JPWO2007119803A1 - Resist material for immersion lithography - Google Patents
Resist material for immersion lithography Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2007119803A1 JPWO2007119803A1 JP2008510993A JP2008510993A JPWO2007119803A1 JP WO2007119803 A1 JPWO2007119803 A1 JP WO2007119803A1 JP 2008510993 A JP2008510993 A JP 2008510993A JP 2008510993 A JP2008510993 A JP 2008510993A JP WO2007119803 A1 JPWO2007119803 A1 JP WO2007119803A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- polymer
- resist
- carbon atoms
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 0 *[N+]([N-]N)[N+](CC1(C2)CC(C3)CC2C3C1)[O-] Chemical compound *[N+]([N-]N)[N+](CC1(C2)CC(C3)CC2C3C1)[O-] 0.000 description 6
- VRDCTTGXVJJDSM-UHFFFAOYSA-N C=C(CI)C(OC1(C2)CC(C3)CC2C3C1)=O Chemical compound C=C(CI)C(OC1(C2)CC(C3)CC2C3C1)=O VRDCTTGXVJJDSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDIWLAGKGGLVKN-UHFFFAOYSA-N C=CC(OC(CC1(C2)O)(C3)CC2CC13O)=O Chemical compound C=CC(OC(CC1(C2)O)(C3)CC2CC13O)=O YDIWLAGKGGLVKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SSBFGDCKUOHKPU-UHFFFAOYSA-N C=CC(OC1(C2)CC(C3)CC2C3C1)=O Chemical compound C=CC(OC1(C2)CC(C3)CC2C3C1)=O SSBFGDCKUOHKPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LJOBJLLXXRUNRL-UHFFFAOYSA-N C=CC(OCCC(CC1CC2)CC2OC1=O)=O Chemical compound C=CC(OCCC(CC1CC2)CC2OC1=O)=O LJOBJLLXXRUNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFLCKUMNXPOLSN-UHFFFAOYSA-N CC(C(OC(CC(C1)C2)(CC1(C1)O)CC21O)=O)=C Chemical compound CC(C(OC(CC(C1)C2)(CC1(C1)O)CC21O)=O)=C HFLCKUMNXPOLSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AIJBPFRLZAKREV-UHFFFAOYSA-N CC(OC(CC1C2)(C3)CC2CC13O)=O Chemical compound CC(OC(CC1C2)(C3)CC2CC13O)=O AIJBPFRLZAKREV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQMFUUFYMDNGSE-UHFFFAOYSA-N CCC(C(OCCC(CC1CC2)CC2OC1=O)=O)=C Chemical compound CCC(C(OCCC(CC1CC2)CC2OC1=O)=O)=C FQMFUUFYMDNGSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0046—Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/22—Esters containing halogen
- C08F220/24—Esters containing halogen containing perhaloalkyl radicals
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
- G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
- G03F7/0397—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2041—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
イマージョンリソグラフィー用レジスト材料を提供する。含フッ素橋かけ環構造を有する重合性化合物(fm)の重合により形成された繰り返し単位(FU)を含む重合体(F)を含み、かつ、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大する、イマージョンリソグラフィー用レジスト材料。たとえば、重合性化合物(fm)は、下式(f1)、下式(f2)、下式(f3)および下式(f4)で表される化合物からなる群から選ばれる一種以上の化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位である(RFは−H、−F、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基を、XFは−F、−OHまたは−CH2OHを、示す。)。A resist material for immersion lithography is provided. Immersion lithography comprising a polymer (F) containing a repeating unit (FU) formed by polymerization of a polymerizable compound (fm) having a fluorine-containing bridged ring structure, and having increased alkali solubility by the action of an acid Resist material. For example, the polymerizable compound (fm) is one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), and the following formula (f4) (f ) Is a repeating unit formed by polymerization (RF is —H, —F, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, XF is —F, —OH or —CH 2 OH). Is shown.)
Description
本発明は、イマージョンリソグラフィー用レジスト材料、イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体、イマージョンリソグラフィー用レジスト組成物、イマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物、およびレジストパターンの形成方法に関する。 The present invention relates to a resist material for immersion lithography, a resist polymer for immersion lithography, a resist composition for immersion lithography, a resist forming composition for immersion lithography, and a method for forming a resist pattern.
半導体等の集積回路の製造においては、露光光源の光をマスクに照射して得られたマスクのパターン像を基板上の感光性レジストに投影して、該パターン像を感光性レジストに転写するリソグラフィー法が用いられる。通常、前記パターン像は、感光性レジスト上を相対的に移動する投影レンズを介して、感光性レジストの所望の位置に投影される。 In the manufacture of integrated circuits such as semiconductors, lithography is performed by projecting a mask pattern image obtained by irradiating light from an exposure light source onto a mask onto a photosensitive resist on a substrate and transferring the pattern image to the photosensitive resist. The method is used. Usually, the pattern image is projected onto a desired position of the photosensitive resist through a projection lens that moves relatively on the photosensitive resist.
感光性レジストに転写されるパターン像の解像度は露光光源の光が短波長光になるほど向上するため、露光光源として220nm以下の短波長光(ArFエキシマレーザー光、F2レーザー光等。)が検討されている。そして、該短波長光を用いたリソグラフィー法に用いられるレジスト材料も盛んに検討されている。たとえば、F2レーザー光を露光光源とするリソグラフィー法に用いられる感光性レジスト材料として、特許文献1には、ポリフルオロアダマンチル(メタ)アクリレートの重合体(下記3種の化合物の共重合体等。)を含むレジスト材料が記載されている。Since the resolution of the pattern image transferred to the photosensitive resist improves as the light from the exposure light source becomes shorter, light having a wavelength shorter than 220 nm (ArF excimer laser light, F 2 laser light, etc.) is considered as the exposure light source. Has been. A resist material used in a lithography method using the short wavelength light is also actively studied. For example, Patent Document 1 discloses a polymer of polyfluoroadamantyl (meth) acrylate (a copolymer of the following three types of compounds) as a photosensitive resist material used in a lithography method using an F 2 laser beam as an exposure light source. ) Resist materials are described.
近年では、液状媒体中における光の波長が液状媒体の屈折率の逆数倍になる現象を利用した露光工程、すなわち、投影レンズ下部と感光性レジスト上部との間を屈折率の高い液状媒体(超純水等。)(以下、イマージョン液ともいう。)で満たしつつ、マスクのパターン像を投影レンズを介して感光性レジストに投影する工程を含むイマージョンリソグラフィー法が検討されている(特許文献2など参照。)。
イマージョンリソグラフィー法に用いられる感光性レジスト材料として、特許文献3には、下記3種の化合物の共重合体とフッ素系界面活性剤とを含むイマージョンリソグラフィー用のレジスト組成物が記載されている。In recent years, an exposure process using a phenomenon in which the wavelength of light in a liquid medium is a reciprocal of the refractive index of the liquid medium, that is, a liquid medium having a high refractive index (between the lower part of the projection lens and the upper part of the photosensitive resist). An immersion lithography method including a step of projecting a mask pattern image onto a photosensitive resist through a projection lens while being filled with ultrapure water or the like (hereinafter also referred to as an immersion liquid) has been studied (Patent Document 2). Etc.)
As a photosensitive resist material used in the immersion lithography method, Patent Document 3 describes a resist composition for immersion lithography containing a copolymer of the following three types of compounds and a fluorosurfactant.
イマージョンリソグラフィー法においては、投影レンズと感光性レジストとの間がイマージョン液で満たされるため、感光性レジスト中の成分(光酸発生剤等。)がイマージョン液に溶出したり、感光性レジストがイマージョン液により膨潤する懸念がある。
さらに、イマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト上を移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従するように、動的撥液性に優れたレジスト材料を用いるのが望ましい。たとえば、イマージョン液が水であるイマージョンリソグラフィー法においては、動的撥水性に優れたレジスト材料を用いるのが望ましい。In the immersion lithography method, since the space between the projection lens and the photosensitive resist is filled with the immersion liquid, components (photoacid generator, etc.) in the photosensitive resist are eluted into the immersion liquid or the photosensitive resist is immersed in the immersion liquid. There is a concern of swelling by the liquid.
Further, in the immersion lithography method, it is desirable to use a resist material having excellent dynamic liquid repellency so that the immersion liquid follows the projection lens moving on the photosensitive resist well. For example, in the immersion lithography method in which the immersion liquid is water, it is desirable to use a resist material having excellent dynamic water repellency.
しかし、かかる動的撥水性に優れたレジスト材料は、知られていない。例えば、特許文献3に記載のフッ素系界面活性剤は、非重合体状含フッ素化合物と非環式フルオロアルキル(メタ)アクリレートの重合体とにすぎず、特許文献3のレジスト組成物の動的撥水性は低かった。そのため、特許文献3のレジスト組成物を用いたイマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト上を移動する投影レンズにイマージョン液を追従させるのは容易ではなかった。
そのため、動的撥水性が高く、移動する投影レンズにイマージョン液を容易に追従させることができるイマージョンリソグラフィー用レジスト材料が求められている。However, such a resist material excellent in dynamic water repellency is not known. For example, the fluorosurfactant described in Patent Document 3 is merely a polymer of a non-polymeric fluorine-containing compound and an acyclic fluoroalkyl (meth) acrylate, and the dynamics of the resist composition of Patent Document 3 The water repellency was low. Therefore, in the immersion lithography method using the resist composition of Patent Document 3, it is not easy to cause the immersion liquid to follow the projection lens moving on the photosensitive resist.
Therefore, there is a demand for a resist material for immersion lithography that has a high dynamic water repellency and can easily follow an immersion liquid to a moving projection lens.
本発明者らは、レジスト特性(短波長光に対する透明性、エッチング耐性等。)に優れ、かつ、イマージョン液(水等。)に対する撥液性、特に動的撥液性に優れたイマージョンリソグラフィー用レジスト材料を得るべく、鋭意検討をおこなった。その結果、かかる物性に優れたイマージョンリソグラフィー用レジスト材料を見出した。 The present inventors have excellent resist characteristics (transparency to short-wavelength light, etching resistance, etc.) and are also excellent in liquid repellency with respect to immersion liquid (water, etc.), particularly with excellent dynamic liquid repellency. In order to obtain a resist material, intensive studies were conducted. As a result, a resist material for immersion lithography having excellent physical properties was found.
すなわち、本発明は、以下の要旨を有するものである。
<1> 含フッ素橋かけ環構造を有する重合性化合物(fm)の重合により形成された繰り返し単位(FU)を含む重合体(F)を含み、かつ、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大する、イマージョンリソグラフィー用レジスト材料。
<2> 重合性化合物(fm)が、下式(f1)、下式(f2)、下式(f3)および下式(f4)で表される化合物からなる群から選ばれる一種以上の化合物(f)である<1>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト材料。That is, the present invention has the following gist.
<1> A polymer (F) containing a repeating unit (F U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (f m ) having a fluorine-containing bridged ring structure, and alkali-soluble by the action of an acid Increasing resist material for immersion lithography.
<2> The polymerizable compound (f m) is the following formula (f1), the following equation (f2), the following formula (f3) and one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (f4) The resist material for immersion lithography according to <1>, which is (f).
RF:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
XF:フッ素原子、ヒドロキシ基またはヒドロキシメチル基。
また、化合物(f)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X F : fluorine atom, hydroxy group or hydroxymethyl group.
Moreover, the fluorine atom in a compound (f) may be substituted by the C1-C6 perfluoroalkyl group or C1-C6 perfluoroalkoxy group.
<3> 含フッ素橋かけ環構造を有する重合性化合物(fm)の重合により形成された繰り返し単位(FU)と、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大する基を有する重合性化合物(rm)の重合により形成された繰り返し単位(RU)とを含む、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大するイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
<4> 重合性化合物(fm)が、化合物(f)である<3>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
<5> 重合性化合物(rm)が、下式(ur1)、下式(ur2)、下式(ur3)または下式(ur4)で表される基を有する重合性化合物である<3>または<4>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。<3> A polymerizable compound (r) having a repeating unit (F U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (f m ) having a fluorine-containing bridged ring structure and a group whose alkali solubility is increased by the action of an acid m ) a resist polymer for immersion lithography which includes a repeating unit (R U ) formed by polymerization and has an alkali solubility increased by the action of an acid.
<4> The polymerizable compound (f m) is, immersion lithography resist polymer according to the compound (f) <3>.
<5> The polymerizable compound (r m ) is a polymerizable compound having a group represented by the following formula (ur1), the following formula (ur2), the following formula (ur3), or the following formula (ur4) <3> Or the resist polymer for immersion lithography as described in <4>.
XR1:炭素数1〜6のアルキル基。
QR1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXR2は同一であってもよく異なっていてもよい。
ZR3およびZR4:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって、炭素数1〜20の基。
また、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
X R1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q R1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
X R2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2 groups may be the same or different.
Z R3 and Z R4 : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 20 carbon atoms.
Further, X R1, Q R1, X R2, the carbon atoms in Z R3 or Z R4 - group between the carbon atoms of the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-or A group represented by the formula -C (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group is bonded to a carbon atom in X R1 , QR 1 , X R2 , Z R3 or Z R4. You may do it.
<6> 重合性化合物(rm)が、下式(r1)、下式(r2)および下式(r3)で表される化合物からなる群から選ばれる一種以上の化合物(r)である<3>〜<5>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。<6> The polymerizable compound (r m ) is one or more compounds (r) selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (r1), the following formula (r2), and the following formula (r3) < The resist polymer for immersion lithography according to any one of 3> to <5>.
RR:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
XR1:炭素数1〜6のアルキル基。
QR1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXR2は同一であってもよく異なっていてもよい。
QR3:式−CF2C(CF3)(OZR4)(CH2)m−で表される基、式−CH2CH((CH2)nC(CF3)2(OZR3))(CH2)m−で表される基または式−CH2CH(C(O)OZR3)(CH2)m−で表される基。
ZR3およびZR4:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって、炭素数1〜20の基。
また、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
R R : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X R1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q R1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
X R2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2 groups may be the same or different.
Q R3: the formula -CF 2 C (CF 3) ( OZ R4) (CH 2) m - , a group represented by formula -CH 2 CH ((CH 2) n C (CF 3) 2 (OZ R3)) (CH 2) m -, a group represented by or formula -CH 2 CH (C (O) OZ R3) (CH 2) m - group represented by the.
Z R3 and Z R4 : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 20 carbon atoms.
Further, X R1, Q R1, X R2, the carbon atoms in Z R3 or Z R4 - group between the carbon atoms of the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-or A group represented by the formula -C (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group is bonded to a carbon atom in X R1 , QR 1 , X R2 , Z R3 or Z R4. You may do it.
<7> 全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(FU)を1〜45モル%含み、繰り返し単位(RU)を10モル%以上含む重合体である<3>〜<6>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
<8> <3>〜<7>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体、光酸発生剤、および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物。
<9> イマージョンリソグラフィー法によるレジストパターンの形成方法であって、<8>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、および現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。
<10> 含フッ素橋かけ環構造を有する重合性化合物(fm)の重合により形成された繰り返し単位(FU)を含む重合体(F)と、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大する重合性化合物(rm)の重合により形成された繰り返し単位(RU)を含む重合体(R)とを含む、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大するイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<11> 重合性化合物(fm)が、化合物(f)である<10>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<12> 重合性化合物(rm)が、式(ur1)、式(ur2)、式(ur3)または式(ur4)で表される基を有する重合性化合物である<10>または<11>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<13> 重合性化合物(rm)が、化合物(r)である<10>〜<12>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<14> 重合体(R)に対して、重合体(F)を0.1〜30質量%含む<10>〜<13>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<15> <10>〜<14>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物、光酸発生剤、および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物。
<16> イマージョンリソグラフィー法によるレジストパターンの形成方法であって、<15>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、および現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。Against <7> total repeating units include repeating units (F U) 1 to 45 mol%, either a polymer containing repeating units (R U) of 10 mol% or more <3> to <6> A resist polymer for immersion lithography as described in 1. above.
<8> A resist forming composition for immersion lithography comprising the resist polymer for immersion lithography according to any one of <3> to <7>, a photoacid generator, and an organic solvent.
<9> A method for forming a resist pattern by an immersion lithography method, the step of applying a resist formation composition for immersion lithography according to <8> on a substrate to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, And a developing method for forming a resist pattern on a substrate, wherein the developing steps are performed in this order.
<10> Polymer (F) containing a repeating unit (F U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (f m ) having a fluorine-containing bridged ring structure, and polymerization in which alkali solubility is increased by the action of an acid And a polymer (R) containing a repeating unit (R U ) formed by polymerization of a functional compound (r m ), and a resist composition for immersion lithography having increased alkali solubility by the action of an acid.
<11> The polymerizable compound (f m) is a compound (f) for immersion lithography resist composition as described in <10>.
<12> The polymerizable compound (r m ) is a polymerizable compound having a group represented by the formula (ur1), the formula (ur2), the formula (ur3) or the formula (ur4) <10> or <11> A resist composition for immersion lithography as described in 1. above.
<13> The resist composition for immersion lithography according to any one of <10> to <12>, wherein the polymerizable compound (r m ) is the compound (r).
<14> The resist composition for immersion lithography according to any one of <10> to <13>, comprising 0.1 to 30% by mass of the polymer (F) with respect to the polymer (R).
<15> A resist forming composition for immersion lithography comprising the resist composition for immersion lithography according to any one of <10> to <14>, a photoacid generator, and an organic solvent.
<16> A method for forming a resist pattern by an immersion lithography method, the step of applying a resist formation composition for immersion lithography according to <15> on a substrate to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, And a developing method for forming a resist pattern on a substrate, wherein the developing steps are performed in this order.
本発明によれば、レジスト特性に優れ、動的撥水性に特に優れたイマージョンリソグラフィー用レジスト材料が提供される。本発明のイマージョンリソグラフィー用レジスト材料を用いることにより、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。 According to the present invention, there is provided a resist material for immersion lithography that is excellent in resist characteristics and particularly excellent in dynamic water repellency. By using the resist material for immersion lithography of the present invention, stable and high-speed implementation of the immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution becomes possible.
本明細書において、それぞれ、式(f1)で表される化合物を化合物(f1)と、式(ur1)で表される基を基(ur1)と、式−CF2C(CF3)(OZR3)(CH2)m−で表される基を−CF2C(CF3)(OZR3)(CH2)m−と、記す。他の化合物と他の基も同様である。
また、基中の記号は、特に記載しない限り前記と同義である。In this specification, the compound represented by the formula (f1) is the compound (f1), the group represented by the formula (ur1) is the group (ur1), and the formula —CF 2 C (CF 3 ) (OZ), respectively. R3) (CH 2) m - -CF 2 C (CF 3 groups represented by) (OZ R3) (CH 2 ) m - and referred. The same applies to other compounds and other groups.
Further, symbols in the group are as defined above unless otherwise specified.
本発明は、含フッ素橋かけ環構造を有する重合性化合物(fm)の重合により形成された繰り返し単位(FU)を含む重合体(F)を含み、かつ、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大する、イマージョンリソグラフィー用レジスト材料(以下、本発明のレジスト材料ともいう。)を提供する。The present invention includes a polymer (F) containing a repeating unit (F U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (f m ) having a fluorine-containing bridged ring structure, and is alkali-soluble by the action of an acid. The resist material for immersion lithography (hereinafter also referred to as the resist material of the present invention) is provided.
本発明のレジスト材料は、撥液性、特に動的撥液性に優れており、とりわけ撥水性、特に動的撥水性に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、本発明のレジスト材料に含まれる重合体(F)は、含フッ素橋かけ環構造に由来するかさ高い構造を有する重合体であり、非環式含フッ素構造を有する含フッ素重合体に比較して塗膜形成時に最表面に配向しやすいためと考えられる。したがって、本発明により、イマージョン液に浸入されにくく、イマージョン液によく滑るレジスト材料の調製が容易になる。 The resist material of the present invention is excellent in liquid repellency, particularly dynamic liquid repellency, and particularly excellent in water repellency, particularly dynamic water repellency. Although the reason is not necessarily clear, the polymer (F) contained in the resist material of the present invention is a polymer having a bulky structure derived from a fluorine-containing bridged ring structure, and has a non-cyclic fluorine-containing structure. This is thought to be because the film is more easily oriented to the outermost surface when the coating film is formed as compared with the fluorine-containing polymer. Therefore, according to the present invention, it is easy to prepare a resist material that hardly penetrates into the immersion liquid and slides well in the immersion liquid.
本発明における重合性化合物(fm)は、1価の重合性基と、1価の含フッ素橋かけ環式炭化水素基とを有する化合物が好ましい。
1価の重合性基は、重合性の炭素原子−炭素原子2重結合を有する1価の基が好ましく、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、2−フルオロ−アクリロイルオキシ基、または2−フルオロアルキル−アクリロイルオキシ基が好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基が特に好ましい。ただし、(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイル基を意味する(以下同様。)。Polymerizable compound in the present invention (f m) is a monovalent polymerizable group, compounds having a monovalent fluorinated bridged cyclic hydrocarbon group.
The monovalent polymerizable group is preferably a monovalent group having a polymerizable carbon atom-carbon atom double bond, and is a vinyl group, a (meth) acryloyloxy group, a 2-fluoro-acryloyloxy group, or a 2-fluoro group. Alkyl-acryloyloxy groups are preferred, and (meth) acryloyloxy groups are particularly preferred. However, the (meth) acryloyloxy group means an acryloyloxy group or a methacryloyl group (the same applies hereinafter).
1価の含フッ素橋かけ環式炭化水素基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。また、1価の含フッ素橋かけ環式炭化水素基中の炭素原子−炭素原子間には、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよい。また、1価の含フッ素橋かけ環式炭化水素基の炭素原子には、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を含む基が結合していてもよい。
1価の含フッ素橋かけ環式炭化水素基は、橋かけ環式飽和炭化水素化合物の水素原子を1個除いた1価の基であって、残余の水素原子の50%以上がフッ素原子に置換された基であるのが好ましい。該残余の水素原子は、80%以上がフッ素原子に置換されているのがより好ましく、すべてがフッ素原子に置換されているのが特に好ましい。
橋かけ環式飽和炭化水素化合物は、下記化合物(1)および下記化合物(2)からなる群から選ばれる一種以上の橋かけ環式飽和炭化水素化合物が好ましい。The monovalent fluorine-containing bridged cyclic hydrocarbon group is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group. In addition, —O—, —C (O) O—, or —C (O) — may be inserted between carbon atoms in the monovalent fluorine-containing bridged cyclic hydrocarbon group. . In addition, a group containing a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom of the monovalent fluorine-containing bridged cyclic hydrocarbon group.
The monovalent fluorine-containing bridged cyclic hydrocarbon group is a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of the bridged cyclic saturated hydrocarbon compound, and 50% or more of the remaining hydrogen atoms are converted into fluorine atoms. A substituted group is preferred. It is more preferable that 80% or more of the remaining hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and it is particularly preferable that all the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
The bridged cyclic saturated hydrocarbon compound is preferably at least one bridged cyclic saturated hydrocarbon compound selected from the group consisting of the following compound (1) and the following compound (2).
RFは、水素原子またはメチル基が好ましい。
XFは、フッ素原子が好ましい。
重合性化合物(fm)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。
R F is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
X F is a fluorine atom is preferable.
Specific examples of the polymerizable compound (f m ) include the following compounds.
化合物(f2)、(f3)および(f4)は、新規な化合物である。その製造方法は、後述する。
本発明における重合体(F)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。
本発明は、含フッ素橋かけ環構造を有する重合性化合物(fm)の重合により形成された繰り返し単位(FU)と酸の作用によりアルカリ溶解性の増大する基を有する繰り返し単位(RU)とを含む、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大するイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体(以下、本発明のレジスト重合体という。)を提供する。Compounds (f2), (f3) and (f4) are novel compounds. The manufacturing method will be described later.
1000-100000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of the polymer (F) in this invention, 1000-50000 are especially preferable.
The present invention relates to a repeating unit (F U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (f m ) having a fluorine-containing bridged ring structure and a repeating unit (R U) having a group whose alkali solubility is increased by the action of an acid. And a resist polymer for immersion lithography that increases alkali solubility by the action of an acid (hereinafter referred to as the resist polymer of the present invention).
本発明のレジスト重合体は、撥液性、特に動的撥液性に優れており、とりわけ撥水性、特に動的撥水性に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、本発明のレジスト重合体は、含フッ素橋かけ環構造に由来するかさ高い構造を有する重合体からなり、非環式含フッ素構造を有する含フッ素重合体に比較して、塗膜形成時に最表面に配向しやすいためと考えられる。そのため、本発明のレジスト重合体から調製された感光性レジストを用いたイマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト上を高速移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従する。また、本発明のレジスト重合体は、繰り返し単位(RU)を含むため、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体である。本発明のレジスト重合体から調製された感光性レジストの露光部分は、アルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、本発明のレジスト重合体により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。The resist polymer of the present invention is excellent in liquid repellency, particularly dynamic liquid repellency, and particularly excellent in water repellency, particularly dynamic water repellency. The reason for this is not necessarily clear, but the resist polymer of the present invention comprises a polymer having a bulky structure derived from a fluorine-containing bridged ring structure, and is compared with a fluorine-containing polymer having an acyclic fluorine-containing structure. This is considered to be because the film is easily oriented on the outermost surface during the formation of the coating film. Therefore, in the immersion lithography method using the photosensitive resist prepared from the resist polymer of the present invention, the immersion liquid follows the projection lens that moves at high speed on the photosensitive resist. Moreover, since the resist polymer of the present invention contains a repeating unit (R U ), the alkali solubility is increased by the action of an acid. The exposed portion of the photosensitive resist prepared from the resist polymer of the present invention can be easily removed with an alkaline solution. Therefore, the resist polymer of the present invention enables stable and high-speed execution of an immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution.
繰り返し単位(RU)は、下記基(ur1)、(ur2)、(ur3)または(ur4)を有する重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、下記化合物(r1)、(r2)および化合物(r3)からなる群から選ばれる一種以上の化合物(r)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。
式中の記号は、特に断りのない限り前記と同じ意味を示す。The repeating unit (R U ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound having the following groups (ur1), (ur2), (ur3) or (ur4), and the following compounds (r1), (r2) And a repeating unit formed by polymerization of one or more compounds (r) selected from the group consisting of the compounds (r3).
The symbols in the formula have the same meaning as described above unless otherwise specified.
