of (poly (oxypropylene)) acrylate or methacrylate, a copolymer of an acrylate or methacrylate having a C 8 F 17 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate or methacrylate, and C 8 F 17 Copolymerization of a group-containing acrylate or methacrylate with (poly (oxyethylene)) acrylate or methacrylate and (poly (oxypropylene)) acrylate or methacrylate Body, and the like.

また、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の[0280]に記載されているフッ素系及び/又はシリコン系以外の界面活性剤を使用してもよい。
これら界面活性剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が界面活性剤を含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは0〜2質量%、より好ましくは0.0001〜2質量%、更に好ましくは0.0005〜1質量%である。
Further, surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants described in [0280] of US Patent Application Publication No. 2008/0248425 may be used.
One of these surfactants may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
When the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition contains a surfactant, the content thereof is preferably 0 to 2% by mass, more preferably 0.0001, based on the total solid content of the composition. ˜2 mass%, more preferably 0.0005 to 1 mass%.

[8]その他の添加剤
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、上記に説明した成分以外にも、カルボン酸、カルボン酸オニウム塩、Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996)等に記載の分子量3000以下の溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、酸化防止剤などを適宜含有することができる。
特にカルボン酸は、性能向上のために好適に用いられる。カルボン酸としては、安息香酸、ナフトエ酸などの、芳香族カルボン酸が好ましい。
カルボン酸の含有量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分濃度中、0.01〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.01〜5質量%、更に好ましくは0.01〜3質量%である。
[8] Other additives In addition to the components described above, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is described in carboxylic acid, carboxylic acid onium salt, Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996) and the like. These may contain a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a light absorber, an antioxidant, and the like.
In particular, carboxylic acid is preferably used for improving the performance. As the carboxylic acid, aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and naphthoic acid are preferable.
The content of the carboxylic acid is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass, and still more preferably 0 in the total solid concentration of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. 0.01 to 3% by mass.

感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、上記したように、解像力向上の観点から、膜厚10〜250nmで使用されることが好ましく、より好ましくは、膜厚20〜200nmで使用されることが好ましく、更に好ましくは30〜100nmで使用されることが好ましい。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。
本発明における感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の固形分濃度は、通常1.0〜10質量%であり、好ましくは、2.0〜5.7質量%、更に好ましくは2.0〜5.3質量%である。固形分濃度を前記範囲とすることで、レジスト溶液を基板上に均一に塗布することができ、更にはラインウィズスラフネスに優れたガイドパターンを形成することが可能になる。その理由は明らかではないが、恐らく、固形分濃度を10質量%以下、好ましくは5.7質量%以下とすることで、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物溶液中での素材、特には光酸発生剤の凝集が抑制され、その結果として、均一な感活性光線性又は感放射線性膜が形成できたものと考えられる。
固形分濃度とは、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の総重量に対する、溶剤を除く他のレジスト成分の重量の重量百分率である。
As described above, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is preferably used at a film thickness of 10 to 250 nm, more preferably at a film thickness of 20 to 200 nm, from the viewpoint of improving resolution. It is preferable to use at 30 to 100 nm. Such a film thickness can be obtained by setting the solid content concentration in the composition to an appropriate range to give an appropriate viscosity and improving the coating property and film forming property.
The solid content concentration of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition in the present invention is usually 1.0 to 10% by mass, preferably 2.0 to 5.7% by mass, and more preferably 2.0. It is -5.3 mass%. By setting the solid content concentration within the above range, the resist solution can be uniformly applied on the substrate, and further, a guide pattern having excellent line width roughness can be formed. The reason for this is not clear, but it is likely that the solid content concentration is 10% by mass or less, preferably 5.7% by mass or less, so that the material in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition solution, in particular, It is considered that agglomeration of the photoacid generator was suppressed, and as a result, a uniform actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film could be formed.
The solid content concentration is a weight percentage of the weight of other resist components excluding the solvent with respect to the total weight of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、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、所定の支持体(基板)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のポアサイズは0.1μm以下、より好ましくは0.05μm以下、更に好ましくは0.03μm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。フィルター濾過においては、例えば特開2002−62667号公報のように、循環的な濾過を行ったり、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して濾過を行ったりしてもよい。また、組成物を複数回濾過してもよい。更に、フィルター濾過の前後で、組成物に対して脱気処理などを行ってもよい。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is used by dissolving the above-described components in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, filtering the solution, and applying the solution on a predetermined support (substrate). The pore size of the filter used for filter filtration is preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.05 μm or less, and still more preferably 0.03 μm or less made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon. In filter filtration, for example, as in JP-A-2002-62667, circulation filtration may be performed, or filtration may be performed by connecting a plurality of types of filters in series or in parallel. The composition may be filtered multiple times. Furthermore, you may perform a deaeration process etc. with respect to a composition before and behind filter filtration.