XR1は、炭素数1〜6のアルキル基またはエーテル性酸素原子を含む炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
QR1と式中の炭素原子により形成される2価の基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。前記2価の基は、単環式炭化水素基であってもよく多環式炭化水素基であってもよい。前記2価の基は、多環式炭化水素基が好ましく、橋かけ環式炭化水素基が特に好ましい。
XR2は、3個とも炭素数1〜3のアルキル基であるか、2個が炭素数1〜3のアルキル基であり1個が炭素数4〜20の1価の環式炭化水素基であるのが好ましい。
ZR3およびZR4は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基または炭素数1〜12のアルコキシメチル基であるのが好ましい。
RRは、水素原子またはメチル基が特に好ましい。
QR3中のmは、1が好ましい。
QR3中のnは、0が好ましい。
基(ur1)は、下式で表されるいずれかの基が好ましい。X R1 is preferably a C 1-6 alkyl group or a C 1-6 alkyl group containing an etheric oxygen atom, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group.
The divalent group formed by QR1 and the carbon atom in the formula is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group. The divalent group may be a monocyclic hydrocarbon group or a polycyclic hydrocarbon group. The divalent group is preferably a polycyclic hydrocarbon group, particularly preferably a bridged cyclic hydrocarbon group.
X R2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or two are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms and one is a monovalent cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms. Preferably there is.
Z R3 and Z R4 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxymethyl group having 1 to 12 carbon atoms.
R R is a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferred.
As for m in QR3 , 1 is preferable.
N in Q R3, 0 is preferable.
The group (ur1) is preferably any group represented by the following formula.
化合物(r1)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。
Specific examples of the compound (r1) include the following compounds.
本発明のレジスト重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(FU)を1〜45モル%含み、繰り返し単位(RU)を10モル%以上含むのが好ましい。
本発明のレジスト重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(FU)を2.5〜30モル%含むのがさらに好ましい。この場合、本発明のレジスト重合体を有機溶媒に分散または溶解させた液状組成物を調製しやすい。
本発明のレジスト重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(RU)を20〜90モル%含むのがさらに好ましく、30〜60モル%含むのが特に好ましい。この場合、レジスト重合体の露光部分をアルカリ溶液で除去しやすい。Resist polymer of the present invention, based on all repeating units include repeating units (F U) 1 to 45 mole%, of recurring units (R U) preferably contains 10 mol% or more.
The resist polymer of the present invention further preferably contains 2.5 to 30 mol% of repeating units (F U ) with respect to all repeating units. In this case, it is easy to prepare a liquid composition in which the resist polymer of the present invention is dispersed or dissolved in an organic solvent.
The resist polymer of the present invention further preferably contains 20 to 90 mol%, particularly preferably 30 to 60 mol% of repeating units (R U ) with respect to all repeating units. In this case, the exposed portion of the resist polymer is easily removed with an alkaline solution.
本発明のレジスト重合体は、繰り返し単位(FU)と繰り返し単位(RU)以外の繰り返し単位(以下、他の単位(FRU)ともいう。)を含んでいてもよい。この場合、本発明のレジスト重合体は、全繰り返し単位に対して、他の単位(FRU)を20〜60モル%含むのが好ましい。
他の単位(FRU)は、特に限定されず、下記基(uq1)または(uq2)を有する重合性化合物(qm)の重合により形成された繰り返し単位(QU)が好ましく、下記化合物(q1)および(q2)からなる群から選ばれる一種以上の化合物(q)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。The resist polymer of the present invention may contain a repeating unit other than the repeating unit (F U ) and the repeating unit (R U ) (hereinafter also referred to as other unit (FR U )). In this case, the resist polymers of the present invention, based on all repeating units, other units (FR U) preferably contains 20 to 60 mol%.
The other unit (FR U ) is not particularly limited, and a repeating unit (Q U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (q m ) having the following group (uq1) or (uq2) is preferable, and the following compound ( A repeating unit formed by polymerization of one or more compounds (q) selected from the group consisting of q1) and (q2) is particularly preferred.
QQ1:式中の炭素原子と共同して橋かけ環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の3価の基。
QQ2:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
ただし、QQ1またはQQ2中の炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、QQ1またはQQ2中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
RQ:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
QQ1と式中の炭素原子により形成される3価の基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。
QQ2と式中の炭素原子により形成される2価の基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。前記2価の基は、単環式炭化水素基であってもよく、多環式炭化水素基であってもよい。
Q Q1 : a trivalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a bridged cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula.
Q Q2 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, the carbon atoms in Q Q1 or Q Q2 - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also, Q Q1 or Q Q2 A fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom therein.
R Q : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
The trivalent group formed by Q Q1 and the carbon atom in the formula is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group.
The divalent group formed by Q Q2 and the carbon atom in the formula is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group. The divalent group may be a monocyclic hydrocarbon group or a polycyclic hydrocarbon group.
QQ1またはQQ2中の炭素原子−炭素原子間に、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されている場合は−C(O)O−が挿入されているのが好ましい。QQ1またはQQ2中の炭素原子に、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合している場合はヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合しているのが好ましい。
RQは、水素原子またはメチル基が好ましい。
基(uq1)は、下記基(uq11)、(uq12)、(uq13)、(uq14)または(uq15)が好ましい。Between carbon atoms, -O - - carbon atom in Q Q1 or Q Q2, - C (O) O- or -C (O) - is -C (O) O-is inserted when it is inserted It is preferable. When a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group is bonded to a carbon atom in Q Q1 or Q Q2 , it is preferable that a hydroxy group or a carboxy group is bonded.
RQ is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
The group (uq1) is preferably the following group (uq11), (uq12), (uq13), (uq14) or (uq15).
本発明のレジスト重合体の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。
本発明のレジスト重合体の好ましい態様としては、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(FU)を1〜45モル%含み、繰り返し単位(RU)を30〜60モル%含む重合体が挙げられる。
特に好ましい態様としては、繰り返し単位(FU)、繰り返し単位(RU)および他の単位(FRU)を含む重合体であって、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(FU)を1〜45モル%含み、繰り返し単位(RU)を30〜60モル%含み、他の単位(FRU)を20〜60モル%含む重合体が挙げられる。
前記態様における繰り返し単位(RU)は、化合物(r1)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。The weight average molecular weight of the resist polymer of the present invention is preferably from 1,000 to 100,000, particularly preferably from 1,000 to 50,000.
A preferred embodiment of the resist polymer of the present invention, based on all repeating units include repeating units (F U) 1 to 45 mol%, polymer thereof comprising a repeating unit (R U) 30 to 60 mol% It is done.
A particularly preferred embodiment is a polymer containing a repeating unit (F U ), a repeating unit (R U ), and another unit (FR U ), wherein the repeating unit (F U ) is 1 for all repeating units. Examples include polymers containing ˜45 mol%, repeating units (R U ) of 30 to 60 mol%, and other units (FR U ) of 20 to 60 mol%.
The repeating unit (R U ) in the above embodiment is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r1), particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r11).
前記態様における他の単位(FRU)は、化合物(q12)、(q22)、(q23)、(q25)または(q26)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。
前記態様における重合体の重量平均分子量は、1000〜30000が好ましい。
本発明のレジスト重合体は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は化学増幅型の感光性レジストに調製されて用いられる。本発明のレジスト重合体には光酸発生剤が配合されるのが好ましい。また、本発明のレジスト重合体は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は基板上に塗布されて用いられる。本発明のレジスト重合体は、液状組成物に調製されるのが好ましい。The other unit (FR U ) in the above embodiment is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q12), (q22), (q23), (q25) or (q26).
As for the weight average molecular weight of the polymer in the said aspect, 1000-30000 are preferable.
In application to the immersion lithography method, the resist polymer of the present invention is usually prepared and used as a chemically amplified photosensitive resist. The resist polymer of the present invention preferably contains a photoacid generator. In addition, the resist polymer of the present invention is usually used by being applied onto a substrate in application to the immersion lithography method. The resist polymer of the present invention is preferably prepared into a liquid composition.
本発明は、本発明のレジスト重合体、光酸発生剤および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物(以下、レジスト形成組成物(1)ともいう。)を提供する。
レジスト形成組成物(1)は、本発明のレジスト重合体に対して光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。レジスト形成組成物(1)は、本発明のレジスト重合体に対して有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。The present invention provides a resist forming composition for immersion lithography (hereinafter also referred to as resist forming composition (1)) comprising the resist polymer of the present invention, a photoacid generator and an organic solvent.
The resist forming composition (1) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator with respect to the resist polymer of the present invention. The resist-forming composition (1) preferably contains 100% by mass to 10000% by mass of an organic solvent with respect to the resist polymer of the present invention.
光酸発生剤は、活性光線の照射により酸を発生する基を有する化合物であれば特に限定されない(ただし、活性光線とは放射線を包含する広い概念を意味する。以下同様。)。前記化合物は、非重合体状化合物であっても、重合体状化合物であってもよい。また、光酸発生剤は、1種を用いてもよく2種以上を用いていてもよい。
光酸発生剤は、オニウム塩類、ハロゲン含有化合物類、ジアゾケトン類、スルホン化合物類、スルホン酸化合物類、ジアゾジスルホン類、ジアゾケトスルホン類、イミノスルホネート類およびジスルホン類からなる群から選ばれる一種以上の光酸発生剤が好ましい。A photo-acid generator will not be specifically limited if it is a compound which has the group which generate | occur | produces an acid by irradiation of an actinic ray (however, an actinic ray means the wide concept including a radiation. The same hereafter). The compound may be a non-polymer compound or a polymer compound. Moreover, 1 type may be used for a photo-acid generator, and 2 or more types may be used for it.
The photoacid generator is at least one selected from the group consisting of onium salts, halogen-containing compounds, diazoketones, sulfone compounds, sulfonic acid compounds, diazodisulfones, diazoketosulfones, iminosulfonates and disulfones. A photoacid generator is preferred.
光酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムノナネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホニウム、1−(ナフチルアセトメチル)チオラニウムトリフレート、シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフレート、ジシクロヘキシル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフレート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムトシレート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネート、(4−メトキシフェニル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、フェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、メトキシフェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、ナフチル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン、ベンゾイントシレート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフレートが挙げられる。 Specific examples of the photoacid generator include diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium triflate, bis (4- tert-butylphenyl) iodonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium nonanate, triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfone Nato, triphenylsulfonium carbonate Fursulfonium, 1- (naphthylacetomethyl) thiolanium triflate, cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium triflate, dicyclohexyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium triflate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium tosylate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium dodecylbenzenesulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium naphthalenesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, (4-hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate, (4-methoxyphenyl) phenyliodonium trifluoromethane Sulfonate, bis (t-butylphenyl) iodonium trif Oromethanesulfonate, phenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, methoxyphenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, naphthyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 1,1-bis (4-chlorophenyl) ) -2,2,2-trichloroethane, 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, benzoin tosylate, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide triflate.
有機溶媒は、本発明のレジスト重合体に対する相溶性の高い溶媒であれば、特に限定されない。有機溶媒は、フッ素系有機溶媒であってもよく非フッ素系有機溶媒であってもよい。
フッ素系有機溶媒の具体例としては、CCl2FCH3、CF3CF2CHCl2、CClF2CF2CHClF等のハイドロクロロフルオロカーボン類;CF3CHFCHFCF2CF3、CF3(CF2)5H、CF3(CF2)3C2H5、CF3(CF2)5C2H5、CF3(CF2)7C2H5等のハイドロフルオロカーボン類;1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン等のハイドロフルオロベンゼン類;ハイドロフルオロケトン類;ハイドロフルオロアルキルベンゼン類;CF3CF2CF2CF2OCH3、(CF3)2CFCF(CF3)CF2OCH3、CF3CH2OCF2CHF2等のハイドロフルオロエーテル類;CHF2CF2CH2OH等のハイドロフルオロアルコール類が挙げられる。An organic solvent will not be specifically limited if it is a solvent with high compatibility with the resist polymer of this invention. The organic solvent may be a fluorinated organic solvent or a non-fluorinated organic solvent.
Specific examples of the fluorine-based organic solvent include hydrochlorofluorocarbons such as CCl 2 FCH 3 , CF 3 CF 2 CHCl 2 , and CClF 2 CF 2 CHClF; CF 3 CHFCHFCF 2 CF 3 , CF 3 (CF 2 ) 5 H, Hydrofluorocarbons such as CF 3 (CF 2 ) 3 C 2 H 5 , CF 3 (CF 2 ) 5 C 2 H 5 , CF 3 (CF 2 ) 7 C 2 H 5 ; 1,3-bis (trifluoromethyl) ) Hydrofluorobenzenes such as benzene; Hydrofluoroketones; Hydrofluoroalkylbenzenes; CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 OCH 3 , (CF 3 ) 2 CFCF (CF 3 ) CF 2 OCH 3 , CF 3 CH 2 OCF hydrofluoroethers such as 2 CHF 2; CHF 2 CF 2 CH 2 OH And the like.
非フッ素系有機溶媒の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ジアセトンアルコール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−エチルブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール等のアルコール類;アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等のケトン類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、β−メトキシイソ酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸2−エトキシエチル、酢酸イソアミル、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノまたはジアルキルエーテル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
本発明は、含フッ素橋かけ環構造を有する重合性化合物(fm)の重合により形成された繰り返し単位(FU)を含む重合体(F)と、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大する重合性化合物(rm)の重合により形成された繰り返し単位(RU)を含む重合体(R)とを含む、酸の作用によりアルカリ溶解性の増大するイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物(以下、本発明のレジスト組成物という。)を提供する。Specific examples of the non-fluorinated organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, diacetone alcohol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-ethylbutanol, pentanol, and hexanol. Alcohols such as heptanol; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, N-methylpyrrolidone, and γ-butyrolactone; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, carbitol acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl β-methoxyisobutyrate, butyric acid Esters such as ethyl, propyl butyrate, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, isoamyl acetate, methyl lactate and ethyl lactate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol methyl ether Glycol mono- or dialkyl ethers such as acetate, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether; N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like It is done.
The present invention relates to a polymer (F) containing a repeating unit (F U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (f m ) having a fluorine-containing bridged ring structure, and alkali solubility is increased by the action of an acid. A resist composition for immersion lithography (hereinafter referred to as the present invention) comprising a polymer (R) containing a repeating unit (R U ) formed by polymerization of a polymerizable compound (r m ) and having increased alkali solubility by the action of an acid. The resist composition of the invention).
本発明のレジスト組成物は、撥液性、特に動的撥液性に優れており、とりわけ撥水性、特に動的撥水性に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、本発明のレジスト組成物に含まれる重合体(F)は、含フッ素橋かけ環構造に由来するかさ高い構造を有する重合体であり、非環式含フッ素構造を有する含フッ素重合体に比較して塗膜形成時に最表面に配向しやすいためと考えられる。そのため、本発明のレジスト組成物から調製された感光性レジストを用いたイマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト上を高速移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従する。また、本発明のレジスト組成物は、重合体(R)を含むため、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する組成物である。本発明のレジスト組成物から調製された感光性レジストの露光部分は、アルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、本発明のレジスト組成物により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。 The resist composition of the present invention is excellent in liquid repellency, particularly dynamic liquid repellency, and particularly excellent in water repellency, particularly dynamic water repellency. The reason for this is not necessarily clear, but the polymer (F) contained in the resist composition of the present invention is a polymer having a bulky structure derived from a fluorine-containing bridged ring structure, and an acyclic fluorine-containing structure. This is considered to be because the film is more easily oriented to the outermost surface when the coating film is formed as compared with the fluorine-containing polymer having. Therefore, in the immersion lithography method using the photosensitive resist prepared from the resist composition of the present invention, the immersion liquid follows the projection lens that moves at high speed on the photosensitive resist. Moreover, since the resist composition of this invention contains a polymer (R), it is a composition which alkali solubility increases by the effect | action of an acid. The exposed portion of the photosensitive resist prepared from the resist composition of the present invention can be easily removed with an alkaline solution. Therefore, the resist composition of the present invention enables stable and high-speed execution of an immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution.
本発明のレジスト組成物における重合体(F)(以下、重合体(FS)ともいう。)は、繰り返し単位(FU)のみからなる重合体であってもよく、繰り返し単位(FU)と繰り返し単位(FU)以外の繰り返し単位(以下、他の単位(FSU)ともいう。)とを含む重合体であってもよい。いずれにしても、重合体(FS)は、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(FU)を、10モル%以上含み、20モル%以上含むのが好ましい。重合体(FS)が他の単位(FSU)を含む場合、全繰り返し単位に対して他の単位(FSU)を90モル%以下含むのが好ましく、80モル%以下含むのが特に好ましい。Polymer in the resist composition of the present invention (F) (hereinafter also referred to as polymer (FS).) May be a polymer consisting of a repeating unit (F U), and the repeating units (F U) It may be a polymer containing a repeating unit other than the repeating unit (F U ) (hereinafter also referred to as another unit (FS U )). In any case, the polymer (FS) contains 10 mol% or more and preferably 20 mol% or more of the repeating unit (F U ) with respect to all repeating units. When the polymer (FS) comprises other units (FS U), preferably contains other units (FS U) 90 mol% or less based on all repeating units, particularly preferably contains 80 mol% or less.
他の単位(FSU)は、繰り返し単位(RU)または繰り返し単位(QU)が好ましく、化合物(r1)、(r2)、(q1)または(q2)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。
重合体(FS)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、重合体(R)との相溶性と現像性の観点から、1000〜30000が特に好ましい。The other unit (FS U ) is preferably a repeating unit (R U ) or a repeating unit (Q U ), and the repeating unit formed by polymerization of the compound (r1), (r2), (q1) or (q2) Particularly preferred.
The weight average molecular weight of the polymer (FS) is preferably from 1,000 to 100,000, and particularly preferably from 1,000 to 30,000 from the viewpoint of compatibility with the polymer (R) and developability.
重合体(FS)の好ましい態様としては、下記重合体(FSH)と下記重合体(FSC)が挙げられる。
重合体(FSH):繰り返し単位(FU)のみからなる重合体。
重合体(FSC):繰り返し単位(FU)と他の単位(FSU)とを含む重合体であって、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(FU)を10〜50モル%含み、かつ他の単位(FSU)を50〜90モル%含む重合体。
重合体(FSC)における他の単位(FSU)は、繰り返し単位(RU)または繰り返し単位(QU)が好ましい。繰り返し単位(RU)は、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。繰り返し単位(QU)は、化合物(q12)、(q22)、(q23)、(q25)または(q26)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。
前記態様における重合体の重量平均分子量は、1000〜30000が好ましい。Preferable embodiments of the polymer (FS) include the following polymer (FS H ) and the following polymer (FS C ).
Polymer (FS H ): A polymer consisting only of repeating units (F U ).
Polymer (FS C ): A polymer containing repeating units (F U ) and other units (FS U ), and containing 10 to 50 mol% of repeating units (F U ) with respect to all repeating units. and polymers containing other units (FS U) 50 to 90 mol%.
The other unit (FS U ) in the polymer (FS C ) is preferably a repeating unit (R U ) or a repeating unit (Q U ). The repeating unit (R U ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r11). The repeating unit (Q U ) is particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q12), (q22), (q23), (q25) or (q26).
As for the weight average molecular weight of the polymer in the said aspect, 1000-30000 are preferable.
本発明における重合体(R)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(RU)を10モル%以上含む重合体が好ましい。
繰り返し単位(RU)は、化合物(r)の重合により形成された繰り返し単位がより好ましく、化合物(r1)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましく、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位が最も好ましい。
重合体(R)は、繰り返し単位(QU)を含むのが好ましい。
繰り返し単位(QU)は、下記基(uqB1)を有する重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位(QB1U)または下記基(uqB2)を有する重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位(QB2U)が好ましく、下記化合物(qB1)または(qB2)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。The polymer (R) in the present invention is preferably a polymer containing 10 mol% or more of repeating units (R U ) with respect to all repeating units.
The repeating unit (R U ) is more preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r), particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r1), and formed by polymerization of the compound (r11). Repeat units are most preferred.
The polymer (R) preferably contains a repeating unit (Q U ).
The repeating unit (Q U ) is a repeating unit (QB1 U ) formed by polymerization of a polymerizable compound having the following group (uqB1) or a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound having the following group (uqB2) ( QB2 U) is preferably the following compound (QB1) or (QB2) repeating units formed by polymerization are particularly preferred.
式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
QQB1:式中の炭素原子と共同して橋かけ環式炭化水素基を形成する炭素数5〜20の3価の基であって、基中の炭素原子にフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合している基。また、QQB1中の炭素原子−炭素原子間には、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよい。
QQB2:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基であって、基中の炭素原子−炭素原子間に−C(O)O−または−C(O)−が挿入されている基。また、QQB2中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。The symbols in the formula have the following meanings (the same applies hereinafter).
Q QB1 : a trivalent group having 5 to 20 carbon atoms that forms a bridged cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula, and the carbon atom in the group is a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group Is a group to which Further, —C (O) O— or —C (O) — may be inserted between the carbon atom and the carbon atom in QQB1 .
Q QB2 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula, and —C (O) O between the carbon atom and the carbon atom in the group. A group in which-or -C (O)-is inserted. In addition, a fluorine atom, a hydroxy group, or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in QQB2 .
QQB1と式中の炭素原子により形成される3価の基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。また、QQB1中の炭素原子−炭素原子間に、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されている場合は、−C(O)O−が挿入されているのが好ましい。
QQB2と式中の炭素原子により形成される2価の基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。前記2価の基は単環式炭化水素基であってもよく、多環式炭化水素基であってもよい。The trivalent group formed by QQB1 and the carbon atom in the formula is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group. In addition, when -C (O) O- or -C (O)-is inserted between the carbon atom and the carbon atom in QQB1 , -C (O) O- is inserted. preferable.
The divalent group formed by QQB2 and the carbon atom in the formula is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group. The divalent group may be a monocyclic hydrocarbon group or a polycyclic hydrocarbon group.
基(uqB1)は、基(uq12)または(uq13)が好ましい。
基(uqB2)は、基(uq22)、(uq23)、(uq25)または(uq26)が好ましい。
化合物(qB1)は、化合物(q12)または(q13)が好ましい。
化合物(qB2)は、化合物(q22)、(q23)、(q25)または(q26)が好ましい。
重合体(R)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましい。
重合体(R)の好ましい態様としては、繰り返し単位(RU)、繰り返し単位(QB1U)および繰り返し単位(QB2U)を含む重合体であって、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(RU)を20〜50モル%、繰り返し単位(QB1U)を30〜50モル%および繰り返し単位(QB2U)を20〜30モル%含む重合体が挙げられる。The group (uqB1) is preferably a group (uq12) or (uq13).
The group (uqB2) is preferably the group (uq22), (uq23), (uq25) or (uq26).
The compound (qB1) is preferably the compound (q12) or (q13).
The compound (qB2) is preferably the compound (q22), (q23), (q25) or (q26).
The weight average molecular weight of the polymer (R) is preferably 1000 to 100,000.
A preferred embodiment of the polymer (R) is a polymer containing a repeating unit (R U ), a repeating unit (QB1 U ) and a repeating unit (QB2 U ), wherein the repeating unit (R the U) 20 to 50 mol%, the repeating units (QB1 U) 30-50 mol% and the repeating units (QB2 U) a polymer containing 20 to 30 mol% are exemplified.
前記好ましい態様において、繰り返し単位(QB1U)は、化合物(q12)または(q13)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。また、繰り返し単位(QB2U)は、化合物(q22)、(q23)、(q25)または(q26)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。
前記態様における重合体の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。
本発明のレジスト組成物は、重合体(FS)と重合体(R)とを含み、重合体(R)に対して重合体(FS)を、0.1〜30質量%含むのが好ましく、1〜10質量%含むのが特に好ましい。この場合、重合体(FS)と重合体(R)が相溶しやすく、本発明のレジスト組成物の造膜性が優れるという効果がある。In the preferred embodiment, the repeating unit (QB1 U ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q12) or (q13). The repeating unit (QB2 U ) is particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q22), (q23), (q25) or (q26).
The weight average molecular weight of the polymer in the above embodiment is preferably from 1,000 to 100,000, particularly preferably from 1,000 to 50,000.
The resist composition of the present invention contains a polymer (FS) and a polymer (R), and preferably contains 0.1 to 30% by mass of the polymer (FS) with respect to the polymer (R). It is particularly preferable to contain 1 to 10% by mass. In this case, the polymer (FS) and the polymer (R) are easily compatible with each other, and there is an effect that the film forming property of the resist composition of the present invention is excellent.
本発明のレジスト組成物は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は化学増幅型の感光性レジストに調製されて用いられる。本発明のレジスト組成物には光酸発生剤が配合されるのが好ましい。また、本発明のレジスト組成物は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は基板上に塗布されて用いられる。本発明のレジスト組成物は、液状組成物に調製されるのが好ましい。
本発明は、本発明のレジスト組成物、光酸発生剤および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物(以下、レジスト形成組成物(2)ともいう。)を提供する。The resist composition of the present invention is usually prepared and used as a chemically amplified photosensitive resist in application to the immersion lithography method. The resist composition of the present invention preferably contains a photoacid generator. In addition, the resist composition of the present invention is usually used by being applied onto a substrate in application to the immersion lithography method. The resist composition of the present invention is preferably prepared as a liquid composition.
The present invention provides a resist forming composition for immersion lithography (hereinafter, also referred to as resist forming composition (2)) comprising the resist composition of the present invention, a photoacid generator and an organic solvent.
レジスト形成組成物(2)は、重合体(R)に対して光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。レジスト形成組成物(2)は、重合体(R)に対して有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。
光酸発生剤は、レジスト形成組成物(1)と同じ光酸発生剤を用いることができる。有機溶媒は、レジスト形成組成物(1)と同じ有機溶媒を用いることができる。
本発明のレジスト形成組成物(ただし、レジスト組成物(1)またはレジスト組成物(2)を意味する。)は、イマージョンリソグラフィー法に用いられる。イマージョンリソグラフィー法としては、本発明のレジスト形成組成物を基板(シリコンウェハ等。)上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、現像工程、エッチング工程およびレジスト膜剥離工程をこの順に行うイマージョンリソグラフィー法が挙げられる。
イマージョンリソグラフィー工程としては、露光光源の光をマスクに照射して得られたマスクのパターン像を、投影レンズとレジスト膜の間をイマージョン液で満たしつつ、レジスト膜上を相対的に移動する投影レンズを介してレジスト膜の所望の位置に投影する工程が挙げられる。The resist-forming composition (2) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator with respect to the polymer (R). It is preferable that a resist formation composition (2) contains 100 mass%-10000 mass% of organic solvents with respect to a polymer (R).
As the photoacid generator, the same photoacid generator as in the resist-forming composition (1) can be used. The same organic solvent as the resist forming composition (1) can be used as the organic solvent.
The resist forming composition of the present invention (meaning the resist composition (1) or the resist composition (2)) is used in an immersion lithography method. As the immersion lithography method, a step of coating the resist-forming composition of the present invention on a substrate (silicon wafer or the like) to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, a development step, an etching step, and a resist film peeling step There is an immersion lithography method in which the steps are performed in this order.
As an immersion lithography process, a projection lens that relatively moves on a resist film while filling a pattern image of the mask obtained by irradiating light from an exposure light source onto the mask with an immersion liquid between the projection lens and the resist film. And a step of projecting to a desired position of the resist film through the step.
露光光源は、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)またはF2エキシマレーザー光(波長157nm)が好ましく、ArFエキシマレーザー光またはF2エキシマレーザー光がより好ましく、ArFエキシマレーザー光が特に好ましい。
イマージョン液は、油性液状媒体(デカリン等。)であってもよく、水性液状媒体(超純水等。)であってもよく、水を主成分とする液状媒体が好ましく、超純水が特に好ましい。
現像工程としては、レジスト膜の露光部分をアルカリ溶液により除去する工程が挙げられる。アルカリ溶液としては、特に限定されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドおよびトリエチルアミンからなる群から選ばれる一種以上のアルカリ化合物を含むアルカリ水溶液が挙げられる。
本発明は、下記化合物(fp)の重合により形成された繰り返し単位(Fp)と、下記化合物(r1p)または(r2p)の重合により形成された繰り返し単位(Rp)とを含み、かつ、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fp)を1〜40モル%含む液浸露光用レジスト重合体(以下、レジスト重合体(P)ともいう。)を提供する。The exposure light source is preferably g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) or F 2 excimer laser light (wavelength 157 nm), and ArF excimer Laser light or F 2 excimer laser light is more preferable, and ArF excimer laser light is particularly preferable.
The immersion liquid may be an oily liquid medium (such as decalin) or an aqueous liquid medium (such as ultrapure water), preferably a liquid medium containing water as a main component, particularly ultrapure water. preferable.
Examples of the development step include a step of removing the exposed portion of the resist film with an alkaline solution. The alkali solution is not particularly limited, and examples thereof include an aqueous alkali solution containing one or more alkali compounds selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, and triethylamine.
The present invention includes a repeating unit (F p ) formed by polymerization of the following compound (f p ) and a repeating unit (R p ) formed by polymerization of the following compound (r1 p ) or (r2 p ). and, based on all repeating units, immersion exposure resist polymer containing repeating units (F p) 1 to 40 mol% (hereinafter, referred resist polymer (P) and also.) provides.
ただし、式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
Rfp、Rrp:それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基、または炭素数1〜3の含フッ素アルキル基。
pp:0または1。
Xfp:ppが0である場合にはフッ素原子またはヒドロキシ基であり、ppが1である場合にはフッ素原子またはヒドロキシメチル基。
Xr1p:炭素原子−炭素原子間に−O−が挿入されていてもよい炭素数1〜6のアルキル基。
Qrp:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。Qrp中の炭素原子−炭素原子間には、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、Qrp中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合していてもよい。However, the symbols in the formulas have the following meanings (the same applies hereinafter).
R fp , R rp : each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
pp: 0 or 1.
X fp : When pp is 0, it is a fluorine atom or a hydroxy group, and when pp is 1, it is a fluorine atom or a hydroxymethyl group.
X r1p : a C 1-6 alkyl group in which —O— may be inserted between the carbon atom and the carbon atom.
Q rp : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula. Between carbon atoms, -O - - Q carbon atoms in the rp, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also to a carbon atom in Q rp is A fluorine atom, a hydroxy group, a carboxy group, or one or more groups selected from the group consisting of an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 10 carbon atoms bonded thereto Also good.
Xr2p、Xr3pおよびXr4p:それぞれ独立に、炭素数1〜20の炭化水素基。前記炭化水素基中の炭素原子−炭素原子間には、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、前記炭化水素基中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合していてもよい。 Xr2p , Xr3p and Xr4p : each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. -O-, -C (O) O- or -C (O)-may be inserted between carbon atoms in the hydrocarbon group, and carbon in the hydrocarbon group. The atom is a fluorine atom, a hydroxy group, a carboxy group, or a group having 1 to 10 carbon atoms that is one or more groups selected from the group consisting of an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylcarbonyl group. It may be bonded.
本発明のレジスト重合体(P)は、化合物(fp)の重合により形成された繰り返し単位(Fp)を含むため、撥水性に優れ、動的撥水性に特に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、レジスト重合体(P)は、繰り返し単位(Fp)中の側鎖にかさ高いポリフルオロアダマンチル基を有するためと考えられる。したがって、繰り返し単位(Fp)を含むレジスト重合体(P)は、撥水性に優れ水に浸入されにくく、かつ動的撥水性に特に優れ水によく滑ると考えられる。Since the resist polymer (P) of the present invention contains a repeating unit (F p ) formed by polymerization of the compound (f p ), it is excellent in water repellency and particularly excellent in dynamic water repellency. The reason is not necessarily clear, but it is considered that the resist polymer (P) has a bulky polyfluoroadamantyl group in the side chain in the repeating unit (F p ). Therefore, it is considered that the resist polymer (P) containing the repeating unit (F p ) is excellent in water repellency and hardly penetrates into water, is excellent in dynamic water repellency, and slides well in water.
レジスト重合体(P)は、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Fp)を1〜40モル%含む。より好ましくは、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Fp)を2.5〜30モル%含む。この場合、レジスト重合体(P)の撥水性が優れているだけではなく、レジスト重合体(P)を汎用の有機溶媒にも分散または溶解させやすいため液浸露光用レジスト組成物を調製しやすい。
化合物(fp)は、下記化合物(f0p)または下記化合物(f1p)が好ましい。The resist polymer (P) contains 1 to 40 mol% of repeating units (F p ) with respect to all repeating units. More preferably, 2.5 to 30 mole percent of repeating units (F p) with respect to the total repeating units. In this case, not only is the water repellency of the resist polymer (P) excellent, but it is easy to prepare a resist composition for immersion exposure because the resist polymer (P) is easily dispersed or dissolved in a general-purpose organic solvent. .
The compound (f p ) is preferably the following compound (f0 p ) or the following compound (f1 p ).
Rf1pは、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基を示し、水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
化合物(f0p)におけるXf0pは、フッ素原子またはヒドロキシ基を示す。
化合物(f1p)におけるXf1pは、フッ素原子またはヒドロキシメチル基を示す。
化合物(f1p)は新規化合物である。化合物(f1p)は、下記化合物(f1−3p)と水を反応させて下記化合物(f1−2p)を得て、つぎに化合物(f1−2p)とH−CHOを反応させて下記化合物(f1−1p)を得て、つぎに化合物(f1−1p)とCH2=CRf1pC(O)Clを反応させることにより製造できる。R f1p represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and a methyl group Is particularly preferred.
X f0p in the compound (f0 p ) represents a fluorine atom or a hydroxy group.
X f1p in the compound (f1 p ) represents a fluorine atom or a hydroxymethyl group.
Compound (f1 p ) is a novel compound. Compound (f1 p) is the following compound (f1-3 p) is reacted with water to give the following compound (f1-2 p), it was then compound (f1-2 p) reacting the H-CHO to give the following compound (f1-1 p), it can then compound (f1-1 p) produced by reacting CH 2 = CR f1p C (O ) Cl.
化合物(fp)の具体例としては、重合性化合物(fm)の具体例に記載した化合物と同じである。
また、本発明のレジスト重合体(P)は、繰り返し単位(Rp)中のカルボキシレート部分が酸の作用により開裂してカルボキシ基を形成するため、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大すると考えられる。そのため、液浸露光工程後の本発明の液浸露光用レジスト組成物の露光部分は、アルカリ溶液により容易に除去可能である。
化合物(r1p)におけるRrpは、水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基が好ましく、水素原子またはメチル基が特に好ましい。
Xr1pは、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基がより好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
Qrpと式中の炭素原子により形成される環は、単環式炭化水素基であってもよく、多環式炭化水素基であってもよく、多環式炭化水素基が好ましく、橋かけ環炭化水素基が特に好ましい。これらの環基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。
Qrp中の炭素原子−炭素原子間に、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されている場合には、−C(O)O−が挿入されているのが好ましい。
Qrp中の炭素原子に、フッ素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアシルオキシ基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合している場合には、ヒドロキシ基または−OCH2OXb1pp(ただし、Xb1ppは炭素数1〜9のアルキル基を示す。)が結合しているのが好ましく、ヒドロキシ基、−OCH2OCH2CH3、−OCH2OCH3または−OCH2OC(CH3)3が結合しているのが特に好ましい。Specific examples of the compound (f p ) are the same as the compounds described in the specific examples of the polymerizable compound (f m ).
Further, in the resist polymer (P) of the present invention, the carboxylate portion in the repeating unit (R p ) is cleaved by the action of an acid to form a carboxy group, so that the alkali solubility is considered to increase by the action of the acid. . Therefore, the exposed portion of the resist composition for immersion exposure according to the present invention after the immersion exposure step can be easily removed with an alkaline solution.
R rp in the compound (r1 p ) is preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
X r1p is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group.
The ring formed by Q rp and the carbon atom in the formula may be a monocyclic hydrocarbon group or a polycyclic hydrocarbon group, preferably a polycyclic hydrocarbon group, and a bridge. A cyclic hydrocarbon group is particularly preferred. These cyclic groups are preferably aliphatic groups, and particularly preferably saturated aliphatic groups.
Between carbon atoms, -O - - carbon atom in Q rp, - C (O) O- or -C (O) - when is inserted, -C (O) O- is inserted It is preferable.
The carbon atom in Q rp is a fluorine atom, a hydroxy group, a carboxy group, or one or more groups selected from the group consisting of an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an acyloxy group, having 1 to 10 carbon atoms. Are bonded, a hydroxy group or —OCH 2 OX b1pp (where X b1pp represents an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms) is preferably bonded to the hydroxy group, — It is particularly preferable that OCH 2 OCH 2 CH 3 , —OCH 2 OCH 3 or —OCH 2 OC (CH 3 ) 3 is bonded.
化合物(r2p)におけるXr2p〜Xr4pは、それぞれ独立に、炭素数1〜20の飽和炭化水素基が特に好ましい。Xr2p〜Xr4pの好ましい態様としては、Xr2p〜Xr4pがそれぞれ炭素数1〜3のアルキル基(メチル基が好ましい。)である態様、またはXr2pが炭素数1〜3のアルキル基(メチル基が好ましい。)であり、かつXr3pおよびXr4pが1−アダマンチル基である態様が挙げられる。
繰り返し単位(Rp)は、化合物(r1p)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。
化合物(r1p)および(r2p)の具体例は、化合物(r1)および化合物(r2)の具体例に記載した化合物と同じである。
レジスト重合体(P)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Rp)を20〜90モル%含むのが好ましく、30〜60モル%含むのが特に好ましい。この場合、レジスト重合体(P)は、は、撥水性に優れているとともに、液浸露光後に露光部分をアルカリ可溶性により容易に除去しやすい。
レジスト重合体(P)は、繰り返し単位(Fp)と繰り返し単位(Rp)以外の繰り返し単位(以下、他の単位(Fp)ともいう。)を含んでいてもよい。他の単位(Fp)は、特に限定されず、化合物(q11p)もしくは(q12p)の重合により形成された繰り返し単位(Q1p)、または、化合物(q21p)もしくは(q22p)の重合により形成された繰り返し単位(Q2p)が好ましい。X r2p to X r4p in the compound (r2 p ) are each independently preferably a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. X R2P Preferred embodiments of ~X r4p, X r2p ~X r4p a mode are each an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (preferably a methyl group.) Or X R2P is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, ( A methyl group is preferred), and Xr3p and Xr4p are 1-adamantyl groups.
The repeating unit (R p ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r1 p ).
Specific examples of the compounds (r1 p ) and (r2 p ) are the same as the compounds described in the specific examples of the compound (r1) and the compound (r2).
The resist polymer (P) preferably contains 20 to 90 mol%, particularly preferably 30 to 60 mol% of the repeating unit (R p ) with respect to all repeating units. In this case, the resist polymer (P) is excellent in water repellency and easily removes the exposed portion by alkali solubility after immersion exposure.
The resist polymer (P) may contain a repeating unit other than the repeating unit (F p ) and the repeating unit (R p ) (hereinafter also referred to as other unit (F p )). Other units (F p) is not particularly limited, Compound (q11 p) or (q12 p) repeating units formed by polymerization of (Q1 p), or compound (q21 p) or the (q22 p) The repeating unit (Q2 p ) formed by polymerization is preferred.
ただし、式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
Rqp:それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3の含フッ素アルキル基。
Qqp11、Qqp12:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の基であって、炭素原子−炭素原子間に、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されている基(ただし、Qqp11は3価の基であり、Qqp12は2価の基である。)。また、該基中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合していてもよい。However, the symbols in the formulas have the following meanings (the same applies hereinafter).
R qp : each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Q qp11 , Q qp12 : a group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula, and —O—, —C (O ) A group in which O- or -C (O) -is inserted (where Q qp11 is a trivalent group and Q qp12 is a divalent group). The carbon atom in the group is a fluorine atom, a hydroxy group, a carboxy group, or one or more groups selected from the group consisting of an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylcarbonyl group. The group of several 1-10 may be couple | bonded.
Qqp21、Qqp22:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の基(ただし、Qqp21は3価の基であり、Qqp22は2価の基である。)であって、該基中の炭素原子に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合している基。
化合物(q11p)および(q12p)におけるRqpは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基が好ましく、水素原子またはメチル基が特に好ましい。Q qp21 , Q qp22 : a group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula (where Q qp21 is a trivalent group, and Q qp22 is a divalent group And the carbon atom in the group is a hydroxy group, a carboxy group, or one or more groups selected from the group consisting of an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylcarbonyl group. A group to which a group having 1 to 10 carbon atoms is bonded.
R qp in the compounds (q11 p ) and (q12 p ) is each independently preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
レジスト重合体(P)が繰り返し単位(Q1p)を含む場合には、液浸露光工程後にその露光部分をアルカリ溶液により除去しやすく、現像工程を容易に行える。その理由は必ずしも明確ではないが、繰り返し単位(Q1p)を含むレジスト重合体(P)は、炭素原子−炭素原子間に挿入された、−O−、−C(O)O−または−C(O)−を有するため、アルカリ溶液との親和性が高いためと考えられる。When the resist polymer (P) contains a repeating unit (Q1 p ), the exposed portion can be easily removed with an alkaline solution after the immersion exposure step, and the development step can be easily performed. The reason is not necessarily clear, but the resist polymer (P) containing the repeating unit (Q1 p ) is —O—, —C (O) O— or —C inserted between carbon atoms. This is considered to be due to the high affinity with the alkaline solution because of having (O)-.
Qqp11およびQqp12中の炭素原子−炭素原子間に挿入されている基は、現像性の観点から−C(O)O−または−C(O)−が好ましく、−C(O)O−が特に好ましい。
Qqp21およびQqp22中の炭素原子には、他の重合性化合物との共重合性、他の材料(本発明の液浸露光用重合体が塗布される基板等。)との密着性等の観点からは、それぞれ、ヒドロキシ基または−OCH2OYp(ただし、Ypは炭素数1〜9のアルキル基を示す。)が結合しているのが好ましく、ヒドロキシ基、−CH2OCH2CH3、−CH2OCH3または−CH2OC(CH3)3が結合しているのが好ましく、ヒドロキシ基が結合しているのが特に好ましい。The group inserted between the carbon atom and the carbon atom in Q qp11 and Q qp12 is preferably —C (O) O— or —C (O) — from the viewpoint of developability, and —C (O) O— Is particularly preferred.
The carbon atoms in Q qp21 and Q qp22 include copolymerizability with other polymerizable compounds, adhesion to other materials (substrate to which the immersion exposure polymer of the present invention is applied, etc.), and the like. From the viewpoint, it is preferable that a hydroxy group or —OCH 2 OY p (wherein Y p represents an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms) is bonded to each other, and a hydroxy group, —CH 2 OCH 2 CH 3 , —CH 2 OCH 3 or —CH 2 OC (CH 3 ) 3 are preferably bonded, and it is particularly preferable that a hydroxy group is bonded.
化合物(q11p)および化合物(q12p)の具体例は、化合物(q1)および化合物(q2)の具体例に記載した化合物と同じである。
レジスト重合体(P)が繰り返し単位(Q1p)を含む場合、レジスト重合体(P)は、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Q1p)を20〜60モル%含むのが好ましい。Specific examples of the compound (q11 p ) and the compound (q12 p ) are the same as the compounds described in the specific examples of the compound (q1) and the compound (q2).
When the resist polymer (P) contains the repeating units (Q1 p), the resist polymer (P) is, repeating units (Q1 p) preferably contains 20 to 60 mol% based on all repeating units.
レジスト重合体(P)が繰り返し単位(Q2p)を含む場合、レジスト重合体(P)は、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Q2p)を5〜30モル%含むのが好ましい。
本発明のレジスト重合体(P)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、5000〜50000が特に好ましい。
レジスト重合体(P)の好ましい態様としては、繰り返し単位(Fp)と繰り返し単位(Rp)とを含み、かつ、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fp)を2.5〜30モル%含み、繰り返し単位(Rp)を30〜60モル%含む重合体が挙げられる。レジスト重合体(P)の特に好ましい態様としては、繰り返し単位(Fp)、繰り返し単位(Rp)および繰り返し単位(Q1p)を含む重合体であり、かつ、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fp)を2.5〜30モル%含み、繰り返し単位(Rp)を30〜60モル%含み、繰り返し単位(Q1p)を20〜60モル%含む重合体が挙げられる。さらに、前記重合体は、繰り返し単位(Q2p)を5〜30モル%含んでいてもよい。When the resist polymer (P) contains the repeating units (Q2 p), the resist polymer (P) is, repeating units (Q2 p) preferably contains 5 to 30 mol% based on all repeating units.
1000-100,000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of the resist polymer (P) of this invention, 5000-50000 are especially preferable.
As a preferable aspect of the resist polymer (P), it contains a repeating unit (F p ) and a repeating unit (R p ), and the repeating unit (F p ) is 2.5 to 30 with respect to all repeating units. A polymer containing 30% by mole of the repeating unit (R p ) is included. A particularly preferred embodiment of the resist polymer (P) is a polymer containing a repeating unit (F p ), a repeating unit (R p ), and a repeating unit (Q1 p ), and is repeated with respect to all repeating units. Examples include a polymer containing 2.5 to 30 mol% of the unit (F p ), 30 to 60 mol% of the repeating unit (R p ), and 20 to 60 mol% of the repeating unit (Q1 p ). Further, the polymer repeating units (Q2 p) may comprise 5 to 30 mole%.
好ましい態様における繰り返し単位(Rp)は、化合物(r1p)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。また、繰り返し単位(Q1p)は、化合物(q22)、(q23)、(q25)または(q26)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。繰り返し単位(Q2p)は、化合物(q12)または化合物(q13)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。The repeating unit (R p ) in a preferred embodiment is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r1 p ), and particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r11). The repeating unit (Q1 p ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q22), (q23), (q25) or (q26). The repeating unit (Q2 p ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q12) or the compound (q13).
レジスト重合体(P)の製造方法は、特に限定されず、化合物(fp)と化合物(rp)とを、ラジカル開始剤の存在下にラジカル重合させる方法が挙げられる。
ラジカル開始剤は、特に限定されず、ベンゾイルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジt−ブチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシピバレート、ペルフルオロブチリルパーオキシド、ペルフルオロベンゾイルパーオキシド等の過酸化物;アゾイソビスブチロニトリル等のアゾ化合物;過硫酸塩等が挙げられる。
ラジカル重合の方法は、特に限定されず、バルク重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の重合方法にしたがって実施できる。The method for producing the resist polymer (P) is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the compound (f p ) and the compound (r p ) are radically polymerized in the presence of a radical initiator.
The radical initiator is not particularly limited, and is peroxidized such as benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-t-butyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxypivalate, perfluorobutyryl peroxide, perfluorobenzoyl peroxide. Products; azo compounds such as azoisobisbutyronitrile; and persulfates.
The method of radical polymerization is not particularly limited, and can be carried out according to a polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method or an emulsion polymerization method.
ラジカル重合を溶媒存在下に行う場合の溶媒は、特に限定されず、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、t−ブタノール等の炭化水素系アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の炭化水素系ケトン類;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルt−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等の炭化水素系エーテル類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等の環状脂肪族炭化水素系エーテル類;アセトニトリル等のニトリル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸t−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の炭化水素系エステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素等の塩化炭化水素類;1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン、ジクロロペンタフルオロプロパン等のフッ化塩化炭化水素類;1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフロロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフロロヘキサン等のフッ化炭化水素類;メチル2,2,3,3−テトラフロロエチルエーテル等のフッ化炭化水素系エーテル類;2,2,2−トリフロロエタノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロイソプロパノール、2,2,3,3−テトラフロロプロパノール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフロロペンタノール等のフッ化炭化水素系アルコール類が挙げられる。 The solvent for radical polymerization in the presence of a solvent is not particularly limited, and aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane; hydrocarbon alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, and t-butanol Hydrocarbon hydrocarbons such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone; hydrocarbon ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl t-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether; tetrahydrofuran, Cyclic aliphatic hydrocarbon ethers such as 1,4-dioxane; nitriles such as acetonitrile; methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, Hydrocarbon esters such as t-butyl acid, methyl propionate and ethyl propionate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride; 1,1, Fluorinated chlorinated hydrocarbons such as 2-trichlorotrifluoroethane and dichloropentafluoropropane; 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorohexane Fluorinated hydrocarbons such as 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluorohexane; Fluorinated hydrocarbons such as methyl 2,2,3,3-tetrafluoroethyl ether Ethers; 2,2,2-trifluoroethanol, 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol, 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, 2,2,3,3,4 , 4, 5, - fluorinated hydrocarbon alcohols such as octa fluorosilicone pentanol.
ラジカル重合における反応温度は、特に限定されず、0℃〜200℃が好ましく、25℃〜100℃が特に好ましい。また、ラジカル重合における反応圧力は、減圧条件、大気圧条件、加圧条件のいずれであってもよく、1kPa〜100MPaが好ましく、10kPa〜10MPaが特に好ましい。
レジスト重合体(P)の液浸リソグラフィー法への適用においては、レジスト重合体(P)と光酸発生剤とを、有機溶媒に溶解または分散させて、光感応性化学増幅型レジストとするのが好ましい。本発明は、レジスト重合体(P)、光酸発生剤、および有機溶媒を含む液浸露光用レジスト組成物(以下、レジスト形成組成物(P)ともいう。)を提供する。
レジスト形成組成物(P)における光酸発生剤と有機溶媒の具体例は、レジスト形成組成物(1)と同じである。
レジスト形成組成物(P)は、レジスト重合体(P)に対して、光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。レジスト形成組成物(P)は、レジスト重合体(P)に対して、有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。
レジスト形成組成物(P)の製造方法は、特に限定されず、レジスト重合体(P)と光酸発生剤とを有機溶媒に溶解または分散させる方法が挙げられる。
レジスト形成組成物(P)を用いた液浸リソグラフィー法によるレジストパターンの形成方法は、特に限定されず、レジスト形成組成物(1)と同じである。The reaction temperature in radical polymerization is not particularly limited and is preferably 0 ° C to 200 ° C, particularly preferably 25 ° C to 100 ° C. Further, the reaction pressure in radical polymerization may be any of reduced pressure conditions, atmospheric pressure conditions, and pressurized conditions, preferably 1 kPa to 100 MPa, particularly preferably 10 kPa to 10 MPa.
In application of the resist polymer (P) to the immersion lithography method, the resist polymer (P) and the photoacid generator are dissolved or dispersed in an organic solvent to form a photosensitive chemical amplification resist. Is preferred. The present invention provides a resist composition for immersion exposure (hereinafter also referred to as resist-forming composition (P)) containing a resist polymer (P), a photoacid generator, and an organic solvent.
Specific examples of the photoacid generator and the organic solvent in the resist forming composition (P) are the same as those in the resist forming composition (1).
The resist-forming composition (P) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator with respect to the resist polymer (P). The resist forming composition (P) preferably contains 100% by mass to 10,000% by mass of an organic solvent with respect to the resist polymer (P).
The method for producing the resist-forming composition (P) is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the resist polymer (P) and the photoacid generator are dissolved or dispersed in an organic solvent.
A method for forming a resist pattern by an immersion lithography method using the resist forming composition (P) is not particularly limited, and is the same as the resist forming composition (1).
また、液浸リソグラフィー法においては、さらにレジスト膜中の添加物の水への溶出を抑制する観点から、レジスト膜の最表面にレジスト保護膜を形成してもよい。
本発明は、下記重合体(Fq)と、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する重合体(Rq)とを含み、かつ重合体(Rq)に対して重合体(Fq)を0.1〜30質量%含む液浸露光用レジスト組成物(以下、レジスト組成物(Q)ともいう。)を提供する。
重合体(Fq):下記化合物(fq)の重合により形成された繰り返し単位(Fq)を含む重合体であって、繰り返し単位(Fq)を全繰り返し単位に対して10モル%以上含む重合体。
CH2=CRfqC(O)O−Xq (fq)。
ただし、式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
Rfq:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3の含フッ素アルキル基。
Xq:炭素数5〜20の含フッ素環式炭化水素基を含む基。また、Xq中の炭素原子には、ヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合していてもよい。In the immersion lithography method, a resist protective film may be formed on the outermost surface of the resist film from the viewpoint of suppressing elution of additives in the resist film into water.
The present invention includes the following polymer (F q ) and a polymer (R q ) whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and the polymer (F q ) is 0 with respect to the polymer (R q ). 1. A resist composition for immersion exposure containing 1 to 30% by mass (hereinafter also referred to as resist composition (Q)) is provided.