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

<樹脂>
〔合成例1:樹脂(BP−1)の合成〕
窒素雰囲気下、テトラヒドロフラン(THF)50mL中にs−ブチルリチウムを加え、室温で1時間撹拌し、系中の水分等を除去した。−78℃に冷却した後、n−ブチルリチウム(n−BuLi)0.27mL(0.40mmol)とt−ブチルスチレン(TBSt)4.76mL(26.0mmol)を加え重合を開始した。10分間熟成後、1,1−ジフェニルエチレン(DPE)0.11mL(0.60mmol)と塩化リチウム(LiCl)52.6mg(1.24mmol)のTHF溶液を加え、更に5分間撹拌した。次にこの反応溶液にメタクリル酸(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチル1.84g(9.20mmol)を添加し、更に1時間撹拌した。この反応溶液にメタノールを添加して反応を停止させた後、メタノール溶媒で再沈殿操作を行い、ろ取した。得られたブロックコポリマーをTHF15mLに溶解し、1N HCl5mLを添加して室温で24時間反応させた。メタノール溶媒で再沈殿操作を行い、ろ取し、得られたろ過物を風乾することにより、樹脂(BP−1)を得た(Mn=11,400、Mw/Mn=1.11、一般式(I−1)で表される繰り返し単位のブロック/一般式(II)で表される繰り返し単位のブロック=53/47wt%、Tg=85、145℃、1H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)7.3−6.2(m、4H)、4.3(s、0.5H)、4.2−3.7(m、2.2H)、2.2−0.7(m、16.7H))。
樹脂(BP−1)の合成スキームを以下に示す。以下、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
<Resin>
[Synthesis Example 1: Synthesis of Resin (BP-1)]
Under a nitrogen atmosphere, s-butyllithium was added to 50 mL of tetrahydrofuran (THF), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to remove moisture and the like in the system. After cooling to -78 ° C, 0.27 mL (0.40 mmol) of n-butyllithium (n-BuLi) and 4.76 mL (26.0 mmol) of t-butylstyrene (TBSt) were added to initiate polymerization. After aging for 10 minutes, a THF solution of 1,1-diphenylethylene (DPE) 0.11 mL (0.60 mmol) and lithium chloride (LiCl) 52.6 mg (1.24 mmol) was added, and the mixture was further stirred for 5 minutes. Next, 1.84 g (9.20 mmol) of methyl (2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl) methacrylate was added to the reaction solution, and the mixture was further stirred for 1 hour. Methanol was added to this reaction solution to stop the reaction, and then reprecipitation operation was carried out with a methanol solvent, followed by filtration. The obtained block copolymer was dissolved in 15 mL of THF, 5 mL of 1N HCl was added, and the mixture was reacted at room temperature for 24 hours. A reprecipitation operation was performed with a methanol solvent, and the resultant was collected by filtration. The obtained filtrate was air-dried to obtain a resin (BP-1) (Mn = 11,400, Mw / Mn = 1.11, general formula). Block of repeating unit represented by (I-1) / Block of repeating unit represented by general formula (II) = 53/47 wt%, Tg = 85, 145 ° C., 1H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ (Ppm) 7.3-6.2 (m, 4H), 4.3 (s, 0.5H), 4.2-3.7 (m, 2.2H), 2.2-0.7 ( m, 16.7H)).
A synthesis scheme of the resin (BP-1) is shown below. Hereinafter, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group.

〔合成例2:樹脂(BP−2)の合成〕
窒素雰囲気下、THF50mL中にs−ブチルリチウム(s−BuLi)を加え、室温で1時間撹拌し、系中の水分等を除去した。−78℃に冷却した後、n−ブチルリチウム0.27mL(0.40mmol)とt−ブチルスチレン(TBSt)4.76mL(26.0mmol)を加え重合を開始した。10分間熟成後、1,1−ジフェニルエチレン(DPE)0.11mL(0.60mmol)と塩化リチウム(LiCl)52.6mg(1.24mmol)のTHF溶液を加え、更に5分間撹拌した。次にこの反応溶液にメタクリル酸(1−メチル−2,6,7−トリオキサビシクロ[2,2,2]−オクタン−4−イル)メチル2.10g(9.20mmol)を添加し、更に1時間撹拌した。この反応溶液にメタノールを添加して反応を停止させた後、メタノール溶媒で再沈殿操作を行い、ろ取した。得られたブロックコポリマーをTHF15mLに溶解し、1N HCl5mLを添加して室温で24時間反応させた。メタノール溶媒で再沈殿操作を行い、ろ取し、得られたろ過物を風乾することにより、樹脂(BP−2)を得た(Mn=11,700、Mw/Mn=1.12、一般式(I−1)で表される繰り返し単位のブロック/一般式(II)で表される繰り返し単位のブロック=51/49wt%、Tg=93、140℃、1H−NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)7.3−6.2(m、4H)、4.0(s、1.7H)、3.2(s、0.6H)、2.2−0.7(m、18.4H))。
樹脂(BP−2)の合成スキームを以下に示す。以下、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
[Synthesis Example 2: Synthesis of Resin (BP-2)]
Under a nitrogen atmosphere, s-butyllithium (s-BuLi) was added to 50 mL of THF, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to remove moisture and the like in the system. After cooling to −78 ° C., 0.27 mL (0.40 mmol) of n-butyllithium and 4.76 mL (26.0 mmol) of t-butylstyrene (TBSt) were added to initiate polymerization. After aging for 10 minutes, a THF solution of 1,1-diphenylethylene (DPE) 0.11 mL (0.60 mmol) and lithium chloride (LiCl) 52.6 mg (1.24 mmol) was added, and the mixture was further stirred for 5 minutes. Next, 2.10 g (9.20 mmol) of methacrylic acid (1-methyl-2,6,7-trioxabicyclo [2,2,2] -octane-4-yl) methyl was added to the reaction solution, and Stir for 1 hour. Methanol was added to this reaction solution to stop the reaction, and then reprecipitation operation was carried out with a methanol solvent, followed by filtration. The obtained block copolymer was dissolved in 15 mL of THF, 5 mL of 1N HCl was added, and the mixture was reacted at room temperature for 24 hours. A reprecipitation operation was performed with a methanol solvent, and the resultant was collected by filtration. The obtained filtrate was air-dried to obtain a resin (BP-2) (Mn = 11,700, Mw / Mn = 1.12, general formula). Block of repeating unit represented by (I-1) / Block of repeating unit represented by general formula (II) = 51/49 wt%, Tg = 93, 140 ° C., 1H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ (Ppm) 7.3-6.2 (m, 4H), 4.0 (s, 1.7H), 3.2 (s, 0.6H), 2.2-0.7 (m, 18. 4H)).
A synthesis scheme of the resin (BP-2) is shown below. Hereinafter, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group.