Polymer (F q ): A polymer containing a repeating unit (F q ) formed by polymerization of the following compound (f q ), wherein the repeating unit (F q ) is 10 mol% or more based on all repeating units. Containing polymer.
CH 2 = CR fq C (O ) O-X q (f q).
However, the symbols in the formulas have the following meanings (the same applies hereinafter).
R fq : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Xq : a group containing a fluorine-containing cyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms. Further, the carbon atoms in X q, hydroxy group, carboxy group, or an alkoxy group, alkoxyalkoxy group, a one or more groups selected from the group consisting of alkoxycarbonyl group and an alkylcarbonyl group 1 carbon atoms Ten groups may be bonded.
本発明のレジスト組成物(Q)は、撥水性に優れ、動的撥水性に特に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、重合体(Fq)が、化合物(fq)に由来するかさ高い含フッ素基(式−Xqで表される基。)を側鎖に有する重合体であるためと考えられる。したがって、重合体(Fq)を含むレジスト組成物(Q)は、高撥水性で水に浸入されにくく、動的撥水性に特に優れ、水がよく滑る感光性レジスト材料となると考えられる。
化合物(fq)におけるRfqは、水素原子またはメチル基が好ましい。
Xqは、1価の含フッ素環式炭化水素基を含む基であれば、特に限定されず、含フッ素環式炭化水素基のみからなる基であってもよく、含フッ素環式炭化水素基が連結基を介して式CH2=CRfqC(O)O−で表される基に結合する基であってもよい。含フッ素環式炭化水素基は、含フッ素単環式炭化水素基であってもよく、含フッ素多環式炭化水素基であってもよく、立体的にかさ高く動的撥水性がより優れている観点から、含フッ素多環式炭化水素基が好ましい。The resist composition (Q) of the present invention is excellent in water repellency and particularly excellent in dynamic water repellency. The reason is not necessarily clear, but the polymer (F q ) is a polymer having a bulky fluorine-containing group (group represented by the formula -X q ) derived from the compound (f q ) in the side chain. It is thought that there is. Therefore, the resist composition (Q) containing the polymer (F q ) is considered to be a photosensitive resist material that has high water repellency and is difficult to enter water, is particularly excellent in dynamic water repellency, and is well slidable.
R fq in the compound (f q ) is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
X q is not particularly limited as long as it is a group containing a monovalent fluorine-containing cyclic hydrocarbon group, and may be a group consisting of only a fluorine-containing cyclic hydrocarbon group, or a fluorine-containing cyclic hydrocarbon group May be a group bonded to a group represented by the formula CH 2 ═CR fq C (O) O— through a linking group. The fluorine-containing cyclic hydrocarbon group may be a fluorine-containing monocyclic hydrocarbon group or a fluorine-containing polycyclic hydrocarbon group, and is sterically bulky and more excellent in dynamic water repellency. In view of the above, a fluorine-containing polycyclic hydrocarbon group is preferable.
また、化合物(fq)における含フッ素環式炭化水素基は、脂肪族の基であっても芳香族の基であってもよく、撥水性の観点から、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。含フッ素環式炭化水素基のフッ素含有量は、撥水性の観点から、30質量%以上が好ましく、50質量%以上が特に好ましい。前記フッ素含有量の上限は、特に限定されず、76質量%以下が好ましい。
さらに、化合物(fq)における含フッ素環式炭化水素基中の炭素原子にヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合している場合には、ヒドロキシ基または−OCH2OXfqq(ただし、Xfqqは炭素数1〜9のアルキル基を示す。)が結合しているのが好ましく、ヒドロキシ基、−OCH2OCH2CH3、−OCH2OCH3または−OCH2OC(CH3)3が結合しているのが特に好ましい。In addition, the fluorine-containing cyclic hydrocarbon group in the compound (f q ) may be an aliphatic group or an aromatic group. From the viewpoint of water repellency, an aliphatic group is preferable, and a saturated fat A group of groups is particularly preferred. From the viewpoint of water repellency, the fluorine content of the fluorine-containing cyclic hydrocarbon group is preferably 30% by mass or more, and particularly preferably 50% by mass or more. The upper limit of the fluorine content is not particularly limited, and is preferably 76% by mass or less.
Further, the carbon atom in the fluorine-containing cyclic hydrocarbon group in the compound (f q ) is at least one selected from the group consisting of a hydroxy group, a carboxy group, or an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylcarbonyl group. When a group having 1 to 10 carbon atoms is bonded, a hydroxy group or —OCH 2 OX fqq (where X fqq represents an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms) is bonded. It is particularly preferable that a hydroxy group, —OCH 2 OCH 2 CH 3 , —OCH 2 OCH 3 or —OCH 2 OC (CH 3 ) 3 is bonded.
化合物(fq)における含フッ素多環式炭化水素基は、炭素数5〜20の含フッ素縮合多環式炭化水素基が好ましく、立体的によりかさ高い観点から、炭素数5〜20の含フッ素橋かけ環炭化水素基が特に好ましい。
含フッ素橋かけ環式炭化水素基は、フルオロアダマンチル基を含む基またはフルオロノルボルニル基を含む基が好ましく、立体的にかさ高い観点から、前者がより好ましく、下式で表わされる基のいずれかの基が特に好ましい。The fluorine-containing polycyclic hydrocarbon group in the compound (f q ) is preferably a fluorine-containing condensed polycyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms, and from the viewpoint of sterically bulky fluorine-containing fluorine atoms having 5 to 20 carbon atoms Bridged ring hydrocarbon groups are particularly preferred.
The fluorine-containing bridged cyclic hydrocarbon group is preferably a group containing a fluoroadamantyl group or a group containing a fluoronorbornyl group. From the viewpoint of steric bulk, the former is more preferred, and any of the groups represented by Such groups are particularly preferred.
ただし、式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
Rf1q:水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基。
pq:0または1。
Xf1q:pが0である場合はフッ素原子またはヒドロキシ基であり、pqが1である場合はフッ素原子またはヒドロキシメチル基である。
Rf1qは、水素原子またはメチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
Xf1qは、フッ素原子が好ましい。
化合物(fq)の具体例としては、重合性化合物(fm)の具体例に記載した化合物と同じである。However, the symbols in the formulas have the following meanings (the same applies hereinafter).
R f1q : a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
pq: 0 or 1.
X f1q : When p is 0, it is a fluorine atom or a hydroxy group, and when pq is 1, it is a fluorine atom or a hydroxymethyl group.
R f1q is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a methyl group.
X f1q is preferably a fluorine atom.
Specific examples of the compound (f q ) are the same as the compounds described in the specific examples of the polymerizable compound (f m ).
重合体(Fq)は、繰り返し単位(Fq)のみからなる重合体であってもよく、繰り返し単位(Fq)と繰り返し単位(Fq)以外の繰り返し単位(以下、他の単位(Fq)ともいう。)とを含む重合体であってもよい。また、繰り返し単位(Fq)は、1種のみからなってもよく、2種以上からなっていてもよい。
いずれにしても重合体(Fq)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fq)を、10モル%以上含み、50モル%以上含むのが好ましい。重合体(Fq)が他の単位(Fq)を含む場合、重合体(Fq)は、他の単位(Fq)を全繰り返し単位に対して、90モル%以下含むのが好ましく、50モル%以下含むのが特に好ましい。Polymer (F q) is the repeating unit (F q) may be a polymer consisting only of repeating units (F q) the repeating unit (F q) other than the repeating units (hereinafter, other units (F q )))). Further, the repeating unit (F q ) may be composed of only one type, or may be composed of two or more types.
In any case, the polymer (F q ) contains 10 mol% or more and preferably 50 mol% or more of the repeating unit (F q ) with respect to all repeating units. When the polymer (F q ) contains other units (F q ), the polymer (F q ) preferably contains 90 mol% or less of the other units (F q ) with respect to all repeating units. It is particularly preferred to contain 50 mol% or less.
他の単位(Fq)は、特に限定されず、前記の化合物(r1p)、(r2p)、後述の化合物(r13q)、〜(r18q)、前記の化合物(q11p)または(q12p)の重合により形成された繰り返し単位、および、下記化合物(cq)の環化重合により形成された繰り返し単位からなる群から選ばれる一種以上の繰り返し単位が好ましい。
CF2=CF−Qcq−CRcq=CH2 (cq)
ただし、式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
Rcq:水素原子または炭素数1〜12のアルキル基。
Qcq:−CF2C(CF3)(OXcq)(CH2)mcq−、−CH2CH((CH2)pcqC(CF3)2(OXcq))(CH2)ncq−または−CH2CH(C(O)OYcq)(CH2)ncq−。
mcq、ncqおよびpcq:それぞれ独立に、0、1または2。
Rcqは、水素原子が好ましい。
Xcqは、水素原子、−CH2OZcq1(ただし、Zcq1は炭素数1〜9のアルキル基を示し、−CH2OCH2CH3、−CH2OCH3、−CH2OC(CH3)3または−C(O)OC(CH3)3が好ましい。)または−OC(O)OZcq2(ただし、Zcq2は炭素数1〜9のアルキル基を示し、−CH3、−CH2CH3または−C(CH3)3が好ましい。)が好ましい。The other unit (F q ) is not particularly limited, and the compound (r1 p ), (r2 p ), the compound (r1 3q ), to (r1 8q ) described later, the compound (q11 p ) or ( One or more repeating units selected from the group consisting of repeating units formed by polymerization of q12 p ) and repeating units formed by cyclopolymerization of the following compound (c q ) are preferred.
CF 2 = CF-Q cq -CR cq = CH 2 (c q)
However, the symbols in the formulas have the following meanings (the same applies hereinafter).
R cq : a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
Q cq: -CF 2 C (CF 3) (OX cq) (CH 2) mcq -, - CH 2 CH ((CH 2) pcq C (CF 3) 2 (OX cq)) (CH 2) ncq - or -CH 2 CH (C (O) OY cq) (CH 2) ncq -.
mcq, ncq and pcq: each independently 0, 1 or 2.
R cq is preferably a hydrogen atom.
X cq represents a hydrogen atom, —CH 2 OZ cq1 (where Z cq1 represents an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, —CH 2 OCH 2 CH 3 , —CH 2 OCH 3 , —CH 2 OC (CH 3 ) 3 or —C (O) OC (CH 3 ) 3 is preferable.) Or —OC (O) OZ cq2 (where Z cq2 represents an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and —CH 3 , —CH 2 CH 3 or —C (CH 3 ) 3 is preferred).
Ycqは、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、水素原子、−CH3、−CH2CH3または−C(CH3)3が特に好ましい。
mcqおよびncqは、1が好ましい。
pcqは、0が好ましい。
重合体(Fq)の重量平均分子量は、1000〜30000が好ましく、1000〜10000が特に好ましい。
重合体(Fq)の好ましい態様としては、下記重合体(FHq)、下記重合体(FCq)が挙げられる。
重合体(FHq):化合物(f1q)の重合により形成された繰り返し単位(以下、単に単位(F1q)ともいう。)のみからなる重合体であって、重量平均分子量が1000〜30000(1000〜10000が好ましい。)である重合体。
重合体(ACq):単位(F1q)と、前記の繰り返し単位(Rp)、繰り返し単位(Q1p)または繰り返し単位(Q2p)を含み、全繰り返し単位に対して、単位(F1q)を10〜50モル%含み、かつ繰り返し単位(R1q)、(Q1p)および(Q2p)を計50〜90モル%含む重合体であって、重量平均分子量が1000〜30000、好ましくは1000〜10000である重合体。Y cq is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably a hydrogen atom, —CH 3 , —CH 2 CH 3 or —C (CH 3 ) 3 .
As for mcq and ncq, 1 is preferable.
pcq is preferably 0.
The weight average molecular weight of the polymer (F q) is preferably from 1,000 to 30,000, particularly preferably 1,000 to 10,000.
Preferred embodiments of the polymer (F q ) include the following polymer (FH q ) and the following polymer (FC q ).
Polymer (FH q ): A polymer consisting only of repeating units (hereinafter also simply referred to as units (F1 q )) formed by polymerization of the compound (f1 q ), and having a weight average molecular weight of 1000 to 30000 ( 1000 to 10,000 is preferred.).
Polymer (AC q ): comprising unit (F1 q ) and the above repeating unit (R p ), repeating unit (Q1 p ) or repeating unit (Q2 p ), with respect to all repeating units, unit (F1 q ) And a repeating unit (R1 q ), (Q1 p ), and (Q2 p ) in a total of 50 to 90 mol%, and a weight average molecular weight of 1000 to 30000, preferably A polymer that is 1000-10000.
繰り返し単位(R1q)、(Q1p)および(Q2p)の好ましい態様は、レジスト重合体(P)と同じである。
レジスト組成物(Q)は、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する重合体(Rq)を含む。重合体(Rq)は、特に限定されず、化合物(r1p)または(r2p)の重合により形成された繰り返し単位を含む重合体が好ましい。
この場合の重合体(Rq)は、前記繰り返し単位中のカルボキシレート部分が酸の作用により開裂してカルボキシ基を形成するため、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大すると考えられる。さらに、前記繰り返し単位のうち環基を有する繰り返し単位を含む重合体はドライエッチング耐性に優れている。Preferred embodiments of the repeating units (R1 q ), (Q1 p ) and (Q2 p ) are the same as those of the resist polymer (P).
The resist composition (Q) contains a polymer (R q ) whose alkali solubility is increased by the action of an acid. The polymer (R q ) is not particularly limited, and a polymer including a repeating unit formed by polymerization of the compound (r1 p ) or (r2 p ) is preferable.
In this case, the polymer (R q ) is considered to have increased alkali solubility by the action of the acid because the carboxylate moiety in the repeating unit is cleaved by the action of the acid to form a carboxy group. Furthermore, the polymer containing the repeating unit which has a cyclic group among the said repeating units is excellent in dry etching tolerance.
重合体(Rq)における化合物(r1p)と(r2p)の好ましい態様は、レジスト重合体(P)と同じである。
重合体(Rq)は、化合物(r1p)または(r2p)の重合により形成された繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。前記繰り返し単位は、化合物(q11p)または(q22p)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。
重合体(Rq)における化合物(q11p)と(q22p)の好ましい態様は、レジスト重合体(P)と同じである。
その他の重合体(Rq)としては、下記化合物(r13q)〜(r18q)からなる群から選ばれる一種以上の化合物(r’q)の重合により形成された繰り返し単位を含む重合体(以下、重合体(R’q)ともいう。)が挙げられる。The preferred embodiments of the compounds (r1 p ) and (r2 p ) in the polymer (R q ) are the same as those of the resist polymer (P).
The polymer (R q ) may contain a repeating unit other than the repeating unit formed by polymerization of the compound (r1 p ) or (r2 p ). The repeating unit is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q11 p ) or (q22 p ).
The preferred embodiments of the compounds (q11 p ) and (q22 p ) in the polymer (R q ) are the same as those of the resist polymer (P).
As the other polymer (R q ), a polymer containing a repeating unit formed by polymerization of one or more compounds (r ′ q ) selected from the group consisting of the following compounds (r1 3q ) to (r1 8q ) ( Hereinafter, the polymer (also referred to as R ′ q )) may be mentioned.
ただし、式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)
R31q:炭素原子−炭素原子間に−O−が挿入されていてもよい炭素数1〜6のアルキル基(メチル基が好ましい。)。
R32qおよびR33q:それぞれ独立に、炭素原子−炭素原子間に−O−が挿入されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基(メチル基が好ましい。)、または、式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
また、R31q、R32qおよびR33q中の炭素原子−炭素原子間には、それぞれ、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよい。また、R31q、R32qおよびR33q中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、または、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基が結合していてもよい。However, the symbols in the formula have the following meanings (the same applies hereinafter).
R 31q : a carbon atom-alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which —O— may be inserted between carbon atoms (a methyl group is preferred).
R 32q and R 33q : each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in which —O— may be inserted between carbon atoms and carbon atoms (preferably a methyl group), or a carbon atom in the formula And a divalent group having 4 to 20 carbon atoms which forms a cyclic hydrocarbon group in combination with.
In addition, —O—, —C (O) O—, or —C (O) — may be inserted between carbon atoms and carbon atoms in R 31q , R 32q, and R 33q , respectively. The carbon atoms in R 31q , R 32q and R 33q are one or more selected from the group consisting of a fluorine atom, a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an alkoxycarbonyl group and an alkylcarbonyl group. And a group having 1 to 10 carbon atoms may be bonded.
R4q、R5q、R6q、R7q、R81qおよびR82q:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基からなる群から選ばれる一種以上の基であって炭素数1〜10の基。また、前記炭素数1〜10の基中の炭素原子−炭素原子間には、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよい。
前記炭素数1〜10の基は、式−CH2ORbxqで表される基(ただし、Rbxqは炭素数1〜9のアルキル基を示す。)が好ましく、−CH2OCH2CH3、−CH2OCH3または−CH2OC(CH3)3が特に好ましい。
化合物(r’q)の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。R 4q , R 5q , R 6q , R 7q , R 81q and R 82q : each independently one or more groups selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group and an alkylcarbonyl group, Number 1-10 groups. Further, —O—, —C (O) O—, or —C (O) — may be inserted between carbon atoms in the group having 1 to 10 carbon atoms.
The group having 1 to 10 carbon atoms is preferably a group represented by the formula —CH 2 OR bxq (where R bxq represents an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms), —CH 2 OCH 2 CH 3 , -CH 2 OCH 3 or -CH 2 OC (CH 3) 3 is particularly preferred.
Specific examples of the compound (r ′ q ) include the following compounds.
重合体(R’q)は、重合体(R’q)のカルボキシレート部分が酸の作用により開裂してカルボキシ基を形成するか、または、式−C(CF3)2O−で表される部分が酸の作用により開裂して−C(CF3)2OHを形成するため、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大すると考えられる。
重合体(R’q)の具体例としては、化合物(r’q)の重合により形成された繰り返し単位と下記化合物の重合により形成された繰り返し単位とを含む重合体等が挙げられる。In the polymer (R ′ q ), the carboxylate part of the polymer (R ′ q ) is cleaved by the action of an acid to form a carboxy group, or represented by the formula —C (CF 3 ) 2 O—. Is cleaved by the action of an acid to form —C (CF 3 ) 2 OH, and it is considered that the alkali solubility is increased by the action of the acid.
Specific examples of the polymer (R ′ q ) include a polymer containing a repeating unit formed by polymerization of the compound (r ′ q ) and a repeating unit formed by polymerization of the following compound.
重合体(Rq)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、5000〜50000が特に好ましい。
本発明における重合体(Rq)の好ましい態様としては、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位と、化合物(q12)または(q13)の重合により形成された繰り返し単位と、化合物(q14)、(q15)、(q22)または(q23)の重合により形成された繰り返し単位とを含む重合体が挙げられる。前記重合体は、全繰り返し単位に対して、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位を20〜50モル%、化合物(q12)または(q13)の重合により形成された繰り返し単位を30〜50モル%、化合物(q14)、(q15)、(q22)または(q23)の重合により形成された繰り返し単位を20〜30モル%含むのが好ましい。前記重合体の重量平均分子量は、1000〜50000が好ましい。The weight average molecular weight of the polymer (R q) is preferably from 1,000 to 100,000, particularly preferably 5,000 to 50,000.
In a preferred embodiment of the polymer (R q ) in the present invention, a repeating unit formed by polymerization of the compound (r11), a repeating unit formed by polymerization of the compound (q12) or (q13), and a compound (q14 ), (Q15), (q22) or a polymer containing a repeating unit formed by polymerization of (q23). The polymer comprises 20 to 50 mol% of a repeating unit formed by polymerization of the compound (r11) and 30 to 30 units of repeating unit formed by the polymerization of the compound (q12) or (q13) with respect to all repeating units. It is preferable to contain 20 to 30 mol% of a repeating unit formed by polymerization of 50 mol%, compound (q14), (q15), (q22) or (q23). The weight average molecular weight of the polymer is preferably 1000 to 50000.
レジスト組成物(Q)は、重合体(Fq)と重合体(Rq)を含み、かつ重合体(Rq)に対して重合体(Fq)を0.1〜30質量%含む。より好ましくは、重合体(Rq)に対して重合体(Fq)を1〜10質量%含む。この場合、重合体(Fq)と重合体(Rq)が相溶しやすく、液浸レジストの造膜性が優れるという効果がある。
レジスト組成物(Q)は、重合体(Fq)と重合体(Rq)以外の成分を含んでいてもよい。
レジスト組成物(Q)は、通常は、感光性の化学増幅型レジストとして用いられるため光酸発生剤を含むのが好ましい。レジスト組成物(Q)は、重合体(Rq)に対して光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。また、光酸発生剤は、1種を用いてもよく、2種以上を用いていてもよい。
光酸発生剤の具体例としては、レジスト形成組成物(1)と同じ光酸発生剤が挙げられる。
レジスト組成物(Q)は、通常は基板(シリコンウェハ等。)上に塗布されて製膜されて用いられるため、製膜性の観点から、液状であるのが好ましい。レジスト組成物(Q)は有機溶媒を含むのが好ましい。The resist composition (Q) includes a polymer (F q ) and a polymer (R q ), and 0.1 to 30% by mass of the polymer (F q ) with respect to the polymer (R q ). More preferably, 1 to 10% by weight of polymer relative to the polymer (R q) (F q) . In this case, there is an effect that the polymer (F q ) and the polymer (R q ) are easily compatible and the film forming property of the immersion resist is excellent.
The resist composition (Q) may contain components other than the polymer (F q ) and the polymer (R q ).
Since the resist composition (Q) is usually used as a photosensitive chemically amplified resist, it preferably contains a photoacid generator. The resist composition (Q) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator based on the polymer (R q ). Moreover, 1 type may be used for a photo-acid generator, and 2 or more types may be used for it.
Specific examples of the photoacid generator include the same photoacid generator as the resist forming composition (1).
Since the resist composition (Q) is usually applied on a substrate (silicon wafer or the like) and formed into a film, the resist composition (Q) is preferably liquid from the viewpoint of film forming properties. The resist composition (Q) preferably contains an organic solvent.
有機溶媒は、重合体(Fq)および重合体(Rq)に対する相溶性の高い溶媒であれば、特に限定されない。有機溶媒は、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
繰り返し単位(Fq)の含有率が高い重合体(Fq)(通常は、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Fq)を75モル%以上含む重合体を意味する。)に対する相溶性の高い有機溶媒としては、含フッ素化合物からなる含フッ素有機溶媒が好ましく、重合体(Rq)に対する相溶性も高い観点から、炭素原子−水素原子結合を有する含フッ素化合物からなる含フッ素有機溶媒が特に好ましい。含フッ素有機溶媒は1種を用いてもよく、1種以上を用いてもよい。
また、繰り返し単位(Fq)の含有率が低い重合体(Fq)(通常は、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Fq)を75モル%未満含む重合体を意味する。)に対する相溶性の高い有機溶媒としては、フッ素原子を含まない化合物からなる有機溶媒が好ましい。An organic solvent will not be specifically limited if it is a solvent with high compatibility with respect to a polymer ( Fq ) and a polymer ( Rq ). 1 type may be used for an organic solvent and 2 or more types may be used for it.
Compatibility with a polymer (F q ) having a high content of repeating units (F q ) (usually a polymer containing 75 mol% or more of repeating units (F q ) with respect to all repeating units). As the high organic solvent, a fluorine-containing organic solvent composed of a fluorine-containing compound is preferable. From the viewpoint of high compatibility with the polymer (R q ), a fluorine-containing organic solvent composed of a fluorine-containing compound having a carbon atom-hydrogen atom bond is used. Particularly preferred. 1 type may be used for a fluorine-containing organic solvent, and 1 or more types may be used for it.
Further, the phase with respect to low content polymer of the repeating units (F q) (F q) ( usually refers to a polymer comprising repeating units (F q) less than 75 mol% based on all repeating units.) The organic solvent having high solubility is preferably an organic solvent composed of a compound not containing a fluorine atom.
具体的な有機溶媒としては、レジスト形成組成物(1)と同じ有機溶媒が挙げられる。
本発明における有機溶媒は、レジスト組成物(Q)の相溶性の観点から、含フッ素有機溶媒を必須とする有機溶媒が好ましく、有機溶媒の総質量に対して含フッ素有機溶媒を10〜70質量%含む有機溶媒が特に好ましい。さらに、レジスト組成物(Q)は、重合体(Fq)と重合体(Rq)の総量に対して、有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。Specific examples of the organic solvent include the same organic solvent as the resist forming composition (1).
From the viewpoint of the compatibility of the resist composition (Q), the organic solvent in the present invention is preferably an organic solvent in which a fluorinated organic solvent is essential, and the fluorinated organic solvent is contained in an amount of 10 to 70 mass relative to the total mass of the organic solvent. % Of organic solvent is particularly preferred. Furthermore, it is preferable that resist composition (Q) contains 100 mass%-10000 mass% of organic solvents with respect to the total amount of a polymer ( Fq ) and a polymer ( Rq ).
レジスト組成物(Q)の製造方法は、特に限定されず、重合体(Fq)を含フッ素有機溶媒に溶解させて得られた溶液(以下、樹脂溶液(F)という。)と、重合体(Rq)を有機溶媒に溶解させて得られた溶液(以下、樹脂溶液(R)という。)とをそれぞれ調製し、つぎに樹脂溶液(F)と樹脂溶液(R)を混合する方法、重合体(Fq)と樹脂溶液(R)を混合する方法が挙げられる。樹脂溶液(F)は、重合体(Fq)を0.1〜10質量%含むのが好ましい。また、樹脂溶液(R)は、重合体(Rq)を0.1〜20質量%含むのが好ましい。
本発明の液浸レジストは液浸リソグラフィー法に用いられる。液浸リソグラフィー法の具体的な態様は、前記と同じである。The method for producing the resist composition (Q) is not particularly limited, and a solution obtained by dissolving the polymer (F q ) in a fluorine-containing organic solvent (hereinafter referred to as a resin solution (F)), and the polymer. A solution prepared by dissolving (R q ) in an organic solvent (hereinafter referred to as a resin solution (R)), and then mixing the resin solution (F) and the resin solution (R); The method of mixing a polymer ( Fq ) and a resin solution (R) is mentioned. The resin solution (F) preferably contains 0.1 to 10% by mass of the polymer (F q ). The resin solution (R) is the polymer (R q) the preferably contains 0.1 to 20 mass%.
The immersion resist of the present invention is used in an immersion lithography method. The specific aspect of the immersion lithography method is the same as described above.
本発明は、含フッ素2環式橋かけ環構造を有する重合性化合物(fw)の重合により形成された繰り返し単位(Fw)を含む重合体を含むリソグラフィー用レジスト材料(以下、レジスト材料(W)ともいう。)を提供する。
重合性化合物(fw)は、重合性基と含フッ素2環式橋かけ環構造とを有する化合物であって、該含フッ素2環式橋かけ環構造を構成する炭素原子にフッ素原子が結合している化合物であれば特に限定されない。
重合性基は、重合性の炭素原子−炭素原子2重結合を有する基が好ましい。
含フッ素2環式橋かけ環構造は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。また、含フッ素2環式橋かけ環構造中の炭素原子−炭素原子間には、−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよい。また、含フッ素2環式橋かけ環構造中の炭素原子には、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
重合性化合物(fw)のフッ素含有量は、30質量%以上が好ましく、50質量%以上が特に好ましい。前記フッ素含有量の上限は、76質量%以下が好ましい。重合性化合物(fw)の炭素数は、8〜20が好ましい。
重合性化合物(fw)は、下記化合物(f1w)または(f2w)が好ましい。The present invention relates to a resist material for lithography (hereinafter referred to as resist material (hereinafter referred to as resist material)) containing a polymer containing a repeating unit (F w ) formed by polymerization of a polymerizable compound (f w ) having a fluorine-containing bicyclic bridged ring structure. W))).
The polymerizable compound (f w ) is a compound having a polymerizable group and a fluorine-containing bicyclic bridged ring structure, and a fluorine atom is bonded to a carbon atom constituting the fluorine-containing bicyclic bridged ring structure. If it is the compound which is doing, it will not specifically limit.
The polymerizable group is preferably a group having a polymerizable carbon atom-carbon atom double bond.
The fluorine-containing bicyclic bridged ring structure is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group. In addition, —O—, —C (O) O—, or —C (O) — may be inserted between carbon atoms in the fluorine-containing bicyclic bridged ring structure. In addition, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to a carbon atom in the fluorine-containing bicyclic bridged ring structure.
The fluorine content of the polymerizable compound (f w ) is preferably 30% by mass or more, and particularly preferably 50% by mass or more. The upper limit of the fluorine content is preferably 76% by mass or less. The number of carbon atoms of the polymerizable compound (f w) is 8 to 20 are preferred.
The following compound (f1 w ) or (f2 w ) is preferable as the polymerizable compound (f w ).
式中の記号は下記の意味を示す。
WFw:フッ素原子またはトリフルオロメチル基。
RFw:フッ素原子または炭素数1〜16のペルフルオロアルキル基であって、2個のRFwは同一であってもよく異なっていてもよい。
QFw:−CF2−または−C(CF3)2−であって、2個のQFwは同一であってもよく異なっていてもよい。
RAw:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
JAw:エーテル性酸素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキレン基。
化合物(f1w)または化合物(f2w)の主環上の不斉中心の立体配置は、endoであってもよく、exoであってもよい。
RAwは、水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基が好ましく、水素原子またはメチル基が特に好ましい。
RFwは、両方がフッ素原子であるか、一方がフッ素原子であり他方が炭素数1〜16のペルフルオロアルキル基であるのが好ましく、両方がフッ素原子であるのが特に好ましい。
JAwは、メチレン基が好ましい。The symbols in the formula have the following meanings.
W Fw : a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
R Fw : a fluorine atom or a C 1-16 perfluoroalkyl group, and two R Fw s may be the same or different.
Q Fw : —CF 2 — or —C (CF 3 ) 2 —, and two Q Fw may be the same or different.
R Aw : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
J Aw : an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an etheric oxygen atom.
The configuration of the asymmetric center on the main ring of the compound (f1 w ) or the compound (f2 w ) may be endo or exo.
R Aw is preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
It is preferable that both of R Fw are fluorine atoms, or one is a fluorine atom and the other is a C 1-16 perfluoroalkyl group, and it is particularly preferable that both are fluorine atoms.
J Aw is preferably a methylene group.
重合性化合物(fw)の具体例としては、重合性化合物(fm)の具体例中に記載した化合物と同様である。
化合物(f1w)は新規化合物である。化合物(f1w)は、下記化合物(f151w)とRfPw−COFをエステル化反応して下記化合物(f141w)を得て、つぎに化合物(f141w)の液相フッ素化反応により下記化合物(f13w)を得て、つぎに化合物(f13w)をKF存在下に熱分解反応して下記化合物(f12w)を得て、つぎに化合物(f12w)を還元反応して化合物(f11w)を得て、つぎに化合物(f11w)とCH2=CRAwC(O)Clとを反応させることにより製造できる。Specific examples of the polymerizable compound (f w ) are the same as the compounds described in the specific examples of the polymerizable compound (f m ).
Compound (f1 w ) is a novel compound. The compound (f1 w ) is obtained by subjecting the following compound (f1 51w ) and R fPw -COF to an esterification reaction to obtain the following compound (f1 41w ), followed by a liquid phase fluorination reaction of the compound (f1 41w ). (f1 3w) was obtained, and then the compound (f1 3w) and by the thermal decomposition reaction in the presence of KF to obtain the following compound (f1 2w), then compound (f1 2w) a reduction reaction to the compound (f1 1w ) and then reacting the compound (f1 1w ) with CH 2 = CR Aw C (O) Cl.
ただし、式中の記号は下記の意味を示す。
RfPw:エーテル性酸素原子を含んでいてもよい炭素数1〜20のペルフルオロアルキル基。
WPw:WFwに対応する基であって、水素原子またはメチル基。
RPw:RFwに対応する基であって、水素原子または炭素数1〜16のアルキル基。2個のRPwは同一であってもよく異なっていてもよい。
QPw:QFwに対応する基であって、−CH2−または−C(CH3)2−。2個のQPwは同一であってもよく異なっていてもよい。
化合物(f13w)は、化合物(f151w)のかわりに下記化合物(f152w)を用いる以外は同様にして得た下記化合物(f142w)の液相フッ素化反応により得てもよい。However, the symbol in a formula shows the following meaning.
R fPw : a C 1-20 perfluoroalkyl group which may contain an etheric oxygen atom.
W Pw : a group corresponding to W Fw and a hydrogen atom or a methyl group.
R Pw : a group corresponding to R Fw and a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. Two R Pw may be the same or different.
Q Pw : a group corresponding to Q Fw and —CH 2 — or —C (CH 3 ) 2 —. Two QPw may be the same or different.
The compound (f1 3w ) may be obtained by a liquid phase fluorination reaction of the following compound (f1 42w ) obtained in the same manner except that the following compound (f1 52w ) is used instead of the compound (f1 51w ).
重合性化合物(fw)を重合させる方法としては、重合開始剤の存在下に重合性化合物(fw)を重合させる方法が挙げられる。重合開始剤としては、有機過酸化物、無機過酸化物、アゾ化合物が挙げられる。重合における温度、圧力、時間は、特に限定されない。
レジスト材料(W)は、撥水性、特に動的撥水性に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、レジスト材料(W)が、重合性化合物(fw)の含フッ素2環式橋かけ環構造に由来するかさ高い含フッ素重合体を含むためであると考えられる。したがって、レジスト材料(W)により、イマージョン液に浸入されにくくイマージョン液がよく追従するレジスト部材が容易に調製できる。As a method for polymerizing compound (f w) is polymerized, methods exist polymerizable compound (f w) is polymerized under the polymerization initiator. Examples of the polymerization initiator include organic peroxides, inorganic peroxides, and azo compounds. The temperature, pressure, and time in the polymerization are not particularly limited.
The resist material (W) is excellent in water repellency, particularly dynamic water repellency. The reason is not necessarily clear, but it is considered that the resist material (W) contains a bulky fluorine-containing polymer derived from the fluorine-containing bicyclic bridged ring structure of the polymerizable compound (f w ). . Therefore, a resist member that hardly penetrates into the immersion liquid and that follows the immersion liquid can be easily prepared by the resist material (W).
本発明は、繰り返し単位(Fw)と、下記基(r−1w)表される基、下記基(r−2w)、−C(CF3)2(OZRw)(以下、基(r−3w)ともいう。)または−C(CF3)(OZRw)−(以下、基(r−4w)ともいう。)を有する重合性化合物(rw)の重合により形成された繰り返し単位(Rw)とを含む、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体であって、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fw)を1〜45モル%含み、繰り返し単位(Rw)を10モル%以上含むイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体(以下、レジスト重合体(W)ともいう。)を提供する。The present invention relates to a repeating unit (F w ), a group represented by the following group (r-1 w ), the following group (r-2 w ), —C (CF 3 ) 2 (OZ Rw ) (hereinafter referred to as group ( r-3 w )) or -C (CF 3 ) (OZ Rw )-(hereinafter also referred to as group (r-4 w )), and formed by polymerization of a polymerizable compound (r w ). and a repeating unit (R w), a polymer exhibits increased alkali solubility under action of acid, based on the total repeating units, wherein 1 to 45 mol% of the repeating units (F w), the repeating units ( A resist polymer for immersion lithography (hereinafter, also referred to as resist polymer (W)) containing 10 mol% or more of R w ) is provided.
式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
XR1w:炭素数1〜6のアルキル基。
YR1w:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2w:炭素数1〜20のアルキル基であって、3個のXR2は同一であってもよく異なっていてもよい。
ZRw:アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって炭素数1〜20の基。
ただし、XR1w、YR1w、XR2wまたはZRw中の炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、XR1w、YR1w、XR2wまたはZRw中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
レジスト重合体(W)は、繰り返し単位(Fw)を含むため動的撥水性に特に優れている。レジスト重合体(W)から調製された感光性レジストを用いたイマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト上を高速移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従する。The symbols in the formula have the following meanings (the same applies hereinafter).
X R1w : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y R1w : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula.
X R2w : an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2 groups may be the same or different.
Z Rw : an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms.
However, X R1W, Y R1W, carbon atoms in X R2w or Z Rw - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also , X R1w , Y R1w , X R2w or Z Rw may be bonded to a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group.
Since the resist polymer (W) contains a repeating unit (F w ), the resist polymer (W) is particularly excellent in dynamic water repellency. In the immersion lithography method using the photosensitive resist prepared from the resist polymer (W), the immersion liquid follows the projection lens that moves at high speed on the photosensitive resist.
また、レジスト重合体(W)は、繰り返し単位(Rw)を含むため酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体である。レジスト重合体(W)から調製された感光性レジストの露光部分は、アルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、レジスト重合体(W)により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。
レジスト重合体(W)における重合性化合物(fw)は、化合物(f1w)または(f2w)が好ましい。
レジスト重合体(W)における重合性化合物(rw)は、下記化合物(r1w)、(r2w)または(r3w)が好ましい。Further, the resist polymer (W) is a polymer whose alkali solubility is increased by the action of an acid because it contains a repeating unit (R w ). The exposed portion of the photosensitive resist prepared from the resist polymer (W) can be easily removed with an alkaline solution. Therefore, the resist polymer (W) enables stable and high-speed execution of an immersion lithography method that can transfer a mask pattern image with high resolution.
The polymerizable compound (f w ) in the resist polymer (W) is preferably the compound (f1 w ) or (f2 w ).
The polymerizable compound (r w ) in the resist polymer (W) is preferably the following compound (r1 w ), (r2 w ) or (r3 w ).
式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
RRw:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
XR1w:炭素数1〜6のアルキル基。
YR1w:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2w:炭素数1〜20のアルキル基であって、3個のXR2wは同一であってもよく異なっていてもよい。
QR1w:−CF2C(CF3)(OZRw)(CH2)mw−、−CH2CH((CH2)nwC(CF3)2(OZRw))(CH2)mw−または−CH2CH(C(O)OZRw)(CH2)mw−。
ZRw:アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって炭素数1〜20の基。
mwおよびnw:それぞれ独立に、0、1または2。
ただし、XR1w、YR1w、XR2wまたはZRw中の炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、XR1w、YR1w、XR2wまたはZRw中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。The symbols in the formula have the following meanings (the same applies hereinafter).
R Rw : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X R1w : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y R1w : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula.
X R2w : an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2w s may be the same or different.
Q R1w: -CF 2 C (CF 3) (OZ Rw) (CH 2) mw -, - CH 2 CH ((CH 2) nw C (CF 3) 2 (OZ Rw)) (CH 2) mw - or -CH 2 CH (C (O) OZ Rw) (CH 2) mw -.
Z Rw : an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms.
mw and nw: each independently 0, 1 or 2.
However, X R1W, Y R1W, carbon atoms in X R2w or Z Rw - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also , X R1w , Y R1w , X R2w or Z Rw may be bonded to a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group.
基(r−1w)の好ましい態様は、基(ur1)と同じである。
基(r−2w)の好ましい態様は、基(ur2)と同じである。
基(r−3w)の好ましい態様は、基(ur3)と同じである。
基(r−4w)の好ましい態様は、基(ur4)と同じである。
化合物(r1w)の好ましい態様は、化合物(r1)と同じである。
化合物(r2w)の好ましい態様は、化合物(r2)と同じである。
化合物(r3w)の好ましい態様は、化合物(r3)と同じである。A preferred embodiment of the group (r-1 w ) is the same as the group (ur1).
A preferred embodiment of the group (r-2 w ) is the same as the group (ur2).
A preferred embodiment of the group (r-3 w ) is the same as the group (ur3).
A preferred embodiment of the group (r-4 w ) is the same as the group (ur4).
A preferred embodiment of the compound (r1 w ) is the same as that of the compound (r1).
A preferred embodiment of the compound (r2 w ) is the same as that of the compound (r2).
A preferred embodiment of the compound (r3 w ) is the same as that of the compound (r3).
レジスト重合体(W)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fw)を2.5〜30モル%含むのが好ましい。この場合、レジスト重合体(W)を有機溶媒に分散または溶解させた液状組成物を調製しやすい。
レジスト重合体(W)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Rw)を20〜90モル%含むのが好ましく、30〜60モル%含むのが特に好ましい。この場合、イマージョンリソグラフィー法において、レジスト重合体(W)の露光部分をアルカリ溶液で除去しやすい。
レジスト重合体(W)は、繰り返し単位(Fw)と繰り返し単位(Rw)以外の繰り返し単位(以下、他の単位(Fw)ともいう。)を含んでいてもよい。この場合、レジスト重合体(W)は、全繰り返し単位に対して、他の単位(Fw)を20〜60モル%含むのが好ましい。
他の単位(Fw)は、特に限定されず、重合性化合物(qm)の重合により形成された繰り返し単位(QU)が好ましい。Resist polymer (W), based on all repeating units, the repeating units (F w) preferably contains 2.5 to 30 mol%. In this case, it is easy to prepare a liquid composition in which the resist polymer (W) is dispersed or dissolved in an organic solvent.
Resist polymer (W), based on all repeating units, preferably comprises 20 to 90 mole% of recurring units (R w), particularly preferably contains 30 to 60 mol%. In this case, it is easy to remove the exposed portion of the resist polymer (W) with an alkaline solution in the immersion lithography method.
The resist polymer (W) may contain a repeating unit (hereinafter, also referred to as other unit (F w )) other than the repeating unit (F w ) and the repeating unit (R w ). In this case, the resist polymer (W), based on all repeating units, other units (F w) preferably contains 20 to 60 mol%.
The other unit (F w ) is not particularly limited, and a repeating unit (Q U ) formed by polymerization of the polymerizable compound (q m ) is preferable.
本発明のレジスト重合体の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。
レジスト重合体(W)の好ましい態様としては、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fw)を1〜45モル%含み、繰り返し単位(Rw)を30〜60モル%含む重合体が挙げられる。
特に好ましい態様としては、繰り返し単位(Fw)、繰り返し単位(Rw)および他の単位(Fw)を含む重合体であって、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fw)を1〜45モル%含み、繰り返し単位(Rw)を30〜60モル%含み、他の単位(Fw)を20〜60モル%含む重合体が挙げられる。The weight average molecular weight of the resist polymer of the present invention is preferably from 1,000 to 100,000, particularly preferably from 1,000 to 50,000.
A preferred embodiment of the resist polymer (W), based on all repeating units, wherein 1 to 45 mol% of the repeating units (F w), polymer thereof comprising a repeating unit (R w) 30 to 60 mol% It is done.
A particularly preferred embodiment is a polymer containing a repeating unit (F w ), a repeating unit (R w ) and another unit (F w ), wherein the repeating unit (F w ) is 1 for all repeating units. wherein 45 mol%, wherein the repeating units (R w) 30 to 60 mol%, the polymer containing other units (F w) 20 to 60 mol% are exemplified.
前記態様における繰り返し単位(Rw)は、化合物(r1)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。前記態様における他の単位(R)は、化合物(q12)、(q22)、(q23)、(q25)または(q26)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。
前記態様における重合体の重量平均分子量は、1000〜30000が好ましい。
レジスト重合体(W)は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は化学増幅型の感光性レジストに調製されて用いられる。レジスト重合体(W)には光酸発生剤が配合されるのが好ましい。また、レジスト重合体(W)は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は基板上に塗布されて用いられる。レジスト重合体(W)は、液状組成物に調製されるのが好ましい。The repeating unit (R w ) in the above embodiment is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r1), particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r11). The other unit (R) in the above embodiment is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q12), (q22), (q23), (q25) or (q26).
As for the weight average molecular weight of the polymer in the said aspect, 1000-30000 are preferable.
The resist polymer (W) is usually prepared and used as a chemically amplified photosensitive resist for application to the immersion lithography method. The resist polymer (W) preferably contains a photoacid generator. In addition, the resist polymer (W) is usually used by being applied onto a substrate in application to the immersion lithography method. The resist polymer (W) is preferably prepared into a liquid composition.
本発明における光酸発生剤は、活性光線の照射により酸を発生する基を有する化合物であれば特に限定されない(ただし、活性光線とは放射線を包含する広い概念を意味する。)。前記化合物は、非重合体状の化合物であっても、重合体状の化合物であってもよい。また、光酸発生剤は、1種を用いてもよく、2種以上を用いていてもよい。
光酸発生剤の具体例としては、レジスト形成組成物(1)と同じ光酸発生剤が挙げられる。レジスト形成組成物(W)は、レジスト重合体(W)に対して、光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。
有機溶媒は、レジスト重合体(W)に対する相溶性の高い溶媒であれば、特に限定されない。有機溶媒の具体例としては、レジスト形成組成物(1)と同じ有機溶媒が挙げられる。レジスト形成組成物(W)は、レジスト重合体(W)に対して、有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。
レジスト形成組成物(W)を用いたイマージョンリソグラフィー法の好ましい態様は、前記と同じである。The photoacid generator in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a group capable of generating an acid upon irradiation with active light (however, active light means a broad concept including radiation). The compound may be a non-polymer compound or a polymer compound. Moreover, 1 type may be used for a photo-acid generator, and 2 or more types may be used for it.
Specific examples of the photoacid generator include the same photoacid generator as the resist forming composition (1). The resist-forming composition (W) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator with respect to the resist polymer (W).
The organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent having high compatibility with the resist polymer (W). Specific examples of the organic solvent include the same organic solvent as the resist forming composition (1). It is preferable that a resist formation composition (W) contains 100 mass%-10000 mass% of organic solvents with respect to a resist polymer (W).
The preferable aspect of the immersion lithography method using the resist forming composition (W) is the same as described above.
本発明は、繰り返し単位(Fw)を含む重合体であって、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Fw)を10モル%以上含む重合体(FRw)と、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体(Rw)とを含み、かつ、重合体(Rw)に対して重合体(FRw)を0.1〜30質量%含むイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物(以下、レジスト組成物(V)ともいう。)を提供する。
レジスト組成物(V)は、繰り返し単位(Fw)を含む重合体(FRw)を含むため動的撥水性に特に優れている。レジスト組成物(W)から調製された感光性レジストを用いたイマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト上を高速移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従する。また、レジスト組成物(V)は、重合体(Rw)を含むため酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する組成物である。レジスト組成物(V)から調製された感光性レジストの露光部分は、アルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、レジスト組成物(V)により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。
レジスト組成物(V)における重合性化合物(fw)は、化合物(f1w)または(f2w)が好ましい。The present invention is a polymer containing repeating units (F w), and repeating units based on all repeating units (F w) a polymer containing 10 mol% or more (FR w), alkali dissolution by the action of an acid includes polymers sex increases the (R w), and polymer (R w) polymer (FR w) for immersion lithography resist composition containing 0.1 to 30 wt% with respect to (or less, the resist Composition (V)).
Since the resist composition (V) contains a polymer (FR w ) containing a repeating unit (F w ), the resist composition (V) is particularly excellent in dynamic water repellency. In the immersion lithography method using the photosensitive resist prepared from the resist composition (W), the immersion liquid follows the projection lens that moves at high speed on the photosensitive resist. Moreover, since the resist composition (V) contains a polymer (R w ), the alkali solubility is increased by the action of an acid. The exposed portion of the photosensitive resist prepared from the resist composition (V) can be easily removed with an alkaline solution. Therefore, the resist composition (V) enables stable and high-speed execution of an immersion lithography method that can transfer a mask pattern image with high resolution.
The polymerizable compound (f w ) in the resist composition (V) is preferably the compound (f1 w ) or (f2 w ).
重合体(FRw)は、繰り返し単位(Fw)のみからなる重合体であってもよく、繰り返し単位(Fw)と繰り返し単位(Fw)以外の繰り返し単位(以下、他の単位(FRw)ともいう。)とを含む重合体であってもよい。いずれにしても、重合体(FRw)は、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Fw)を、10モル%以上含み、20モル%以上含むのが好ましい。重合体(FRw)が他の単位(FRw)を含む場合、全繰り返し単位に対して他の単位(FRw)を90モル%以下含むのが好ましく、80モル%以下含むのが特に好ましい。
重合体(FRw)は、下記基(q−1w)または下記基(q−2w)を有する重合性化合物(qw)の重合により形成された繰り返し単位(Qw)を含む重合体が好ましい。Polymer (FR w) are recurring units (F w) may be a polymer consisting only of repeating units (F w) and the repeating units (F w) other than the repeating units (hereinafter, the other units (FR w ))))). In any case, the polymer (FR w ) contains 10 mol% or more and preferably 20 mol% or more of the repeating unit (F w ) with respect to all repeating units. When the polymer (FR w) comprises another unit (FR w), preferably contains other units (FR w) 90 mol% or less based on all repeating units, particularly preferably contains 80 mol% or less .
The polymer (FR w ) is a polymer containing a repeating unit (Q w ) formed by polymerization of a polymerizable compound (q w ) having the following group (q-1 w ) or the following group (q-2 w ). Is preferred.
式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
YQ1w:式中の炭素原子と共同して橋かけ環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の3価の基。
YQ2w:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
ただし、YQ1wまたはYQ2w中の炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、YQ1wまたはYQ2w中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
繰り返し単位(Qw)の好ましい態様は、繰り返し単位(Rw)または繰り返し単位(Qw)が好ましく、化合物(r1)、(r2)、(q1)または(q2)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。
重合体(FRw)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましい。
重合体(FRw)の好ましい態様としては、下記重合体(FRHw)と下記重合体(FRCw)が挙げられる。
重合体(FRHw):繰り返し単位(Fw)のみからなる重合体。
重合体(FRCw):繰り返し単位(Fw)と他の単位(FRw)とを含む重合体であって、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Fw)を10〜50モル%含み、かつ他の単位(FRw)を50〜90モル%含む重合体。
重合体(FRCw)における他の単位(FRw)は、繰り返し単位(Rw)および繰り返し単位(Qw)が好ましい。繰り返し単位(Rw)は、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。繰り返し単位(Qw)は、(q12)、(q22)、(q23)、(q25)または(q26)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。The symbols in the formula have the following meanings (the same applies hereinafter).
Y Q1w : a trivalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a bridged cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula.
Y Q2w : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with a carbon atom in the formula.
However, Y Q1w or Y carbon atoms in Q2w - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also, Y Q1w or Y Q2w A fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom therein.
A preferred embodiment of the repeating unit (Q w) are recurring units (R w) or repeating units (Q w) are preferred, Compounds (r1), (r2), repeatedly formed by polymerization of the (q1) or (q2) Units are particularly preferred.
The weight average molecular weight of the polymer (FR w ) is preferably 1000 to 100,000.
Preferable embodiments of the polymer (FR w ) include the following polymer (FR Hw ) and the following polymer (FR Cw ).
Polymer (FR Hw ): A polymer consisting only of repeating units (F w ).
Polymer (FR Cw ): A polymer containing repeating units (F w ) and other units (FR w ), and containing 10 to 50 mol% of repeating units (F w ) with respect to all repeating units. And a polymer containing 50 to 90 mol% of other units (FR w ).
The other units (FR w ) in the polymer (FR Cw ) are preferably a repeating unit (R w ) and a repeating unit (Q w ). The repeating unit (R w ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r11). The repeating unit (Q w ) is particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of (q12), (q22), (q23), (q25) or (q26).
前記態様における重合体の重量平均分子量は、1000〜30000が好ましい。
重合体(Rw)は、特に限定されず、重合性化合物(rm)の重合により形成された繰り返し単位(Rw)を含む重合体が好ましく、全繰り返し単位に対して繰り返し単位(Rw)を10モル%以上含む重合体が特に好ましい。
繰り返し単位(Rw)は、重合性化合物(rm)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、化合物(r1)、(r2)または(r3)の重合により形成された繰り返し単位がより好ましく、化合物(r1)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましく、化合物(r11)の重合により形成された繰り返し単位が最も好ましい。As for the weight average molecular weight of the polymer in the said aspect, 1000-30000 are preferable.
Polymer (R w) is not particularly limited, the polymerizable compound repeating unit polymer containing a (R w) which is formed by polymerization of (r m) is preferably a repeating unit based on all repeating units (R w ) Is particularly preferred.
The repeating unit (R w ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the polymerizable compound (r m ), more preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (r1), (r2) or (r3), The repeating unit formed by polymerization of the compound (r1) is particularly preferable, and the repeating unit formed by polymerization of the compound (r11) is most preferable.