〔合成例3:樹脂(BP−3)の合成〕
窒素雰囲気下、THF50mL中にs−ブチルリチウムを加え、室温で1時間撹拌し、系中の水分等を除去した。−78℃に冷却した後、n−ブチルリチウム0.27mL(0.40mmol)とt−ブチルスチレン(TBSt)4.76mL(26.0mmol)を加え重合を開始した。10分間熟成後、1,1−ジフェニルエチレン0.11mL(0.60mmol)と塩化リチウム52.6mg(1.24mmol)のTHF溶液を加え、更に5分間撹拌した。次にこの反応溶液にメタクリル酸1,2,5,6−ジイソプロピリジン−D−グリコシル3.02g(9.20mmol)を添加し、更に1時間撹拌した。この反応溶液にメタノールを添加して反応を停止させた後、メタノール溶媒で再沈殿操作を行い、ろ取した。得られたブロックコポリマーをTHF15mLに溶解し、1NHCl5mLを添加して室温で24時間反応させた。メタノール溶媒で再沈殿操作を行い、ろ取し、得られたろ過物を風乾することにより、樹脂(BP−3)を得た。(Mn=11,000、Mw/Mn=1.12、一般式(I−1)で表される繰り返し単位のブロック/一般式(II)で表される繰り返し単位のブロック=50/50wt%、Tg=110、142℃、1H-NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)7.3−6.2(m、4H)、6.0−5.6(m、0.3H)、5.1−3.4(m、1.8H)、2.2−0.7(m、17H)。
樹脂(BP−3)の合成スキームを以下に示す。以下、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
[Synthesis Example 3: Synthesis of Resin (BP-3)]
Under a nitrogen atmosphere, s-butyllithium was added to 50 mL of THF, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to remove moisture and the like in the system. After cooling to −78 ° C., 0.27 mL (0.40 mmol) of n-butyllithium and 4.76 mL (26.0 mmol) of t-butylstyrene (TBSt) were added to initiate polymerization. After aging for 10 minutes, a THF solution of 1,1-diphenylethylene 0.11 mL (0.60 mmol) and lithium chloride 52.6 mg (1.24 mmol) was added, and the mixture was further stirred for 5 minutes. Next, 3.02 g (9.20 mmol) of 1,2,5,6-diisopropylidine-D-glycosyl methacrylate was added to the reaction solution, and the mixture was further stirred for 1 hour. Methanol was added to this reaction solution to stop the reaction, and then reprecipitation operation was carried out with a methanol solvent, followed by filtration. The obtained block copolymer was dissolved in 15 mL of THF, 5 mL of 1N HCl was added, and the mixture was reacted at room temperature for 24 hours. Resin (BP-3) was obtained by performing reprecipitation operation with a methanol solvent, filtering, and air-drying the obtained filtrate. (Mn = 11,000, Mw / Mn = 1.12, block of repeating unit represented by general formula (I-1) / block of repeating unit represented by general formula (II) = 50/50 wt%, 4. Tg = 110, 142 ° C., 1H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ (ppm) 7.3-6.2 (m, 4H), 6.0-5.6 (m, 0.3H), 1-3.4 (m, 1.8H), 2.2-0.7 (m, 17H).
A synthesis scheme of the resin (BP-3) is shown below. Hereinafter, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group.

上記合成例1と同様の方法で、樹脂(BP−4)〜(BP−9)及び樹脂(CBP−1)〜(CBP−3)を合成した。   Resins (BP-4) to (BP-9) and resins (CBP-1) to (CBP-3) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1.

以上に記載の合成例は、いずれも、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロック、及び、上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックをリビング重合により形成する合成例である。
これらブロック共重合体は1〜1000ppmの金属イオンを含有していたが、公知の濾過方法を用いることで1〜50ppb以下の金属イオン量に低減した。メタルの定量は、試料をMEKで10倍希釈し、絶対検量線法にてICP−OES装置(パーキンエルマー製Optima7300DV、有機溶剤モード)により行った。
In any of the synthesis examples described above, the block of the repeating unit represented by any one of the above general formulas (I-1) to (I-3) and the repeating represented by the above general formula (II) This is a synthesis example in which a unit block is formed by living polymerization.
Although these block copolymers contained 1-1000 ppm of metal ions, the amount of metal ions was reduced to 1-50 ppb or less by using a known filtration method. The metal was quantified by diluting the sample 10 times with MEK and using an ICP-OES apparatus (Perkin Elmer Optima 7300 DV, organic solvent mode) by the absolute calibration method.