重合体(Rw)は、重合性化合物(qm)の重合により形成された繰り返し単位(QU)を含むのが好ましい。重合体(Rw)における重合性化合物(qm)の好ましい態様は、本発明のレジスト組成物における重合体(R)と同じである。
重合体(Rw)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましい。
重合体(Rw)の好ましい態様としては、繰り返し単位(Rw)、繰り返し単位(QB1U)および繰り返し単位(QB2U)を含む重合体であって、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(Rw)を20〜50モル%、繰り返し単位(QB1U)を30〜50モル%および繰り返し単位(QB2U)を20〜30モル%含む重合体が挙げられる。
前記好ましい態様において、繰り返し単位(QB1U)は、化合物(qB1)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、化合物(q12)または(q13)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。また、繰り返し単位(QB2U)は、化合物(qB2)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、化合物(q22)、(q23)、(q25)または(q26)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。
前記態様における重合体の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。The polymer (R w ) preferably contains a repeating unit (Q U ) formed by polymerization of the polymerizable compound (q m ). A preferred embodiment of the polymer polymerizable compound in (R w) (q m) is the same as the polymer in the resist composition of the present invention (R).
The weight average molecular weight of the polymer (R w ) is preferably 1000 to 100,000.
A preferred embodiment of the polymer (R w ) is a polymer containing a repeating unit (R w ), a repeating unit (QB1 U ), and a repeating unit (QB2 U ), wherein the repeating unit (R R w) 20 to 50 mol%, the repeating units (QB1 U) 30 to 50 mol% and the repeating units (QB2 U) a polymer containing 20 to 30 mol% are exemplified.
In the preferred embodiment, the repeating unit (QB1 U ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (qB1), and particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (q12) or (q13). The repeating unit (QB2 U ) is preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (qB2), and the repeating unit formed by polymerization of the compound (q22), (q23), (q25) or (q26) Particularly preferred.
The weight average molecular weight of the polymer in the above embodiment is preferably from 1,000 to 100,000, particularly preferably from 1,000 to 50,000.
レジスト組成物(V)は、重合体(FRw)と重合体(Rw)を含み、重合体(Rw)に対して重合体(FRw)を0.1〜30質量%含む。好ましくは、重合体(Rw)に対して重合体(FRw)を1〜10質量%含む。この場合、重合体(FRw)と重合体(Rw)が相溶しやすく、レジスト組成物(V)の造膜性が優れるという効果がある。
レジスト組成物(V)は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は化学増幅型の感光性レジストに調製されて用いられる。レジスト組成物(V)には光酸発生剤が配合されるのが好ましい。また、レジスト組成物(V)は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は基板上に塗布されて用いられる。レジスト組成物(V)は、液状組成物に調製されるのが好ましい。
レジスト組成物(V)における光酸発生剤は、レジスト形成組成物(1)と同じ光酸発生剤が挙げられる。レジスト組成物(V)は、重合体(Rw)に対して、光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。The resist composition (V) includes a polymer (FR w ) and a polymer (R w ), and 0.1 to 30% by mass of the polymer (FR w ) with respect to the polymer (R w ). Preferably comprises 1 to 10 wt% of polymer relative to the polymer (R w) (FR w) . In this case, there is an effect that the polymer (FR w ) and the polymer (R w ) are easily compatible with each other and the film forming property of the resist composition (V) is excellent.
In application to the immersion lithography method, the resist composition (V) is usually prepared and used as a chemically amplified photosensitive resist. It is preferable that a photoacid generator is blended in the resist composition (V). Further, the resist composition (V) is usually used by being applied onto a substrate in application to the immersion lithography method. The resist composition (V) is preferably prepared as a liquid composition.
Examples of the photoacid generator in the resist composition (V) include the same photoacid generator as that in the resist forming composition (1). The resist composition (V) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator with respect to the polymer (R w ).
有機溶媒は、重合体(Rw)に対する相溶性の高い溶媒であれば、特に限定されない。有機溶媒の具体例としては、レジスト形成組成物(1)と同じ有機溶媒が挙げられる。
レジスト形成組成物(V)は、重合体(Fw)と重合体(Rw)の総質量に対して、有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。
レジスト形成組成物(V)の製造方法は、特に限定されず、レジスト組成物(V)と光酸発生剤を有機溶媒に溶解または分散させる方法が挙げられる。
レジスト形成組成物(V)を用いたイマージョンリソグラフィー法の好ましい態様は、レジスト形成組成物(1)と同じである。An organic solvent will not be specifically limited if it is a solvent with high compatibility with a polymer ( Rw ). Specific examples of the organic solvent include the same organic solvent as the resist forming composition (1).
The resist-forming composition (V) preferably contains 100% by mass to 10,000% by mass of an organic solvent with respect to the total mass of the polymer (F w ) and the polymer (R w ).
The method for producing the resist forming composition (V) is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the resist composition (V) and the photoacid generator are dissolved or dispersed in an organic solvent.
A preferred embodiment of the immersion lithography method using the resist forming composition (V) is the same as that of the resist forming composition (1).
本発明を、実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例においては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ法をGPC法と、重量平均分子量をMwと、数平均分子量をMnと、ガラス転移温度をTgと、記す。
1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタンをR113と、ジクロロペンタフルオロプロパン(CF3CF2CHCl2とCF2ClCF2CHFClとの混合品。)をR225と、ジイソプロピルパーオキシジカーボネートをIPPと、テトラメチルシランをTMSと、記す。
テトラヒドロフランをTHFと、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートをPGMEAと、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)をMAKと、メチルエチルケトンをMEKと、シクロペンタノンをCPと、2−プロパノールをIPAと、乳酸エチルをELと、記す。
重合体のMwとMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ法(展開溶媒:THF、内部標準:ポリスチレン)を用いて測定した。重合体のTgは、示差走査熱分析法を用いて測定した。
重合体を製造するために、下記化合物(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(r1)、(r2)、(q1)、(q2)、(q3)を用いた。The present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
In the examples, the gel permeation chromatography method is described as GPC, the weight average molecular weight is Mw, the number average molecular weight is Mn, and the glass transition temperature is Tg.
1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane is R113, dichloropentafluoropropane (mixture of CF 3 CF 2 CHCl 2 and CF 2 ClCF 2 CHFCl) is R225, and diisopropyl par Oxydicarbonate is referred to as IPP, and tetramethylsilane is referred to as TMS.
Tetrahydrofuran in THF, propylene glycol methyl ether acetate in PGMEA, 2-heptanone (methyl amyl ketone) in MAK, methyl ethyl ketone in MEK, cyclopentanone in CP, 2-propanol in IPA, ethyl lactate in EL I write.
Mw and Mn of the polymer were measured using a gel permeation chromatography method (developing solvent: THF, internal standard: polystyrene). The Tg of the polymer was measured using differential scanning calorimetry.
In order to produce a polymer, the following compounds (f 1 ), (f 2 ), (f 3 ), (f 4 ), (r 1 ), (r 2 ), (q 1 ), (q 2 ), (Q 3 ) was used.
化合物(f1)の重合により形成された繰り返し単位を単位(F1)と、化合物(f2)の重合により形成された繰り返し単位を単位(F2)と、化合物(f3)の重合により形成された繰り返し単位を単位(F3)と、化合物(f4)の重合により形成された繰り返し単位を単位(F4)と、記す。また、化合物(r1)の重合により形成された繰り返し単位を単位(R1)と、化合物(r2)の重合により形成された繰り返し単位を単位(R2)と、化合物(q1)の重合により形成された繰り返し単位を単位(Q1)と、化合物(q2)の重合により形成された繰り返し単位を単位(Q2)と、化合物(q3)の重合により形成された繰り返し単位を単位(Q3)と、記す。The repeating unit formed by the polymerization of the compound (f 1 ) is the unit (F 1 ), the repeating unit formed by the polymerization of the compound (f 2 ) is the unit (F 2 ), and the polymerization of the compound (f 3 ). The formed repeating unit is referred to as a unit (F 3 ), and the repeating unit formed by polymerization of the compound (f 4 ) is referred to as a unit (F 4 ). Further, a repeating unit formed by polymerization of the compound (r 1 ) is represented by the unit (R 1 ), a repeating unit formed by polymerization of the compound (r 2 ) is represented by the unit (R 2 ), and the compound (q 1 ). A repeating unit formed by polymerization is a unit (Q 1 ), a repeating unit formed by polymerization of the compound (q 2 ) is a unit (Q 2 ), and a repeating unit formed by polymerization of the compound (q 3 ) is The unit (Q 3 ) is described.
[例1(参考合成例)]化合物(f)の製造例
[例1−1]化合物(f2)の製造例
0℃に保持したフラスコに、下記化合物(pf2)(27.46g)、NaF(3.78)およびアセトン(100mL)を入れ撹拌した。つぎにフラスコに水(1.14g)を滴下し、フラスコ内を充分に撹拌した。フラスコ内容物を昇華精製して下記化合物(qf2)(22.01g)を得た。
フラスコ内の化合物(qf2)(2.03g)およびジメチルスルホキシド(50mL)の混合物に、水酸化カリウム(1.00g)とホルマリン水溶液(20mL)を加え、そのまま75℃にて6.5時間反応させた。反応終了後、反応液をR225(40mL)にて抽出し、さらにR225を留去して下記化合物(rf2)(1.58g)を得た。
同様にして得られた化合物(rf2)(6.01g)とR225(103g)とをフラスコに加え、つぎにトリエチルアミン(1.68g)とCH2=C(CH3)COCl(1.58g)とを少しずつ加え、そのまま、25℃にてフラスコ内を2時間撹拌した。フラスコ内溶液をろ過して得たろ液を水(50mL)で2回洗浄した。つぎに、フラスコ内溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後に濃縮して、浅黄色の固形物(6.19g)を得た。固形物をカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物(f2)を得た。[Example 1 (Reference Synthesis Example)] Production Example of Compound (f) [Example 1-1] Production Example of Compound (f 2 ) The following compound (pf 2 ) (27.46 g) was placed in a flask maintained at 0 ° C. NaF (3.78) and acetone (100 mL) were added and stirred. Next, water (1.14g) was dripped at the flask, and the inside of a flask was fully stirred. The contents of the flask were purified by sublimation to obtain the following compound (qf 2 ) (22.01 g).
To a mixture of the compound (qf 2 ) (2.03 g) and dimethyl sulfoxide (50 mL) in the flask, potassium hydroxide (1.00 g) and an aqueous formalin solution (20 mL) were added, and reacted at 75 ° C. for 6.5 hours. I let you. After completion of the reaction, the reaction solution was extracted with R225 (40 mL), and further R225 was distilled off to obtain the following compound (rf 2 ) (1.58 g).
Compound (rf 2 ) (6.01 g) and R225 (103 g) obtained in the same manner were added to the flask, and then triethylamine (1.68 g) and CH 2 ═C (CH 3 ) COCl (1.58 g) Were added little by little, and the inside of the flask was stirred at 25 ° C. for 2 hours. The filtrate obtained by filtering the solution in the flask was washed twice with water (50 mL). Next, the solution in the flask was dried over magnesium sulfate and then concentrated to obtain a pale yellow solid (6.19 g). The solid was purified by column chromatography to obtain compound (f 2 ).
1H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl3,基準:Si(CH3)4)δ(ppm):1.96(s,3H),5.06(s,2H),5.71(s,1H),6.19(s,1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:CDCl3,基準:CFCl3)δ(ppm):−113.6(6F),−121.1(6F),−219.4(3F)。
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: Si (CH 3 ) 4 ) δ (ppm): 1.96 (s, 3H), 5.06 (s, 2H), 5.71 ( s, 1H), 6.19 (s, 1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , reference: CFCl 3 ) δ (ppm): −113.6 (6F), −121.1 (6F), −219.4 (3F).
[例1−2]化合物(f3)の製造例
下式で表される製造ルートにしたがって、下記化合物(nf3)から化合物(f3)を製造した。ただし、Rf1−はF(CF2)3OCF(CF3)CF2OCF(CF3)−を示す。[Example 1-2] Production Example of Compound (f 3 ) According to the production route represented by the following formula, the compound (f 3 ) was produced from the following compound (nf 3 ). However, R f1 − represents F (CF 2 ) 3 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) —.
窒素ガス雰囲気下のフラスコに、化合物(nf3)(15g)とクロロホルム(100g)およびNaF(7.02g)とを入れ、フラスコ内を氷冷撹拌しながらRf1−COF(79g)を滴下し、滴下終了後、さらにフラスコ内を撹拌した。フラスコ内容物の不溶固形物を加圧ろ過により除去した後に、フラスコに飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(103g)を入れ、有機層を回収濃縮して化合物(of3)(74g)を得た。
ガス出口にNaFペレット充填層を設置したオートクレーブにR113(313g)を加え、25℃にてオートクレーブ内を撹拌しながら、オートクレーブに窒素ガスを1時間吹き込んだ後に、窒素ガスで20%体積に希釈したフッ素ガスを吹き込んだ。そのまま該20%フッ素ガスを吹き込みつつ、0.1MPaの圧力下にて、オートクレーブに化合物(of3)(67g)をR113(299g)に溶解させた溶液を導入した。導入終了後、オートクレーブ内容物を回収濃縮して化合物(pf3)を得た。A compound (nf 3 ) (15 g), chloroform (100 g) and NaF (7.02 g) were placed in a flask under a nitrogen gas atmosphere, and R f1 -COF (79 g) was added dropwise while stirring the flask with ice. After the dropping, the flask was further stirred. After removing the insoluble solid in the flask contents by pressure filtration, a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (103 g) was added to the flask, and the organic layer was recovered and concentrated to obtain compound (of 3 ) (74 g).
R113 (313 g) was added to an autoclave in which a NaF pellet packed bed was installed at the gas outlet, and nitrogen gas was blown into the autoclave for 1 hour while stirring the autoclave at 25 ° C., and then diluted to 20% volume with nitrogen gas. Fluorine gas was blown. While the 20% fluorine gas was blown as it was, a solution in which compound (of 3 ) (67 g) was dissolved in R113 (299 g) was introduced into an autoclave under a pressure of 0.1 MPa. After the introduction, the autoclave contents were collected and concentrated to obtain a compound (pf 3 ).
窒素ガス雰囲気下のフラスコに、化合物(pf3)(80g)と粉末状KF(0.7g)を入れ、フラスコ内を6時間加熱した後に、フラスコ内容物を精製して化合物(qf3)(38g)を得た。
窒素ガス雰囲気下の丸底フラスコに、NaBH4(1.1g)とTHF(30g)を入れた。フラスコを氷冷撹拌しながら、フラスコに化合物(qf3)を22質量%含むR225溶液(48g)を滴下した。滴下終了後、フラスコ内をさらに撹拌した後に、フラスコ内溶液を塩酸水溶液(150mL)で中和して得られた溶液を、水洗してから蒸留精製することにより化合物(rf3)を得た。A compound (pf 3 ) (80 g) and powdered KF (0.7 g) were placed in a flask under a nitrogen gas atmosphere. After heating the flask for 6 hours, the contents of the flask were purified to obtain compound (qf 3 ) ( 38 g) was obtained.
NaBH 4 (1.1 g) and THF (30 g) were placed in a round bottom flask under a nitrogen gas atmosphere. While the flask was stirred on ice, an R225 solution (48 g) containing 22% by mass of the compound (qf 3 ) was added dropwise to the flask. After completion of dropping, the inside of the flask was further stirred, and then the solution obtained by neutralizing the solution in the flask with an aqueous hydrochloric acid solution (150 mL) was washed with water and purified by distillation to obtain a compound (rf 3 ).
フラスコに、化合物(rf3)(2.2g)、THF(10g)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミンのアルミニウム塩(2mg)およびトリエチルアミン(1.2g)を入れた。フラスコを氷冷、撹拌しながら、フラスコにCH2=C(CH3)C(O)Cl(1.2g)をTHF(7.3g)に溶解させて得られた溶液を滴下した。滴下終了後、さらにフラスコ内を撹拌した後に、炭酸水素ナトリウム水溶液を入れた。フラスコ内溶液をR225で抽出して得られた抽出液を乾燥濃縮して得られた濃縮液を、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製して化合物(f3)(2.7g)を得た。The flask was charged with compound (rf 3 ) (2.2 g), THF (10 g), N-nitrosophenylhydroxyamine aluminum salt (2 mg) and triethylamine (1.2 g). While the flask was ice-cooled and stirred, a solution obtained by dissolving CH 2 ═C (CH 3 ) C (O) Cl (1.2 g) in THF (7.3 g) was added dropwise to the flask. After completion of the dropwise addition, the flask was further stirred, and then an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added. The concentrate obtained by drying and concentrating the extract obtained by extracting the solution in the flask with R225 was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (f 3 ) (2.7 g).
化合物(f3)のNMRデータを以下に示す。
1H−NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS)δ(ppm):6.31(1H),5.88(1H),5.84(1H),2.01(3H)。
19F−NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):−104.6(1F),−120.5(1F),−122.4(1F),−124.2(1F),−124.6(1F),−126.5(1F),−132.7〜−132.8(2F),−214.8(1F),−223.2(1F)。The NMR data of the compound (f 3 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 6.31 (1H), 5.88 (1H), 5.84 (1H), 2.01 (3H) .
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , reference: CFCl 3 ) δ (ppm): −104.6 (1F), −120.5 (1F), −122.4 (1F), −124 .2 (1F), -124.6 (1F), -126.5 (1F), -132.7 to -132.8 (2F), -214.8 (1F), -223.2 (1F) .
[例1−3]化合物(f4)の製造例
下式で表される製造ルートにしたがって、下記化合物(nf4)から化合物(f4)を製造した。ただし、Rf2−はF(CF2)3OCF(CF3)−を示す。[Example 1-3] Production Example of Compound (f 4 ) According to the production route represented by the following formula, the compound (f 4 ) was produced from the following compound (nf 4 ). However, R f2 − represents F (CF 2 ) 3 OCF (CF 3 ) —.
窒素ガス雰囲気下のフラスコに、化合物(nf4)(26g)とR225(100g)を入れ、フラスコ内を氷冷撹拌しながらRf2−COF(91g)を滴下し、滴下終了後、さらにフラスコ内を撹拌した。フラスコ内容物を濃縮ろ過して化合物(of4)(88g)を得た。
ガス出口にNaFペレット充填層を設置したオートクレーブにR113(326g)を加え、25℃にてオートクレーブ内を撹拌しながら、オートクレーブに窒素ガスを1時間吹き込んだ後に、窒素ガスで20%体積に希釈したフッ素ガスを吹き込んだ。そのまま20%フッ素ガスを吹き込みつつ、0.1MPaの圧力下にて、オートクレーブに化合物(of4)(75g)をR113(346g)に溶解させた溶液を導入した。導入終了後、オートクレーブ内容物を回収濃縮して化合物(pf4)を得た。Compound (nf 4 ) (26 g) and R225 (100 g) were placed in a flask under a nitrogen gas atmosphere, and R f2 -COF (91 g) was added dropwise with stirring in the flask while cooling with ice. Was stirred. The flask contents were concentrated and filtered to obtain compound (of 4 ) (88 g).
R113 (326 g) was added to an autoclave in which a NaF pellet packed bed was installed at the gas outlet, and nitrogen gas was blown into the autoclave for 1 hour while stirring the autoclave at 25 ° C., and then diluted to 20% volume with nitrogen gas. Fluorine gas was blown. While blowing 20% fluorine gas as it was, a solution in which compound (of 4 ) (75 g) was dissolved in R113 (346 g) was introduced into an autoclave under a pressure of 0.1 MPa. After the introduction, the autoclave contents were collected and concentrated to obtain a compound (pf 4 ).
化合物(pf4)(106g)をR225(100mL)に溶解させて得られた溶液にメタノール(20g)を、氷冷下にて滴下して溶液を得た。滴下終了後、25℃にて溶液を撹拌した後に、溶液からR225とF(CF2)3OCF(CF3)COOCH3を留去して反応生成物(42g)を得た。反応生成物とTHF(100mL)を含む溶液に、((CH3)2CHCH2)2AlHを79質量%含むヘキサン溶液(20g)を滴下して溶液を得た。滴下終了後、溶液を撹拌した後に、溶液を0.2mol/L塩酸水溶液で中和して反応粗液を得た。反応粗液をR225で抽出して得た抽出液の低沸点成分を留去した後に、さらに反応粗液をヘキサン中で再結晶して化合物(rf4)を得た。Methanol (20 g) was added dropwise to a solution obtained by dissolving the compound (pf 4 ) (106 g) in R225 (100 mL) under ice cooling to obtain a solution. After completion of the dropwise addition, the solution was stirred at 25 ° C., and then R225 and F (CF 2 ) 3 OCF (CF 3 ) COOCH 3 were distilled off from the solution to obtain a reaction product (42 g). To a solution containing the reaction product and THF (100 mL), a hexane solution (20 g) containing 79% by mass of ((CH 3 ) 2 CHCH 2 ) 2 AlH was added dropwise to obtain a solution. After completion of the dropwise addition, the solution was stirred and then neutralized with 0.2 mol / L hydrochloric acid aqueous solution to obtain a reaction crude liquid. After distilling off low boiling components of the extract obtained by extracting the reaction crude liquid with R225, the reaction crude liquid was recrystallized in hexane to obtain a compound (rf 4 ).
フラスコに、化合物(rf4)(16.3g)、tert−ブチルメチルエーテル(82mL)、ハイドロキノン(5mg)、およびトリエチルアミン(8.1g)を入れた。フラスコを氷冷撹拌しながら、フラスコにCH2=C(CH3)C(O)Cl(8.4g)を滴下した。滴下終了後、フラスコ内を撹拌した後に、フラスコに純水(50mL)を入れ、2層分離液を得た。2層分離液の上層を回収し、乾燥濃縮して濃縮液を得た。該濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製して、化合物(f4)(14g)を得た。The flask compound (rf 4) (16.3g), tert- butyl methyl ether (82 mL), was charged with hydroquinone (5 mg), and triethylamine (8.1 g). While the flask was stirred on ice, CH 2 ═C (CH 3 ) C (O) Cl (8.4 g) was added dropwise to the flask. After completion of dropping, the inside of the flask was stirred, and then pure water (50 mL) was added to the flask to obtain a two-layer separated liquid. The upper layer of the two-layer separated liquid was collected, dried and concentrated to obtain a concentrated liquid. The concentrated solution was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (f 4 ) (14 g).
化合物(f4)のNMRデータを以下に示す。
1H−NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS)δ(ppm):
6.20(1H),5.70(1H),4.75(2H),1.98(3H)
19F−NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):19F−NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):−118.6(1F),−120.6(1F),−123.8(2F),−124.5(1F),−124.9(1F),−128.6(1F),−131.4(1F),−179.1(1F),−219.8(1F),−227.0(1F)。The NMR data of the compound (f 4 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm):
6.20 (1H), 5.70 (1H), 4.75 (2H), 1.98 (3H)
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , reference: CFCl 3 ) δ (ppm): 19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , reference: CFCl 3 ) δ (ppm): −118 .6 (1F), -120.6 (1F), -123.8 (2F), -124.5 (1F), -124.9 (1F), -128.6 (1F), -131.4 (1F), -179.1 (1F), -219.8 (1F), -227.0 (1F).
[例2]イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体の製造例(その1)
[例2−1]重合体(F1)の製造例
反応器(内容積200mL、ガラス製。)に、化合物(f1)(4.8g)、化合物(r2)(12.0g)、化合物(q1)(9.0g)、化合物(q2)(2.5g)およびMEK(77g)を仕込んだ。つぎにIPP(15.9g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F1)(15.5g)を得た。
重合体(F1)は、25℃にて白色粉末状の非結晶性重合体であった。重合体(F1)のMnは3700であり、Mwは7200であった。
重合体(F1)を13C−NMR分析した結果、重合体(F1)は、全繰り返し単位に対して、単位(F1)を11モル%、単位(R2)を43モル%、単位(Q1)を27モル%、および単位(Q2)を19モル%含む重合体であった。また、重合体(F1)は、THF、CP、PGMEAに、それぞれ可溶であった。[Example 2] Production example of resist polymer for immersion lithography (part 1)
[Example 2-1] Production example of polymer (F 1 ) In a reactor (internal volume 200 mL, glass), compound (f 1 ) (4.8 g), compound (r 2 ) (12.0 g), Compound (q 1 ) (9.0 g), compound (q 2 ) (2.5 g) and MEK (77 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (15.9 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the agglomerated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 1 ) (15.5 g). Got.
The polymer (F 1 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C. Mn of the polymer (F 1 ) was 3700, and Mw was 7200.
Polymer (F 1) of 13 C-NMR analysis result, the polymer (F 1), based on all repeating units, the units (F 1) of 11 mol%, units (R 2) 43 mol%, unit (Q 1) to 27 mol%, and unit (Q 2) was a polymer containing 19 mol%. The polymer (F 1 ) was soluble in THF, CP, and PGMEA, respectively.
[例2−2]重合体(F2)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(f1)(0.17g)、化合物(r2)(1.0g)、化合物(q1)(0.46g)およびMEK(2.7g)を仕込んだ。つぎにIPP(0.65g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F2)(1.2g)を得た。
重合体(F2)は25℃にて白色粉末状の非結晶性重合体であった。重合体(F2)のMnは4500であり、Mwは10000であった。
重合体(F2)を13C−NMR分析した結果、重合体(F2)は、全繰り返し単位に対して、単位(F1)を5モル%、単位(R2)を54モル%、および単位(Q1)を41モル%含む重合体であった。また、重合体(F2)は、THF、CP、PGMEAに、それぞれ可溶であった。[Example 2-2] Production example of polymer (F 2 ) In a reactor (internal volume 30 mL, glass), compound (f 1 ) (0.17 g), compound (r 2 ) (1.0 g), Compound (q 1 ) (0.46 g) and MEK (2.7 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (0.65 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 2 ) (1.2 g). Got.
The polymer (F 2 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C. Mn of the polymer (F 2 ) was 4500, and Mw was 10,000.
Polymer (F 2) a 13 C-NMR analysis result, the polymer (F 2), based on the total repeating units, units (F 1) 5 mol%, the unit (R 2) 54 mol%, And a polymer containing 41 mol% of the unit (Q 1 ). The polymer (F 2 ) was soluble in THF, CP, and PGMEA, respectively.
[例2−3]重合体(F3)の製造例
反応器(内容積200mL、ガラス製)に、化合物(f2)(3.9g)、化合物(r2)(10.0g)、化合物(q1)(6.7g)、化合物(q2)(1.7g)およびMEK(61g)を仕込んだ。つぎにIPP(12.5g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F3)(11.9g)を得た。
重合体(F3)は25℃にて白色粉末状の非結晶性重合体であった。重合体(F3)のMnは4100であり、Mwは7800であった。
重合体(F3)を13C−NMR分析した結果、重合体(F3)は、全繰り返し単位に対して、単位(F2)を11モル%、単位(R2)を39モル%、単位(Q1)を42モル%、および単位(Q2)を8モル%含む重合体であった。また、重合体(F3)は、THF、CP、PGMEAに、それぞれ可溶であった。[Example 2-3] Production example of polymer (F 3 ) Compound (f 2 ) (3.9 g), compound (r 2 ) (10.0 g), compound in reactor (internal volume 200 mL, glass) (Q 1 ) (6.7 g), compound (q 2 ) (1.7 g) and MEK (61 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (12.5 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 3 ) (11.9 g). Got.
The polymer (F 3 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C. Mn of the polymer (F 3 ) was 4100, and Mw was 7800.
Polymer (F 3) the 13 C-NMR analysis result, the polymer (F 3), based on the total repeating units, units (F 2) 11 mol%, units (R 2) 39 mol%, unit (Q 1) to 42 mol%, and unit (Q 2) was a polymer containing 8 mol%. Further, the polymer (F 3 ) was soluble in THF, CP and PGMEA, respectively.
[例2−4]重合体(F4)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製)に、化合物(f2)(0.17g)、化合物(r2)(1.0g)、化合物(q1)(0.46g)およびMEK(2.7g)を仕込んだ。つぎにIPP(0.65g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F4)(1.3g)を得た。
重合体(F4)は25℃にて白色粉末状の非結晶性重合体であった。重合体(F4)のMnは4100であり、Mwは7800であった。
重合体(F4)を13C−NMR分析した結果、重合体(F4)は、全繰り返し単位に対して、単位(F2)を4モル%、単位(R2)を54モル%、および単位(Q1)を42モル%含む重合体であった。また、重合体(F4)は、THF、CP、PGMEAに、それぞれ可溶であった。[Example 2-4] Production example of polymer (F 4 ) In a reactor (internal volume 30 mL, glass), compound (f 2 ) (0.17 g), compound (r 2 ) (1.0 g), compound (Q 1 ) (0.46 g) and MEK (2.7 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (0.65 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 4 ) (1.3 g). Got.
The polymer (F 4 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C. Mn of the polymer (F 4 ) was 4100, and Mw was 7800.
Polymer (F 4) the 13 C-NMR analysis result, the polymer (F 4), based on the total repeating units, units (F 2) 4 mol%, the unit (R 2) 54 mol%, And a polymer containing 42 mol% of the unit (Q 1 ). Further, the polymer (F 4 ) was soluble in THF, CP, and PGMEA, respectively.
[例2−5(参考例)]重合体(R1)の製造例
反応器(内容積200mL、ガラス製)に、化合物(r2)(10.4g)、化合物(q1)(3.7g)、化合物(q2)(8.0g)、およびMEK(76.5g)を仕込んだ。つぎに、IPA(6.3g)を連鎖移動剤として、R225で50質量%に希釈したIPP(11.0g)を重合開始剤として、それぞれ仕込んだ。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をヘキサン中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(R1)(15.9g)を得た。
重合体(R1)は、25℃にて白色粉末状の非結晶性重合体であった。重合体(R1)のMnは2870であり、Mwは6600であった。
13C−NMR法により測定した結果、重合体(R1)は、全繰り返し単位に対して、単位(R2)を40モル%、単位(Q1)を20モル%および単位(Q2)を40モル%含む重合体であった。また、重合体(R1)は、THF、PGMEA、CPに、それぞれ可溶であった。[Example 2-5 (reference example)] Production example of polymer (R 1 ) Compound (r 2 ) (10.4 g), compound (q 1 ) (3. 7g), compound (q 2 ) (8.0 g), and MEK (76.5 g) were charged. Next, IPA (6.3 g) was used as a chain transfer agent, and IPP (11.0 g) diluted to 50% by mass with R225 was used as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into hexane to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (R 1 ) (15.9 g). Got.
The polymer (R 1 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C. Mn of the polymer (R 1 ) was 2870, and Mw was 6600.
As a result of measurement by 13 C-NMR method, the polymer (R 1 ) was found to have 40 mol% of units (R 2 ), 20 mol% of units (Q 1 ) and units (Q 2 ) with respect to all repeating units. Was a polymer containing 40 mol%. Further, the polymer (R 1 ) was soluble in THF, PGMEA, and CP, respectively.
[例3]イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体の評価例(その1)
[例3−1]撥水性評価例
重合体(F1)(0.9g)をPGMEA(9.1g)に溶解させて得られた溶液を、さらにフィルター(ポリテトラフルオロエチレン製、孔径0.2μm)に通して濾過して、樹脂溶液を得た。
表面に反射防止膜(ROHM AHD HAAS Electronic Materials社製 商品名AR26。以下同様。)が形成されたシリコン基板上に、樹脂溶液を回転塗布した。つぎに、シリコン基板を90℃にて90秒間加熱処理して、重合体(F1)の樹脂薄膜(膜厚200nm)をシリコン基板上に形成した。つづいて、該樹脂薄膜の水に対する、静的接触角、転落角および後退角をそれぞれ測定した。[Example 3] Evaluation example of resist polymer for immersion lithography (Part 1)
[Example 3-1] Evaluation example of water repellency A solution obtained by dissolving polymer (F 1 ) (0.9 g) in PGMEA (9.1 g) was further filtered (made of polytetrafluoroethylene, pore size 0. 2 μm) to obtain a resin solution.
A resin solution was spin-coated on a silicon substrate on which an antireflection film (trade name AR26 manufactured by ROHM AHD HAAS Electronic Materials) was formed on the surface. Next, the silicon substrate was heat-treated at 90 ° C. for 90 seconds to form a polymer (F 1 ) resin thin film (thickness: 200 nm) on the silicon substrate. Subsequently, the static contact angle, the falling angle, and the receding angle of the resin thin film with respect to water were measured.
また、重合体(F1)のかわりに、重合体(F2)〜(F4)および(R1)をそれぞれ用いる以外は同様にして測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
なお、滑落法により測定した転落角を転落角と記し、滑落法により測定した後退接触角を後退角と記す(以下同様。)。静的接触角、転落角および後退角の単位は、それぞれ角度(°)である(以下同様。)。Further, in place of the polymer (F 1), except for using the polymer (F 2) ~ (F 4 ) and the (R 1), respectively it was measured in the same manner. The results are summarized in Table 1.
In addition, the falling angle measured by the sliding method is referred to as a falling angle, and the receding contact angle measured by the sliding method is referred to as a receding angle (the same applies hereinafter). The unit of the static contact angle, the falling angle and the receding angle is an angle (°) (the same applies hereinafter).
[例3−2]レジストパターンの形成例
重合体(F1)(1g)と光酸発生剤であるトリフェニルスルホニウムトリフレート(0.05g)とをPGMEA(10mL)に溶解させて得られた溶液をフィルターに通し濾過をして、重合体(F1)を含む感光性レジスト組成物を得る。
前記感光性レジスト組成物を表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に回転塗布し加熱処理して、前記感光性レジスト組成物から形成されたレジスト膜が形成されたシリコン基板を得る。
ArFレーザー光(波長193nm)を光源とする二光束干渉露光装置を用いて、前記シリコン基板の90nmL/Sのイマージョン露光試験(イマージョン液:超純水,現像液:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液。)を行う。その結果、シリコン基板上のレジスト膜に良好なパターンが形成されていることがSEM画像にて確認できる。
以上の結果からも明らかであるように、化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位を含む重合体(重合体(F1)〜(F4)。)は、前記繰り返し単位を含まない重合体(重合体(R1)。)に比較して、高撥水性で、特に動的撥水性に優れている。したがって、本発明のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体を用いることにより、感光性レジスト上を移動する投影レンズに水がよく追従するため、イマージョンリソグラフィー法を安定的に実施できる。[Example 3-2] Formation example of resist pattern Obtained by dissolving polymer (F 1 ) (1 g) and triphenylsulfonium triflate (0.05 g) as a photoacid generator in PGMEA (10 mL). The solution is filtered through a filter to obtain a photosensitive resist composition containing the polymer (F 1 ).
The photosensitive resist composition is spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface and heat-treated to obtain a silicon substrate on which a resist film formed from the photosensitive resist composition is formed.
Using a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light (wavelength 193 nm) as a light source, an immersion exposure test of 90 nm L / S of the silicon substrate (immersion solution: ultrapure water, developer: tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). I do. As a result, it can be confirmed from the SEM image that a good pattern is formed on the resist film on the silicon substrate.
As is clear from the above results, the polymer (polymers (F 1 ) to (F 4 )) containing a repeating unit formed by polymerization of the compound (f) is a polymer containing no repeating unit. Compared to a polymer (polymer (R 1 )), it has a high water repellency, particularly a dynamic water repellency. Therefore, by using the resist polymer for immersion lithography of the present invention, water follows the projection lens moving on the photosensitive resist well, so that the immersion lithography method can be stably performed.
[例4]イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体の製造例(その2)
[例4−1]重合体(F5)の製造例
反応器(ガラス製、内容積30mL)に、化合物(f3)(0.36g)、化合物(r2)(1.0g)、化合物(q2)(0.21g)、化合物(q1)(0.55g)およびMEK(5.74g)を仕込んだ。つぎに、反応器に、重合開始剤であるIPP(1.18g)を50質量%含むR225溶液と、連鎖移動剤であるIPA(0.27g)を仕込んだ。反応器内雰囲気を窒素ガスにし脱気した後に、反応器内を撹拌しながら40℃にて18時間重合反応を行った。
重合後、反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた凝集物を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体(F5)(1.56g)を得た。
重合体(F5)のMnは3700であり、Mwは8800であった。13C−NMR測定より、重合体(F5)は、単位(F3)を12モル%、単位(R2)を47モル%、単位(Q2)を30モル%、単位(Q1)を21モル%含む重合体であることを確認した。また、重合体(F5)は、THF、PGMEA、CP、MAKおよびELにそれぞれ可溶であった。[Example 4] Example of production of resist polymer for immersion lithography (part 2)
[Example 4-1] Production example of polymer (F 5 ) In a reactor (made of glass, internal volume 30 mL), compound (f 3 ) (0.36 g), compound (r 2 ) (1.0 g), compound (Q 2 ) (0.21 g), compound (q 1 ) (0.55 g) and MEK (5.74 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (1.18 g) as a polymerization initiator and IPA (0.27 g) as a chain transfer agent were charged into the reactor. After degassing the atmosphere in the reactor with nitrogen gas, the polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours while stirring the inside of the reactor.
After the polymerization, the agglomerates obtained by dropping the solution in the reactor into hexane were collected, vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours, and a white powdery amorphous polymer (F 5 ) (1.56 g) was obtained.
Mn of the polymer (F 5 ) was 3700, and Mw was 8800. From the 13 C-NMR measurement, the polymer (F 5 ) has the unit (F 3 ) 12 mol%, the unit (R 2 ) 47 mol%, the unit (Q 2 ) 30 mol%, and the unit (Q 1 ). Was confirmed to be a polymer containing 21 mol%. Further, the polymer (F 5 ) was soluble in THF, PGMEA, CP, MAK and EL, respectively.
[例4−2]重合体(F6)の製造例
反応器(ガラス製、内容積30mL)に、化合物(f4)(0.38g)、化合物(r2)(0.80g)、化合物(q2)(0.16g)、化合物(q1)(0.45g)およびMEK(4.88g)を仕込んだ。つぎに、反応器に、重合開始剤であるIPP(1.00g)を50質量%含むR225溶液と、連鎖移動剤であるIPA(0.23g)を仕込んだ。反応器内雰囲気を窒素ガスにし脱気した後に、反応器内を撹拌しながら40℃にて18時間重合反応を行った。重合後、反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた凝集物を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体(F6)(1.03g)を得た。
重合体(F6)のMnは5500であり、Mwは9800であった。また、重合体(F6)は、THF、PGMEA、CP、MAKおよびELにそれぞれ可溶であった。[Example 4-2] Production example of polymer (F 6 ) In a reactor (made of glass, internal volume 30 mL), compound (f 4 ) (0.38 g), compound (r 2 ) (0.80 g), compound (Q 2 ) (0.16 g), compound (q 1 ) (0.45 g) and MEK (4.88 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (1.00 g) as a polymerization initiator and IPA (0.23 g) as a chain transfer agent were charged into the reactor. After degassing the atmosphere in the reactor with nitrogen gas, the polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours while stirring the inside of the reactor. After the polymerization, the agglomerates obtained by dropping the solution in the reactor into hexane were collected, vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours, and a white powdery amorphous polymer (F 6 ) (1.03 g) was obtained.
Mn of the polymer (F 6 ) was 5500, and Mw was 9800. Further, the polymer (F 6 ) was soluble in THF, PGMEA, CP, MAK and EL, respectively.
[例5]イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体の評価例(その2)
[例5−1]撥水性評価例
重合体(F5)をPGMEAに溶解させて得られた溶液をフィルターに通し濾過をして、重合体(F5)を9質量%含む樹脂溶液を得た。
該樹脂溶液を表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に回転塗布した後に加熱処理して、重合体(F5)の樹脂薄膜をシリコン基板上に形成した。
つづいて、該樹脂薄膜の水に対する、静的接触角、転落角、後退角をそれぞれ測定した。また、重合体(F5)のかわりに重合体(F6)を用いる以外は同様にして測定を行った。結果をまとめて表2に示す。[Example 5] Evaluation example of resist polymer for immersion lithography (part 2)
[Example 5-1] Evaluation example of water repellency A solution obtained by dissolving the polymer (F 5 ) in PGMEA is filtered through a filter to obtain a resin solution containing 9% by mass of the polymer (F 5 ). It was.
The resin solution was spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface, and then heat-treated to form a polymer (F 5 ) resin thin film on the silicon substrate.
Subsequently, the static contact angle, the falling angle, and the receding angle of the resin thin film with respect to water were measured. Further, except for using the polymer in place of the polymer (F 5) (F 6) was measured in the same manner. The results are summarized in Table 2.
[例5−2]レジストパターンの形成例
重合体(F5)(1g)と光酸発生剤であるトリフェニルスルホニウムトリフレート(0.05g)とをPGMEA(10mL)に溶解させて得られた溶液をフィルターに通し濾過をして、重合体(F5)を含む感光性レジスト組成物を得る。
前記感光性レジスト組成物を表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に回転塗布し加熱処理して、前記感光性レジスト組成物から形成されたレジスト膜が形成されたシリコン基板を得る。
ArFレーザー光(波長193nm)を光源とする二光束干渉露光装置を用いて、前記シリコン基板の90nmL/Sのイマージョン露光試験(イマージョン液:超純水,現像液:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液。)を行う。その結果、シリコン基板上のレジスト膜に良好なパターンが形成されていることがSEM画像にて確認できる。
以上の結果から明らかであるように、本発明のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体を用いれば、レジスト特性と撥水性に優れ、動的撥水性に特に優れたレジスト膜を形成できることがわかる。よって、イマージョンリソグラフィー法において、レジスト膜上を高速移動する投影レンズに水を容易に追従させることができる。Example 5-2 Formation Example of Resist Pattern Obtained by dissolving polymer (F 5 ) (1 g) and triphenylsulfonium triflate (0.05 g) as a photoacid generator in PGMEA (10 mL). The solution is filtered through a filter to obtain a photosensitive resist composition containing the polymer (F 5 ).
The photosensitive resist composition is spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface and heat-treated to obtain a silicon substrate on which a resist film formed from the photosensitive resist composition is formed.
Using a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light (wavelength 193 nm) as a light source, an immersion exposure test of 90 nm L / S of the silicon substrate (immersion solution: ultrapure water, developer: tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). I do. As a result, it can be confirmed from the SEM image that a good pattern is formed on the resist film on the silicon substrate.
As is apparent from the above results, it can be seen that by using the resist polymer for immersion lithography of the present invention, a resist film excellent in resist characteristics and water repellency and particularly excellent in dynamic water repellency can be formed. Therefore, in the immersion lithography method, water can easily follow the projection lens that moves on the resist film at a high speed.
[例6]イマージョンリソグラフィー用レジスト組成物の製造例(その1)
[例6−1]重合体(F7)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(f1)(2.5g)とCF3(CF2)5H(5.25g)とを仕込んだ。つぎにIPP(1.17g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F7)(2.05g)を得た。重合体(F7)は25℃にて白色粉末状の非結晶性重合体であった。重合体(F7)のMnは2900であり、Mwは6300であった。[Example 6] Production example of resist composition for immersion lithography (Part 1)
[Example 6-1] Production example of polymer (F 7 ) Compound (f 1 ) (2.5 g) and CF 3 (CF 2 ) 5 H (5) were added to a pressure resistant reactor (internal volume 30 mL, made of glass). .25 g). Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (1.17 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to collect the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 7 ) (2.05 g). Got. The polymer (F 7 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C. Mn of the polymer (F 7 ) was 2900, and Mw was 6300.
[例6−2]重合体(F8)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製)に、化合物(f2)(0.8g)とCF3(CF2)5H(1.06g)とを仕込んだ。つぎにIPP(0.28g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F8)(0.62g)を得た。重合体(F8)は、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体であった。重合体(F8)のMnは7000であり、Mwは20000であった。[Example 6-2] Production example of polymer (F 8 ) Compound (f 2 ) (0.8 g) and CF 3 (CF 2 ) 5 H (1. 06g). Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (0.28 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 8 ) (0.62 g). Got. The polymer (F 8 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C. Mn of the polymer (F 8 ) was 7000, and Mw was 20000.
[例6−3]重合体(F9)の製造例
例6−1と同様にして、化合物(f1)の重合により形成された繰り返し単位からなる、Mw9000の重合体(F9)を得た。[Example 6-3] Production example of polymer (F 9 ) In the same manner as in Example 6-1, a polymer (F 9 ) having an Mw of 9000 consisting of repeating units formed by polymerization of the compound (f 1 ) was obtained. It was.
[例6−4]重合体(F10)の製造例
例6−2と同様にして、化合物(f2)の重合により形成された繰り返し単位からなる、Mw11300の重合体(F10)を得た。[Example 6-4] Production example of polymer (F 10 ) In the same manner as in Example 6-2, a polymer (F 10 ) of Mw11300 comprising a repeating unit formed by polymerization of the compound (f 2 ) was obtained. It was.
[例6−5]重合体(F11)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製)に、化合物(f1)(0.97g)、化合物(r1)(0.42g)、化合物(q1)(0.34g)およびMEK(4.7g)を仕込んだ。つぎにIPP(0.97g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F11)(1.22g)を得た。重合体(F11)は、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体であった。
重合体(F11)のMnは3900であり、Mwは8200であった。
19F−NMRと1H−NMR測定の結果、重合体(F11)は、全繰り返し単位に対して、単位(F1)を33モル%、単位(R1)を38モル%、および単位(Q1)を29モル%含む重合体であった。また、重合体(F11)は、THF、PGMEA、CP、MAKにそれぞれ可溶であった。[Example 6-5] Production example of polymer (F 11 ) In a pressure resistant reactor (internal volume 30 mL, glass), compound (f 1 ) (0.97 g), compound (r 1 ) (0.42 g), Compound (q 1 ) (0.34 g) and MEK (4.7 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (0.97 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the agglomerated solid, and the solid was vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 11 ) (1.22 g). Got. The polymer (F 11 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C.
Mn of the polymer (F 11 ) was 3900, and Mw was 8200.
19 F-NMR and 1 H-NMR result of the measurement, the polymer (F 11), based on all repeating units, the units (F 1) of 33 mol%, units (R 1) 38 mol%, and units It was a polymer containing 29 mol% of (Q 1 ). Further, the polymer (F 11 ) was soluble in THF, PGMEA, CP and MAK.
[例6−6]重合体(F12)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製)に、化合物(f1)(1.21g)、化合物(r1)(0.70g)、化合物(q2)(0.45g)およびMEK(8.6g)を仕込んだ。つぎにIPP(1.65g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F12)(1.30g)を得た。重合体(F12)は、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体であった。
重合体(F12)のMnは5000であり、Mwは8800であった。
19F−NMRと1H−NMR測定の結果、重合体(F12)は、全繰り返し単位に対して、単位(F1)を37モル%、単位(R1)を34モル%、および単位(Q2)を29モル%含む重合体であった。また、重合体(F12)は、THF、PGMEA、CP、MAKにそれぞれ可溶であった。[Example 6-6] Production example of polymer (F 12 ) In a pressure resistant reactor (internal volume 30 mL, glass), compound (f 1 ) (1.21 g), compound (r 1 ) (0.70 g), Compound (q 2 ) (0.45 g) and MEK (8.6 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (1.65 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 12 ) (1.30 g). Got. The polymer (F 12 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C.
Mn of the polymer (F 12 ) was 5000, and Mw was 8800.
19 F-NMR and 1 H-NMR result of the measurement, the polymer (F 12), based on all repeating units, the units (F 1) of 37 mol%, units (R 1) 34 mol%, and units It was a polymer containing 29 mol% of (Q 2 ). Further, the polymer (F 12 ) was soluble in THF, PGMEA, CP and MAK.
[例6−7]重合体(F13)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製)に、化合物(f2)(1.42g)、化合物(r1)(0.70g)、化合物(q1)(0.42g)およびMEK(6.9g)を仕込んだ。つぎにIPP(1.42g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として、IPA(0.24g)を連鎖移動剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F13)(1.18g)を得た。重合体(F13)は、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体であった。
重合体(F13)のMnは3700であり、Mwは7000であった。
19F−NMRと1H−NMR測定の結果、重合体(F13)は、全繰り返し単位に対して、単位(F2)を28モル%、単位(R1)を34モル%、および単位(Q1)を38モル%含む重合体であった。また、重合体(F13)は、THF、PGMEA、CP、MAKにそれぞれ可溶であった。[Example 6-7] Production example of polymer (F 13 ) In a pressure resistant reactor (inner volume 30 mL, glass), compound (f 2 ) (1.42 g), compound (r 1 ) (0.70 g), Compound (q 1 ) (0.42 g) and MEK (6.9 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (1.42 g) was added as a polymerization initiator, and IPA (0.24 g) was added as a chain transfer agent. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 13 ) (1.18 g). Got. The polymer (F 13 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C.
Mn of the polymer (F 13 ) was 3700, and Mw was 7000.
As a result of 19 F-NMR and 1 H-NMR measurements, the polymer (F 13 ) was 28 mol% in units (F 2 ), 34 mol% in units (R 1 ), and units with respect to all repeating units. This was a polymer containing 38 mol% of (Q 1 ). Further, the polymer (F 13 ) was soluble in THF, PGMEA, CP and MAK.
[例6−8]重合体(F14)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製)に、化合物(f1)(1.0g)、化合物(q3)(0.50g)、化合物(q1)(0.48g)およびMEK(7.56g)を仕込んだ。つぎにIPP(1.01g)を50質量%含むR225溶液を重合開始剤として添加した。反応器内を凍結脱気した後、40℃にて、18時間、重合反応を行った。重合反応後、反応器内溶液をメタノール中に滴下して凝集した固形物を回収し、該固形物を90℃にて、24時間、真空乾燥して重合体(F14)(1.64g)を得た。重合体(F14)は、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体であった。
重合体(F14)のMnは8400であり、Mwは21600であった。
19F−NMRと1H−NMR測定の結果、重合体(F14)は、全繰り返し単位に対して、単位(F1)を27モル%、単位(Q3)を36モル%、および単位(Q1)を37モル%含む重合体であった。また、重合体(F14)は、THF、PGMEA、CP、エチレングリコールにそれぞれ可溶であった。[Example 6-8] Production example of polymer (F 14 ) In a pressure resistant reactor (internal volume 30 mL, glass), compound (f 1 ) (1.0 g), compound (q 3 ) (0.50 g), Compound (q 1 ) (0.48 g) and MEK (7.56 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (1.01 g) was added as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. After the polymerization reaction, the solution in the reactor was dropped into methanol to recover the aggregated solid, and the solid was vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (F 14 ) (1.64 g). Got. The polymer (F 14 ) was a white powdery amorphous polymer at 25 ° C.
Mn of the polymer (F 14 ) was 8400, and Mw was 21600.
As a result of 19 F-NMR and 1 H-NMR measurements, the polymer (F 14 ) was found to contain 27 mol% of units (F 1 ), 36 mol% of units (Q 3 ), and units based on all repeating units. It was a polymer containing 37 mol% of (Q 1 ). Further, the polymer (F 14 ) was soluble in THF, PGMEA, CP and ethylene glycol, respectively.
[例6−9(比較例)]重合体(C)の製造例
例6−2と同様にして、CH2=C(CH3)C(O)OCH2CH2(CF2)6Fの重合により形成された繰り返し単位からなるMw100000の重合体(C)を得た。Example 6-9 (Comparative Example) Production Example of Polymer (C) In the same manner as in Example 6-2, CH 2 ═C (CH 3 ) C (O) OCH 2 CH 2 (CF 2 ) 6 F A polymer (C) having a Mw of 100,000 consisting of repeating units formed by polymerization was obtained.
[例6−10]組成物(1)の製造例
0.9質量%の重合体(F7)を含む1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン溶液(1.09g)と、7.3質量%の重合体(R1)を含むCP溶液(2.73g)とを混合して透明均一な溶液を得た。該溶液を孔径0.2μmのフィルター(PTFE製)に通して濾過をして、重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F7)を含む組成物(1)を得た。Example 6-10 Production Example of Composition (1) 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene solution (1.09 g) containing 0.9% by mass of polymer (F 7 ), 7.3 A transparent uniform solution was obtained by mixing with a CP solution (2.73 g) containing a polymer (R 1 ) by mass. The solution was filtered through a filter (made of PTFE) having a pore diameter of 0.2 μm, and a composition (1) containing 5.0% by mass of the polymer (F 7 ) with respect to the total amount of the polymer (R 1 ). )
[例6−11]組成物(2)〜(4)の製造例
重合体(F7)のかわりに重合体(F8)を用いる以外は[例6−10]と同様にして重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F8)を含む組成物(2)を、重合体(F7)のかわりに重合体(F9)を用いる以外は[例6−10]と同様にして重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F9)を含む組成物(3)を、重合体(F7)のかわりに重合体(F10)を用いる以外は[例6−10]と同様にして重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F10)を含む組成物(4)を、得た。[Example 6-11] Production example of compositions (2) to (4) A polymer (in the same manner as in [Example 6-10] except that the polymer (F 8 ) is used instead of the polymer (F 7 ). 5.0 wt% of the polymer based on the total amount of R 1) (F 8) composition comprising a (2), except for using the polymer in place of the polymer (F 7) (F 9) is example 6-10], the composition (3) containing 5.0% by mass of the polymer (F 9 ) with respect to the total amount of the polymer (R 1 ) is weighted in place of the polymer (F 7 ). A composition (4) containing 5.0% by mass of the polymer (F 10 ) with respect to the total amount of the polymer (R 1 ) in the same manner as in [Example 6-10] except that the coalescence (F 10 ) is used. ,Obtained.