以下、上記合成例にて合成した樹脂も含めて、樹脂(BP−1)〜(BP−9)、及び、樹脂(CBP−1)〜(CBP−3)の化学構造(繰り返し単位の組成比は質量比である)、数平均分子量(Mn)及び分散度(Mw/Mn)を示す。以下、Meはメチル基を表す。ΔSPは、上述のSP値の差の絶対値を表す。   Hereinafter, including the resins synthesized in the above synthesis examples, the chemical structures of resins (BP-1) to (BP-9) and resins (CBP-1) to (CBP-3) (composition ratio of repeating units) Is a mass ratio), number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw / Mn). Hereinafter, Me represents a methyl group. ΔSP represents the absolute value of the difference between the above SP values.

〔合成例4:樹脂(P−1)の合成〕
ポリ(p−ヒドロキシスチレン)(VP−2500、日本曹達株式会社製)20.0gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)80.0gに溶解した。この溶液に、2−シクロヘキシルエチルビニルエーテル10.3g及びカンファースルホン酸10mgを加え、室温(25℃)で3時間撹拌した。84mgのトリエチルアミンを加え、しばらく撹拌した後、反応液を酢酸エチル100mLの入った分液ロートに移した。この有機層を蒸留水50mLで3回洗浄後、有機層をエバポレーターで濃縮した。得られたポリマーをアセトン300mLに溶解した後、ヘキサン3000gに滴下再沈して、沈殿をろ過することで、樹脂(P−1)を17.5g得た。
[Synthesis Example 4: Synthesis of Resin (P-1)]
20.0 g of poly (p-hydroxystyrene) (VP-2500, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was dissolved in 80.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). To this solution, 10.3 g of 2-cyclohexylethyl vinyl ether and 10 mg of camphorsulfonic acid were added and stirred at room temperature (25 ° C.) for 3 hours. After adding 84 mg of triethylamine and stirring for a while, the reaction solution was transferred to a separatory funnel containing 100 mL of ethyl acetate. This organic layer was washed with 50 mL of distilled water three times, and then the organic layer was concentrated with an evaporator. After dissolving the obtained polymer in 300 mL of acetone, it was dropped again in 3000 g of hexane, and 17.5 g of Resin (P-1) was obtained by filtering the precipitate.

〔合成例5:樹脂(P−11)の合成〕
p−アセトキシスチレン10.00gを酢酸エチル40gに溶解させ、0℃に冷却し、ナトリウムメトキシド(28質量%メタノール溶液)4.76gを30分かけて滴下して加え、室温で5時間撹拌した。酢酸エチルを加えて、有機相を蒸留水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去して、p−ヒドロキシスチレン(下記式(1)で表される化合物、54質量%酢酸エチル溶液)13.17gを得た。得られたp−ヒドロキシスチレン(1)の54質量%酢酸エチル溶液6.66g(p−ヒドロキシスチレン(1)を3.6g含有)、下記式(2)で表される化合物(神戸天然物化学(株)製)14.3g、下記式(3)で表される化合物(ダイセル(株)製)2.2g及び重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)2.3gをプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)14.2gに溶解させた。反応容器中にPGME3.6gを入れ、窒素ガス雰囲気下、85℃で先程調整した溶液を4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間加熱撹拌した後、室温まで放冷した。得られた反応溶液を、ヘキサン/酢酸エチル(8/2(質量比))の混合溶液889gに滴下再沈して、沈殿をろ過することで、樹脂(P−11)を14.9g得た。
[Synthesis Example 5: Synthesis of Resin (P-11)]
10.00 g of p-acetoxystyrene was dissolved in 40 g of ethyl acetate, cooled to 0 ° C., 4.76 g of sodium methoxide (28 mass% methanol solution) was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. . Ethyl acetate was added and the organic phase was washed three times with distilled water, then dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and p-hydroxystyrene (a compound represented by the following formula (1), 54 masses). % Ethyl acetate solution) 13.17 g was obtained. 6.66 g (containing 3.6 g of p-hydroxystyrene (1)) of a 54 mass% ethyl acetate solution of the obtained p-hydroxystyrene (1), a compound represented by the following formula (2) (Kobe Natural Product Chemistry) 14.3 g (manufactured by Co., Ltd.), 2.2 g of a compound represented by the following formula (3) (manufactured by Daicel Corporation) and 2.3 g of a polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) It was dissolved in 14.2 g of propylene glycol monomethyl ether (PGME). 3.6 g of PGME was placed in the reaction vessel, and the solution prepared previously at 85 ° C. was added dropwise over 4 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours and then allowed to cool to room temperature. The obtained reaction solution was dropped and reprecipitated into 889 g of a mixed solution of hexane / ethyl acetate (8/2 (mass ratio)), and 14.9 g of Resin (P-11) was obtained by filtering the precipitate. .

以下、合成例4及び5と同様の方法を用いて、樹脂(P−2)〜(P−10)及び樹脂(P−12)〜(P−42)を合成した。
以下、樹脂(P−1)〜(P−42)のポリマー構造、重量平均分子量(Mw)、分散度(Mw/Mn)を示す。また、下記ポリマー構造の各繰り返し単位の組成比をモル比で示した。
Hereinafter, Resins (P-2) to (P-10) and Resins (P-12) to (P-42) were synthesized using the same method as in Synthesis Examples 4 and 5.
Hereinafter, the polymer structure, weight average molecular weight (Mw), and dispersity (Mw / Mn) of resins (P-1) to (P-42) are shown. Moreover, the composition ratio of each repeating unit of the following polymer structure was shown by molar ratio.

<酸発生剤>
酸発生剤としては先に挙げた酸発生剤z1〜z141から適宜選択して用いた。
<Acid generator>
The acid generator was appropriately selected from the acid generators z1 to z141 listed above.

<塩基性化合物>
塩基性化合物としては、下記化合物(N−1)〜(N−11)の何れかを用いた。
<Basic compound>
As the basic compound, any one of the following compounds (N-1) to (N-11) was used.

<界面活性剤>
界面活性剤としては、下記W−1〜W−4を用いた。
W−1:メガファックR08(DIC(株)製;フッ素及びシリコン系)
W−2: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−3:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製;フッ素系)
W−4:PF6320(OMNOVA社製;フッ素系)
<Surfactant>
The following W-1 to W-4 were used as the surfactant.
W-1: Megafuck R08 (manufactured by DIC Corporation; fluorine and silicon-based)
W-2: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; silicon-based)
W-3: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co .; fluorine type)
W-4: PF6320 (manufactured by OMNOVA; fluorine-based)

<塗布溶剤>
塗布溶剤としては、以下のものを用いた。
S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
S2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
S3:乳酸エチル
S4:シクロヘキサノン
<Coating solvent>
As the coating solvent, the following were used.
S1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
S2: Propylene glycol monomethyl ether (PGME)
S3: Ethyl lactate S4: Cyclohexanone

<現像液>
現像液としては、以下のものを用いた。
SG−1:アニソール
SG−2:メチルアミルケトン(2−ヘプタノン)
SG−3:酢酸ブチル
<Developer>
As the developer, the following was used.
SG-1: Anisole SG-2: Methyl amyl ketone (2-heptanone)
SG-3: Butyl acetate

<リンス液>
リンス液を用いる場合は、以下のものを用いた。
SR−1:2−ペンタノール
SR−2:1−ヘキサノール
SR−3:メチルイソブチルカルビノール
<Rinse solution>
When using a rinse solution, the following was used.
SR-1: 2-pentanol SR-2: 1-hexanol SR-3: methyl isobutyl carbinol

〔ラインアンドスペースパターンをガイドパターンとして使用する、ブロック共重合体層の相分離〕
(1)感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の塗液調製及び塗設
下記表2に示した実施例1−3の組成を有する塗液組成物を0.05μm孔径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(レジスト組成物)溶液(固形分濃度:1.5質量%)を得た。
この感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物溶液を、予めヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施した6インチSiウェハ上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、100℃、60秒間ホットプレート上で乾燥して、膜厚50nmの感活性光線性又は感放射線性膜を得た。
[Phase separation of block copolymer layer using line and space pattern as guide pattern]
(1) Coating liquid preparation and coating of actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition The coating liquid composition having the composition of Example 1-3 shown in Table 2 below is precisely filtered with a membrane filter having a pore size of 0.05 μm. Filtration was performed to obtain an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (resist composition) solution (solid content concentration: 1.5% by mass).
This actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition solution was applied onto a 6-inch Si wafer that had been previously treated with hexamethyldisilazane (HMDS) using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and 100 ° C. for 60 seconds. It dried on the hotplate and obtained the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film | membrane with a film thickness of 50 nm.

(2)EUV露光及び現像
上記(1)で得られたレジスト膜の塗布されたウェハを、EUV露光装置(Exitech社製 Micro Exposure Tool、NA0.3、Quadrupole、アウターシグマ0.68、インナーシグマ0.36)を用い、露光マスク(ライン幅/スペース幅=2/9)を使用して、パターン露光を行った。照射後、ホットプレート上で、110℃で60秒間加熱した後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥し、ライン幅20nm、スペース幅90nmの2:9ラインアンドスペースパターンのガイドパターンを得た。
(2) EUV exposure and development The wafer coated with the resist film obtained in the above (1) is subjected to an EUV exposure apparatus (Micro Exposure Tool, NA 0.3, Quadrupole, outer sigma 0.68, inner sigma 0, manufactured by Exitech) .36) and pattern exposure was performed using an exposure mask (line width / space width = 2/9). After irradiation, heated on a hot plate at 110 ° C. for 60 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds, and dried. A guide pattern of a 2: 9 line and space pattern having a line width of 20 nm and a space width of 90 nm was obtained.

(3)ブロック共重合体層の形成及び相分離の実施
上記ライン幅20nm、スペース幅90nmの2:9ラインアンドスペースパターンが形成された基板上に、下記表3に記載の各DSA用樹脂の1.9質量%トルエン溶液を、スピンナー(回転数:1000rpm、60秒間)を用いて塗布し、ホットプレート上で110℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚25nmのブロック共重合体層を形成した。
次いで、ブロック共重合体層が形成された基板を、窒素気流下、240℃で、相分離構造が形成されるまで加熱を実施した。
その後、TCA−3822(商品名、東京応化工業社製)を用いて、該基板に対して酸素プラズマ処理(200sccm、40Pa、200W、30秒間)を施し、一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックからなる相を選択的に除去した。
(3) Formation of block copolymer layer and implementation of phase separation On the substrate on which the 2: 9 line and space pattern having a line width of 20 nm and a space width of 90 nm was formed, each DSA resin described in Table 3 below was formed. A 1.9% by weight toluene solution was applied using a spinner (rotation speed: 1000 rpm, 60 seconds), baked on a hot plate at 110 ° C. for 60 seconds, and dried to form a block copolymer having a thickness of 25 nm. A layer was formed.
Next, the substrate on which the block copolymer layer was formed was heated under a nitrogen stream at 240 ° C. until a phase separation structure was formed.
Thereafter, using TCA-3822 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), the substrate was subjected to oxygen plasma treatment (200 sccm, 40 Pa, 200 W, 30 seconds), and the repetition represented by the general formula (II) A phase consisting of a block of units was selectively removed.

(4)パターンの評価
得られた基板の表面を、走査型電子顕微鏡SU8000(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて観察し、ラメラ形成に関して、垂直ラメラが綺麗に観察されたものをA、垂直ラメラが比較的に綺麗に観察されたものをB、垂直ラメラが問題の無い品位で観察されたものをC、垂直ラメラが汚く観察されたものをD、垂直ラメラが観察されなかったものをEとし、ラメラ形状に関して、垂直ラメラの界面状況が綺麗なものをA、垂直ラメラの界面状況が比較的綺麗なものをB、垂直ラメラの界面状況が汚いものをC、垂直ラメラが観察されなかったものをDとした。
評価結果を下記表3に示す。表3中、「ΔSP値」は、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)と上記一般式(II)で表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)との差の絶対値を表す。「一般式(I−1)〜(I−3)の繰り返し単位のブロック比」は、上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとの総量に対する上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックの含有量(質量%)を表す。
(4) Evaluation of pattern The surface of the obtained substrate was observed using a scanning electron microscope SU8000 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Is observed relatively cleanly, B is a vertical lamella observed in a non-problematic grade, C is a vertical lamella observed dirty, and E is a vertical lamella not observed. Regarding the lamella shape, the vertical lamella interface is clean A, the vertical lamella interface is relatively clean B, the vertical lamella interface is dirty C, the vertical lamella is not observed Was D.
The evaluation results are shown in Table 3 below. In Table 3, “ΔSP value” is represented by the solubility parameter (SP value) of the repeating unit represented by any one of the above general formulas (I-1) to (I-3) and the above general formula (II). The absolute value of the difference from the solubility parameter (SP value) of the repeating unit. The “block ratio of the repeating units of the general formulas (I-1) to (I-3)” is the block of the repeating unit represented by any one of the above general formulas (I-1) to (I-3) The content (% by mass) of the block of the repeating unit represented by any one of the above general formulas (I-1) to (I-3) with respect to the total amount of the repeating unit block represented by the general formula (II) Represent.

実施例2−9は、参考例2−9に読み替えるものとする。
上記表3から、本発明におけるブロック共重合体を用いた実施例2−1〜2−9においては、いずれも、パターンの高微細化(表中のピッチ20nmのラメラ形成、及びラメラ形状を参照)が高品位に達成されることが分かった。
一方、本発明におけるブロック共重合体には該当しないブロック共重合体を用いた比較例2−1〜2−3は、高微細化されたパターンを高品位に形成を達成することはできなかった。
Example 2-9 shall be read as Reference Example 2-9.
From Table 3 above, in Examples 2-1 to 2-9 using the block copolymer in the present invention, the pattern is highly refined (see lamella formation and lamella shape with a pitch of 20 nm in the table). ) Was achieved with high quality.
On the other hand, Comparative Examples 2-1 to 2-3 using a block copolymer not corresponding to the block copolymer in the present invention could not achieve formation of a highly refined pattern with high quality. .

実施例2−1〜2−9におけるガイドパターンの形成に用いた実施例1−3の組成を有する塗液組成物(固形分濃度:1.5質量%)を、上記表2に示す実施例1−1、1−2及び1−4〜1−20の組成を有する各塗液組成物に置き換えた以外は、実施例2−1〜2−9と同様の操作を行ったところ、実施例2−1〜2−9と同様の評価結果を得ることができた。   The coating liquid composition (solid content concentration: 1.5 mass%) which has a composition of Example 1-3 used for formation of the guide pattern in Examples 2-1 to 2-9 is shown in Table 2 above. Example 1-1 was carried out in the same manner as in Examples 2-1 to 2-9 except that the coating liquid compositions having the compositions of 1-1, 1-2, and 1-4 to 1-20 were used. Evaluation results similar to those of 2-1 to 2-9 were obtained.

また、実施例2−1〜2−9におけるガイドパターンの形成において、現像液をブタン酸ブチルに変更した以外は実施例2−1〜2−9と同一の条件でパターン形成を行った場合においても、良好なガイドパターンが得られ、実施例2−1〜2−9と同様の評価結果を得ることができた。   In the formation of the guide pattern in Examples 2-1 to 2-9, when the pattern was formed under the same conditions as in Examples 2-1 to 2-9, except that the developer was changed to butyl butanoate. Also, a good guide pattern was obtained, and the same evaluation results as in Examples 2-1 to 2-9 could be obtained.

実施例2−1〜2−9におけるガイドパターンの形成に用いた実施例1−3の組成を有する塗液組成物を表4に示す実施例3−1〜3−36の組成を有する各塗液組成物(固形分濃度:1.5質量%)を使用し、露光マスク(ライン幅/スペース幅=1/5)に代えて、露光マスク(ライン幅/スペース幅=5/1)を使用し、アルカリ水溶液(TMAH;2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)に代えて、表4に記載の現像液(有機系現像液)により現像を行い、水に代えて、表4に記載のリンス液を用いてリンスし、表3に記載の各DSA用樹脂の1.9質量%トルエン溶液を表3に記載の各DSA用樹脂の1.9質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)溶液に代えた以外は、実施例2−1〜2−9と同様にして感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製、ガイドパターンの形成、及び、ブロック共重合体層の形成及び相分離を実施した。なお、表4において、リンス液の欄に記載の無い実施例においては、リンスを行っていない。以上の結果、実施例2−1〜2−9と同様の評価結果を得ることができた。   Each coating composition having the composition of Examples 3-1 to 3-36 shown in Table 4 is the coating liquid composition having the composition of Example 1-3 used for the formation of the guide pattern in Examples 2-1 to 2-9. Liquid composition (solid content concentration: 1.5% by mass) is used, and exposure mask (line width / space width = 5/1) is used instead of exposure mask (line width / space width = 1/5). Then, in place of the alkaline aqueous solution (TMAH; 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution), development was performed with the developer (organic developer) described in Table 4, and instead of water, the developer was listed in Table 4. The 1.9% by weight toluene solution of each DSA resin listed in Table 3 was replaced with 1.9% by weight propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) of each DSA resin listed in Table 3. Except for the solution, Preparation of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition in the same manner as 施例 2-1 to 2-9, the formation of the guide patterns, and was carried out formation and phase separation of the block copolymer layer. In Table 4, in the examples not described in the column of the rinsing liquid, rinsing is not performed. As a result, the same evaluation results as in Examples 2-1 to 2-9 could be obtained.

上記した実施例において、ガイドパターンを、ホール部分の直径が20nmでありかつホール間のピッチが40nmのコンタクトホールパターンに代えた場合においても、上記した実施例と同様の評価を得ることができた。   In the above example, even when the guide pattern was replaced with a contact hole pattern having a hole portion diameter of 20 nm and a pitch between holes of 40 nm, the same evaluation as in the above example could be obtained. .

本発明によれば、グラフォエピタキシー法を用いた自己組織化リソグラフィーにおいて、パターンの高微細化を高品位に達成し得る(例えば、ピッチが40nm以下のラインアンドスペースパターンやホール径が20nm以下のホールパターンを高品位に形成し得る)パターン形成方法、該パターン形成方法を用いた電子デバイスの製造方法及び電子デバイス、並びに、該パターン形成方法に用いられるブロック共重合体及びその製造方法を提供できる。   According to the present invention, in the self-organized lithography using the graphoepitaxy method, it is possible to achieve a high-quality pattern with high quality (for example, a line-and-space pattern with a pitch of 40 nm or less or a hole diameter of 20 nm or less. A pattern forming method capable of forming a hole pattern with high quality), an electronic device manufacturing method and electronic device using the pattern forming method, a block copolymer used in the pattern forming method, and a manufacturing method thereof can be provided. .

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2014年9月17日出願の日本特許出願(特願2014−189424)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
This application is based on a Japanese patent application filed on September 17, 2014 (Japanese Patent Application No. 2014-189424), the contents of which are incorporated herein by reference.

10 基板
21,22 ガイドパターン
31,35 ブロック共重合体層
32,37 除去相
33,36 非除去相
10 Substrate 21, 22 Guide pattern 31, 35 Block copolymer layer 32, 37 Removal phase 33, 36 Non-removal phase

Claims (10)

(i)ガイドパターンが形成された基板上に、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体を含有するブロック共重合体層を形成する工程、
(ii)前記ブロック共重合体層を相分離させる工程、及び、
(iii)前記ブロック共重合体層における複数の相の内の少なくとも1つの相を選択的に除去する工程を含むパターン形成方法。


一般式(I−1)中、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Rが結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、Rは、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。
一般式(I−3)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rは、下記式(R −1)〜(R −4)のいずれかで表される基を有するアルキル基又はシクロアルキル基を表す
(I) On a substrate on which a guide pattern is formed, a block of a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3) and a repeating represented by the following general formula (II) Forming a block copolymer layer containing a block copolymer having a block of units;
(Ii) phase-separating the block copolymer layer; and
(Iii) A pattern forming method including a step of selectively removing at least one of a plurality of phases in the block copolymer layer.


In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 has the group represented by any one of the following formulas (R 6 -1) ~ (R 6 -4), represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
前記ブロック共重合体が、上記一般式(I−1)で表される繰り返し単位のブロックと上記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体である、請求項1に記載のパターン形成方法。   The block copolymer is a block copolymer having a repeating unit block represented by the general formula (I-1) and a repeating unit block represented by the general formula (II). 2. The pattern forming method according to 1. 前記ブロック共重合体における上記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)と上記一般式(II)で表される繰り返し単位の溶解パラメータ(SP値)との差の絶対値が6.0(MPa1/2)以上である、請求項1又は2に記載のパターン形成方法。 The solubility parameter (SP value) of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1) to (I-3) in the block copolymer and the repeating unit represented by the general formula (II) The pattern forming method according to claim 1, wherein an absolute value of a difference from the solubility parameter (SP value) is 6.0 (MPa 1/2 ) or more. 前記ガイドパターンが、感活性光線性又は感放射線性膜を、ArFエキシマレーザー、極紫外線、又は電子線により露光し、露光された感活性光線性又は感放射線性膜を現像液を用いて現像することにより形成されたガイドパターンである、請求項1〜のいずれか1項に記載のパターン形成方法。 The guide pattern exposes the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film with an ArF excimer laser, extreme ultraviolet light, or an electron beam, and develops the exposed actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film using a developer. The pattern formation method of any one of Claims 1-3 which is a guide pattern formed by this. 前記基板上に、下地剤を含有する下地層を形成し、前記下地層上に、前記ブロック共重合体層を形成する、請求項1〜のいずれか1項に記載のパターン形成方法。 The pattern formation method of any one of Claims 1-4 which forms the base layer containing a base agent on the said board | substrate, and forms the said block copolymer layer on the said base layer. 前記工程(i)と前記工程(ii)との間に、前記ブロック共重合体層の上にトップコート層を形成する、請求項1〜のいずれか1項に記載のパターン形成方法。 Wherein between steps (i) and the step (ii), to form the topcoat layer on the block copolymer layer, a pattern forming method according to any one of claims 1-5. 請求項1〜のいずれか1項に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。 The manufacturing method of an electronic device containing the pattern formation method of any one of Claims 1-6 . 請求項1〜のいずれか1項に記載のパターン形成方法に供される、下記一般式(I−1)〜(I−3)のいずれかで表される繰り返し単位のブロックと下記一般式(II)で表される繰り返し単位のブロックとを有するブロック共重合体。

一般式(I−1)中、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Rが結合する炭素原子に隣接する炭素原子と結合して、ベンゼン環と縮環しても良い。
一般式(I−2)中、Rは、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。
一般式(I−3)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式(II)中、Rは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rは、下記式(R −1)〜(R −4)のいずれかで表される基を有するアルキル基又はシクロアルキル基を表す
A block of repeating units represented by any one of the following general formulas (I-1) to (I-3) and the following general formula, which is provided for the pattern forming method according to any one of claims 1 to 6. A block copolymer having a block of repeating units represented by (II).

In General Formula (I-1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which R 1 is bonded. The ring may be condensed with a benzene ring.
In General Formula (I-2), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
In general formula (I-3), R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
In general formula (II), R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 6 has the group represented by any one of the following formulas (R 6 -1) ~ (R 6 -4), represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
請求項に記載のブロック共重合体をリビング重合により合成する、ブロック共重合体の製造方法。 A method for producing a block copolymer, wherein the block copolymer according to claim 8 is synthesized by living polymerization. 前記リビング重合が、リビングアニオン重合である、請求項に記載のブロック共重合体の製造方法。 The manufacturing method of the block copolymer of Claim 9 whose said living polymerization is living anion polymerization.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10467509B2 (en) 2017-02-14 2019-11-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Computationally-efficient human-identifying smart assistant computer
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CN108231984A (en) * 2018-01-31 2018-06-29 华南理工大学 Perovskite patterning diaphragm that a kind of phase separation means are realized and preparation method thereof
KR102484626B1 (en) * 2018-08-16 2023-01-04 주식회사 엘지화학 Preparation method of substrate
JP7213495B2 (en) * 2020-07-20 2023-01-27 東京応化工業株式会社 Resin composition for forming phase-separated structure, method for producing structure containing phase-separated structure, and block copolymer
WO2024058265A1 (en) * 2022-09-16 2024-03-21 株式会社Eneosマテリアル Conjugated diene polymer, polymer composition, crosslinked product and tire

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101007166B1 (en) * 2006-05-16 2011-01-12 닛뽕소다 가부시키가이샤 Block copolymers
JP2009099530A (en) * 2007-09-27 2009-05-07 Sanyo Electric Co Ltd Positive electrode for nonaqueous electrolyte battery, and nonaqueous electrolyte battery
JP5948129B2 (en) * 2012-04-26 2016-07-06 東京応化工業株式会社 Method for forming a pattern in which two or more isolated holes are arranged side by side
JP5887244B2 (en) * 2012-09-28 2016-03-16 富士フイルム株式会社 Self-assembled composition for pattern formation, pattern formation method by self-assembly of block copolymer using the same, self-assembled pattern, and method for producing electronic device

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