[例6−12]組成物(5)の製造例
重合体(F11)(20.0mg)と、9.57質量%の重合体(R1)を含むPGMEA溶液(4.18g)とを混合して透明均一な溶液を得た。該溶液を孔径0.2μmのフィルター(PTFE製)に通して濾過をして、重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F11)を含む組成物(5)を得た。[Example 6-12] Production Example of Composition (5) Polymer (F 11 ) (20.0 mg) and PGMEA solution (4.18 g) containing 9.57% by mass of polymer (R 1 ) Mixing gave a clear and homogeneous solution. The solution was filtered through a filter (made of PTFE) having a pore diameter of 0.2 μm, and a composition (5) containing 5.0% by mass of the polymer (F 11 ) with respect to the total amount of the polymer (R 1 ). )
[例6−13]組成物(6)〜(8)の製造例
重合体(F11)のかわりに重合体(F12)を用いる以外は[例6−12]と同様にして重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F12)を含む組成物(6)を、重合体(F11)のかわりに重合体(F13)を用いる以外は[例6−12]と同様にして重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F13)を含む組成物(7)を、重合体(F11)のかわりに重合体(F14)を用いる以外は[例6−12]と同様にして重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(F14)を含む組成物(8)を、得た。[Example 6-13] Production example of compositions (6) to (8) A polymer (in the same manner as in [Example 6-12]) except that the polymer (F 12 ) is used instead of the polymer (F 11 ). Except that the composition (6) containing 5.0% by mass of the polymer (F 12 ) with respect to the total amount of R 1 ) is replaced with the polymer (F 13 ) instead of the polymer (F 11 ) [Example 6-12], the composition (7) containing 5.0% by mass of the polymer (F 13 ) with respect to the total amount of the polymer (R 1 ) is weighted in place of the polymer (F 11 ). A composition (8) containing 5.0% by mass of the polymer (F 14 ) with respect to the total amount of the polymer (R 1 ) in the same manner as in [Example 6-12] except that the coalesced (F 14 ) is used. ,Obtained.
[例6−14(比較例)]組成物(C)の製造例
重合体(F7)のかわりに重合体(C)を用いる以外は[例6−10]と同様にして、重合体(R1)の総量に対して5.0質量%の重合体(C)を含む組成物(C)を得た。[Example 6-14 (Comparative Example)] Production Example of Composition (C) A polymer (C) was prepared in the same manner as in [Example 6-10] except that the polymer (C) was used instead of the polymer (F 7 ). A composition (C) containing 5.0% by mass of the polymer (C) with respect to the total amount of R 1 ) was obtained.
[例7]イマージョンリソグラフィー用感光性レジスト組成物の評価例(その1)
[例7−1]撥水性評価例
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、組成物(1)を回転塗布した。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理し、さらに130℃にて120秒間加熱処理して、重合体(F7)と重合体(R1)を含む樹脂薄膜(膜厚50nm)をシリコン基板上に形成した。つづいて、該樹脂薄膜の水に対する、静的接触角、動的転落角および動的後退角をそれぞれ測定した。
組成物(1)のかわりに組成物(2)〜組成物(8)、組成物(C)をそれぞれ用いる以外は同様にして測定を行った。また、重合体(R1)のみからなる樹脂薄膜の接触角、転落角および後退角を測定した。結果をまとめて表3に示す。[Example 7] Evaluation example of photosensitive resist composition for immersion lithography (part 1)
[Example 7-1] Water-repellent evaluation example The composition (1) was spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface. Next, the silicon substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds, and further heat-treated at 130 ° C. for 120 seconds to obtain a resin thin film (film thickness 50 nm) containing the polymer (F 7 ) and the polymer (R 1 ). Was formed on a silicon substrate. Subsequently, the static contact angle, dynamic falling angle and dynamic receding angle of the resin thin film with respect to water were measured.
Measurement was performed in the same manner except that the composition (2) to the composition (8) and the composition (C) were used instead of the composition (1). Further, the contact angle, the falling angle, and the receding angle of the resin thin film consisting only of the polymer (R1) were measured. The results are summarized in Table 3.
以上の結果からも明らかであるように、重合体(F)と重合体(R)を含む組成物から形成される樹脂薄膜は、重合体(R)のみから形成される樹脂薄膜、および、重合体(R)と線状フルオロアルキル基を有する重合体(C)を含む樹脂薄膜に比較して、撥水性が高く、後退角が特に高いことから動的撥水性に優れていることがわかる。 As is clear from the above results, the resin thin film formed from the composition containing the polymer (F) and the polymer (R) is composed of a resin thin film formed only from the polymer (R), and a heavy film. Compared to the resin thin film containing the polymer (R) and the polymer (C) having a linear fluoroalkyl group, the water repellency is high and the receding angle is particularly high, so that the dynamic water repellency is excellent.
[例7−2]レジストパターンの形成例
重合体(R1)(1g)、重合体(F7)(0.05g)およびトリフェニルスルホニウムトリフレート(0.05g)を、PGMEA(10mL)に溶解させて得られた透明均一な溶液を、孔径0.2μmのフィルター(PTFE製)に通して濾過をすると、感光性レジスト組成物が得られる。
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に前記感光性レジスト組成物を回転塗布する。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理し、さらに130℃にて120秒間加熱処理すると、感光性レジスト組成物の樹脂薄膜(膜厚150nm)が形成されたシリコン基板が得られる。
二光束干渉露光装置(光源:ArFレーザー光(波長193nm)。)を用い、前記シリコン基板の90nmL/Sの露光試験を、超純水を液浸媒体とする液浸法およびDry法にてそれぞれ行う。露光試験後、アルカリ水溶液を用いて現像工程を行い、シリコン基板表面を確認すると良好なパターン形状が形成されていることが確認できる。
以上の結果からも明らかであるように、本発明の液浸露光用レジスト組成物を用いることにより、感光性レジスト上を移動する投影レンズに液状媒体(水等。)がよく追従するため、イマージョンリソグラフィー法を安定的に実施できる。[Example 7-2] Example of resist pattern formation Polymer (R 1 ) (1 g), polymer (F 7 ) (0.05 g) and triphenylsulfonium triflate (0.05 g) were added to PGMEA (10 mL). When the transparent and uniform solution obtained by dissolving is filtered through a filter (manufactured by PTFE) having a pore size of 0.2 μm, a photosensitive resist composition is obtained.
The photosensitive resist composition is spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface. Next, when the silicon substrate is heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds and further heat-treated at 130 ° C. for 120 seconds, a silicon substrate on which a resin thin film (thickness 150 nm) of the photosensitive resist composition is formed is obtained.
Using a two-beam interference exposure apparatus (light source: ArF laser light (wavelength: 193 nm)), a 90 nm L / S exposure test of the silicon substrate was performed using an immersion method and a Dry method using ultrapure water as an immersion medium, respectively. Do. After the exposure test, a development process is performed using an alkaline aqueous solution, and when the surface of the silicon substrate is confirmed, it can be confirmed that a good pattern shape is formed.
As is clear from the above results, by using the resist composition for immersion exposure according to the present invention, the liquid medium (water or the like) follows the projection lens moving on the photosensitive resist well. Lithography can be performed stably.
[例8]イマージョンリソグラフィー用レジスト組成物の製造例(その2)
[例8−1]重合体(F15)の製造例
反応器(ガラス製、内容積30mL)に、化合物(f3)(0.85g)、化合物(r2)(0.50g)、化合物(q1)(0.40g)およびMEK(4.75g)を仕込んだ。つぎに、重合開始剤であるIPP(0.98g)を50質量%含むR225溶液を仕込んだ。反応器内雰囲気を窒素ガスにし脱気した後に、反応器内を撹拌しながら40℃にて18時間重合反応を行った。
重合後、反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた凝集物を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体(F15)(1.17g)を得た。
重合体(F15)のMnは5100であり、Mwは14300であった。13C−NMR測定より、重合体(F15)は単位(F3)を23モル%、単位(R2)を34モル%、単位(Q1)を43モル%含む重合体であることを確認した。また、重合体(F15)は、THF、PGMEA、CP、MAKおよびELにそれぞれ可溶であった。[Example 8] Production example of resist composition for immersion lithography (part 2)
[Example 8-1] Production example of polymer (F 15 ) Compound (f 3 ) (0.85 g), compound (r 2 ) (0.50 g), compound in reactor (glass, internal volume 30 mL) (Q 1 ) (0.40 g) and MEK (4.75 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (0.98 g) as a polymerization initiator was charged. After degassing the atmosphere in the reactor with nitrogen gas, the polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours while stirring the inside of the reactor.
After the polymerization, the agglomerates obtained by dropping the solution in the reactor into hexane were collected, vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours, and a white powdery amorphous polymer (F 15 ) (1.17 g).
Mn of the polymer (F 15 ) was 5100, and Mw was 14300. From 13 C-NMR measurement, the polymer (F 15 ) is a polymer containing 23 mol% of units (F 3 ), 34 mol% of units (R 2 ), and 43 mol% of units (Q 1 ). confirmed. Further, the polymer (F 15 ) was soluble in THF, PGMEA, CP, MAK and EL.
[例8−2]重合体(F16)の製造例
反応器(ガラス製、内容積30mL)に、化合物(f4)(0.64g)、化合物(r2)(0.35g)、化合物(q1)(0.28g)およびメチルイソブチルケトン(4.65g)を仕込んだ。つぎに、重合開始剤であるIPP(0.89g)を50質量%含むR225溶液を仕込んだ。反応器内雰囲気を窒素ガスにし脱気した後に、反応器内を撹拌しながら40℃にて18時間重合反応を行った。
重合後、反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた凝集物を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して、25℃にて白色粉末状の非結晶性の重合体(F16)(0.91g)を得た。
重合体(F16)のMnは6900であり、Mwは13000であった。19F−NMRおよび1H−NMR測定より、重合体(F16)は単位(F4)を29モル%、単位(R2)を34モル%、単位(Q1)を37モル%含む重合体であることを確認した。また、重合体(F16)は、THF、PGMEA、CP、MAKおよびELにそれぞれ可溶であった。[Example 8-2] Production example of polymer (F 16 ) In a reactor (made of glass, internal volume 30 mL), compound (f 4 ) (0.64 g), compound (r 2 ) (0.35 g), compound (Q 1 ) (0.28 g) and methyl isobutyl ketone (4.65 g) were charged. Next, an R225 solution containing 50% by mass of IPP (0.89 g) as a polymerization initiator was charged. After degassing the atmosphere in the reactor with nitrogen gas, the polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours while stirring the inside of the reactor.
After the polymerization, the agglomerates obtained by dropping the solution in the reactor into hexane were collected, vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours, and a white powdery amorphous polymer (F 16 ) (0.91 g) was obtained.
Mn of the polymer (F 16 ) was 6900, and Mw was 13000. From 19 F-NMR and 1 H-NMR measurements, the polymer (F 16 ) was a polymer containing 29 mol% of units (F 4 ), 34 mol% of units (R 2 ), and 37 mol% of units (Q 1 ). It was confirmed that they were coalesced. Further, the polymer (F 16 ) was soluble in THF, PGMEA, CP, MAK and EL, respectively.
[例8−3]組成物(9)の製造例
重合体(R2)として、化合物(r2)の繰り返し単位を40モル%、化合物(q1)の繰り返し単位を40モル%および化合物(q2)の繰り返し単位を20モル%含む重合体(Mw6600,Mn2900)を用いた。
重合体(F15)(20mg)と、重合体(R2)を9.57質量%含むPGMEA溶液(4.18g)とを混合して得られた透明均一な樹脂溶液を、フィルターに通し濾過をして、重合体(R2)の総質量に対して5.0質量%の重合体(F15)を含む組成物(9)を得た。[Example 8-3] Production Example of Composition (9) As the polymer (R 2 ), 40 mol% of the repeating unit of the compound (r 2 ), 40 mol% of the repeating unit of the compound (q 1 ) and the compound ( A polymer (Mw6600, Mn2900) containing 20 mol% of q 2 ) repeating units was used.
A transparent uniform resin solution obtained by mixing the polymer (F 15 ) (20 mg) and the PGMEA solution (4.18 g) containing 9.57% by mass of the polymer (R 2 ) is filtered through a filter. Then, a composition (9) containing 5.0% by mass of the polymer (F 15 ) with respect to the total mass of the polymer (R 2 ) was obtained.
[例8−4]組成物(10)の製造例
重合体(F15)のかわりに重合体(F16)を用いる以外は[例8−3]と同様にして、重合体(R2)の総質量に対して5.0質量%の重合体(F16)を含む組成物(10)を得た。[Example 8-4] Production example of composition (10) Polymer (R 2 ) was prepared in the same manner as in [Example 8-3] except that polymer (F 16 ) was used instead of polymer (F 15 ). A composition (10) containing 5.0% by mass of the polymer (F 16 ) with respect to the total mass of was obtained.
[例9]イマージョンリソグラフィー用レジスト組成物の評価例(その2)
[例9−1]撥水性評価例
組成物(9)を表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に回転塗布し加熱処理して、重合体(R2)と重合体(F15)を含む樹脂薄膜をシリコン基板上に形成した。つづいて、該樹脂薄膜の水に対する、静的接触角、動的転落角、動的後退角をそれぞれ測定した。
組成物(9)のかわりに組成物(10)を用いる以外は同様にして測定を行った。結果をまとめて表4に示す。[Example 9] Evaluation example of resist composition for immersion lithography (part 2)
[Example 9-1] Evaluation example of water repellency The composition (9) is spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface, and heat-treated to polymer (R 2 ) and polymer (F 15 ). A resin thin film containing was formed on a silicon substrate. Subsequently, the static contact angle, dynamic falling angle, and dynamic receding angle of the resin thin film with respect to water were measured.
Measurement was carried out in the same manner except that the composition (10) was used instead of the composition (9). The results are summarized in Table 4.
[例9−2]レジストパターンの形成例
重合体(R2)(1g)、重合体(F15)(0.05g)および光酸発生剤であるトリフェニルスルホニウムトリフレート(0.05g)をPGMEA(10mL)に溶解させて得られた溶液を、フィルターに通し濾過をして、重合体(R2)と重合体(F15)を含むレジスト形成組成物(1)を得た。
前記感光性レジスト組成物を表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に回転塗布し加熱処理して、前記感光性レジスト組成物から形成されたレジスト膜が形成されたシリコン基板を得る。
ArFレーザー光(波長193nm)を光源とする二光束干渉露光装置を用いて、前記シリコン基板の90nmL/Sのイマージョン露光試験(イマージョン液:超純水,現像液:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液。)を行う。その結果、シリコン基板上のレジスト膜に良好なパターンが形成されていることがSEM画像にて確認できる。[Example 9-2] Formation example of resist pattern Polymer (R 2 ) (1 g), polymer (F 15 ) (0.05 g) and photoacid generator triphenylsulfonium triflate (0.05 g) The solution obtained by dissolving in PGMEA (10 mL) was filtered through a filter to obtain a resist forming composition (1) containing a polymer (R 2 ) and a polymer (F 15 ).
The photosensitive resist composition is spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface and heat-treated to obtain a silicon substrate on which a resist film formed from the photosensitive resist composition is formed.
Using a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light (wavelength 193 nm) as a light source, an immersion exposure test of 90 nm L / S of the silicon substrate (immersion solution: ultrapure water, developer: tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). I do. As a result, it can be confirmed from the SEM image that a good pattern is formed on the resist film on the silicon substrate.
[例9−3]レジスト形成組成物の光酸発生剤(PAG)溶出量評価例
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、レジスト形成組成物(1)を回転塗布し、さらにシリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理して、重合体(R2)と重合体(F15)からなる樹脂薄膜(膜厚150nm)をシリコン基板上に形成した。ついで、当該シリコン基板をArFレーザー光(波長193nm)を光源とする二光束干渉露光装置にセットし、カバーガラス(合成石英製)とシリコン基板間に超純水(450μL)を封入した後に、60秒間放置した。なお、シリコン基板上の樹脂薄膜と超純水の接液面積は、7cm2である。[Example 9-3] Example of evaluation of elution amount of photoacid generator (PAG) in resist-forming composition A resist-forming composition (1) is spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface, and silicon The substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds to form a resin thin film (thickness 150 nm) composed of the polymer (R 2 ) and the polymer (F 15 ) on the silicon substrate. Next, the silicon substrate is set in a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light (wavelength 193 nm) as a light source, and ultrapure water (450 μL) is sealed between the cover glass (made of synthetic quartz) and the silicon substrate. Left for a second. The wetted area of the resin thin film on the silicon substrate and ultrapure water is 7 cm 2 .
つぎに、超純水を回収し、LC/MS/MS分析装置(Quattro micro API、Waters社製。)(検出限界:7.0×10−15mol/cm2)を用いて、超純水に含まれるレジスト形成組成物(1)から溶出した光酸発生剤(PAG)由来物である、カチオン(トリフェニルスルホニウムカチオン)溶出量とアニオン(フェニルスルホニウムトリフレート)溶出量とを測定した(溶出量の単位:mol/cm2/60秒。)。
また、レジスト形成組成物(1)における重合体(F15)のかわりに、重合体(F11)を用いて製造したレジスト形成組成物(2)、および重合体(F13)を用いて製造したレジスト形成組成物(3)を用いても、同様の測定をした。さらに、比較例として、重合体(R1)のみを用いて製造したレジスト形成組成物(C)を用いて、同様の測定をした。
結果をまとめて表5に示す。Next, ultrapure water was recovered, and ultrapure water was obtained using an LC / MS / MS analyzer (Quattro micro API, manufactured by Waters) (detection limit: 7.0 × 10 −15 mol / cm 2 ). Cation (triphenylsulfonium cation) elution amount and anion (phenylsulfonium triflate) elution amount, which are derived from the photoacid generator (PAG) eluted from the resist-forming composition (1) contained in the amount of the unit: mol / cm 2/60 seconds)..
Further, instead of the polymer (F 15 ) in the resist forming composition (1), the resist forming composition (2) manufactured using the polymer (F 11 ) and the polymer (F 13 ) are used. The same measurement was performed using the resist-forming composition (3). Further, as a comparative example, the same measurement was performed using a resist forming composition (C) produced using only the polymer (R 1 ).
The results are summarized in Table 5.
以上の結果から明らかであるように、本発明のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物を用いれば、レジスト特性と撥水性に優れ、動的撥水性に特に優れたレジスト膜を形成できることがわかる。よって、イマージョンリソグラフィー法において、レジスト膜上を高速移動する投影レンズに水を容易に追従させることができる。 As is clear from the above results, it can be seen that by using the resist composition for immersion lithography of the present invention, a resist film having excellent resist characteristics and water repellency and particularly excellent in dynamic water repellency can be formed. Therefore, in the immersion lithography method, water can easily follow the projection lens that moves on the resist film at a high speed.
本発明によれば、レジスト特性に優れ、動的撥水性に特に優れたイマージョンリソグラフィー用レジスト材料が提供される。本発明のイマージョンリソグラフィー用レジスト材料を用いることにより、マスクのパターン像を高解像度に転写可能な高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。
なお、2006年4月13日に出願された日本特許出願2006−110971号、2006年5月11日に出願された日本特許出願2006−132407号、2006年6月27日に出願された日本特許出願2006−176881号、及び2006年7月31日に出願された日本特許出願2006−207392号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。According to the present invention, there is provided a resist material for immersion lithography that is excellent in resist characteristics and particularly excellent in dynamic water repellency. By using the resist material for immersion lithography of the present invention, it is possible to perform stable and high-speed execution of the immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image to a high resolution.
Japanese Patent Application No. 2006-110971 filed on April 13, 2006, Japanese Patent Application No. 2006-132407 filed on May 11, 2006, Japanese Patent Application filed on June 27, 2006 The entire contents of the specification, claims and abstract of Japanese Patent Application No. 2006-176881 and Japanese Patent Application No. 2006-207392 filed on July 31, 2006 are incorporated herein by reference. It is incorporated as a disclosure.
Claims (16)
RF:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
XF:フッ素原子、ヒドロキシ基またはヒドロキシメチル基。
また、化合物(f)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。The polymerizable compound (f m ) is one or more compounds (f) selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), and the following formula (f4). The resist material for immersion lithography according to claim 1.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X F : fluorine atom, hydroxy group or hydroxymethyl group.
Moreover, the fluorine atom in a compound (f) may be substituted by the C1-C6 perfluoroalkyl group or C1-C6 perfluoroalkoxy group.
RF:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基
XF:フッ素原子、ヒドロキシ基またはヒドロキシメチル基。
また、化合物(f)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。The polymerizable compound (f m ) is one or more compounds (f) selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), and the following formula (f4). The resist polymer for immersion lithography according to claim 3.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms X F : A fluorine atom, a hydroxy group or a hydroxymethyl group.
Moreover, the fluorine atom in a compound (f) may be substituted by the C1-C6 perfluoroalkyl group or C1-C6 perfluoroalkoxy group.
XR1:炭素数1〜6のアルキル基。
QR1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXR2は同一であってもよく異なっていてもよい。
ZR3およびZR4:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって、炭素数1〜20の基。
また、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。The polymerizable compound (r m ) is a polymerizable compound having a group represented by the following formula (ur1), the following formula (ur2), the following formula (ur3), or the following formula (ur4): The resist polymer for immersion lithography as described.
X R1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q R1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
X R2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2 groups may be the same or different.
Z R3 and Z R4 : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 20 carbon atoms.
Further, X R1, Q R1, X R2, the carbon atoms in Z R3 or Z R4 - group between the carbon atoms of the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-or A group represented by the formula -C (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group is bonded to a carbon atom in X R1 , QR 1 , X R2 , Z R3 or Z R4. You may do it.
RR:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
XR1:炭素数1〜6のアルキル基。
QR1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXR2は同一であってもよく異なっていてもよい。
QR3:式−CF2C(CF3)(OZR4)(CH2)m−で表される基、式−CH2CH((CH2)nC(CF3)2(OZR3))(CH2)m−で表される基または式−CH2CH(C(O)OZR3)(CH2)m−で表される基。
ZR3およびZR4:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって、炭素数1〜20の基。
また、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。The polymerizable compound (r m ) is one or more compounds (r) selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (r1), the following formula (r2) and the following formula (r3): 6. The resist polymer for immersion lithography according to any one of 5 above.
R R : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X R1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q R1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
X R2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2 groups may be the same or different.
Q R3: the formula -CF 2 C (CF 3) ( OZ R4) (CH 2) m - , a group represented by formula -CH 2 CH ((CH 2) n C (CF 3) 2 (OZ R3)) (CH 2) m -, a group represented by or formula -CH 2 CH (C (O) OZ R3) (CH 2) m - group represented by the.
Z R3 and Z R4 : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 20 carbon atoms.
Further, X R1, Q R1, X R2, the carbon atoms in Z R3 or Z R4 - group between the carbon atoms of the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-or A group represented by the formula -C (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group is bonded to a carbon atom in X R1 , QR 1 , X R2 , Z R3 or Z R4. You may do it.
RF:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基
XF:フッ素原子、ヒドロキシ基またはヒドロキシメチル基。
また、化合物(f)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。The polymerizable compound (f m ) is one or more compounds (f) selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), and the following formula (f4). The resist composition for immersion lithography according to claim 10.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms X F : A fluorine atom, a hydroxy group or a hydroxymethyl group.
Moreover, the fluorine atom in a compound (f) may be substituted by the C1-C6 perfluoroalkyl group or C1-C6 perfluoroalkoxy group.
XR1:炭素数1〜6のアルキル基。
QR1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXR2は同一であってもよく異なっていてもよい。
ZR3およびZR4:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって、炭素数1〜20の基。
また、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。The polymerizable compound (r m ) is a polymerizable compound having a group represented by the following formula (ur1), the following formula (ur2), the following formula (ur3), or the following formula (ur4): The resist composition for immersion lithography as described.
X R1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q R1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
X R2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2 groups may be the same or different.
Z R3 and Z R4 : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 20 carbon atoms.
Further, X R1, Q R1, X R2, the carbon atoms in Z R3 or Z R4 - group between the carbon atoms of the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-or A group represented by the formula -C (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group is bonded to a carbon atom in X R1 , QR 1 , X R2 , Z R3 or Z R4. You may do it.
RR:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
XR1:炭素数1〜6のアルキル基。
QR1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
XR2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXR2は同一であってもよく異なっていてもよい。
QR3:式−CF2C(CF3)(OZR4)(CH2)m−で表される基、式−CH2CH((CH2)nC(CF3)2(OZR3))(CH2)m−で表される基または式−CH2CH(C(O)OZR3)(CH2)m−で表される基。
ZR3およびZR4:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって、炭素数1〜20の基。
また、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XR1、QR1、XR2、ZR3またはZR4中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。The polymerizable compound (r m ) is one or more compounds (r) selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (r1), the following formula (r2), and the following formula (r3): 12. The resist composition for immersion lithography according to any one of 12 above.
R R : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X R1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q R1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
X R2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X R2 groups may be the same or different.
Q R3: the formula -CF 2 C (CF 3) ( OZ R4) (CH 2) m - , a group represented by formula -CH 2 CH ((CH 2) n C (CF 3) 2 (OZ R3)) (CH 2) m -, a group represented by or formula -CH 2 CH (C (O) OZ R3) (CH 2) m - group represented by the.
Z R3 and Z R4 : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 20 carbon atoms.
Further, X R1, Q R1, X R2, the carbon atoms in Z R3 or Z R4 - group between the carbon atoms of the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-or A group represented by the formula -C (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group is bonded to a carbon atom in X R1 , QR 1 , X R2 , Z R3 or Z R4. You may do it.
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006110971 | 2006-04-13 | ||
| JP2006110971 | 2006-04-13 | ||
| JP2006132407 | 2006-05-11 | ||
| JP2006132407 | 2006-05-11 | ||
| JP2006176881 | 2006-06-27 | ||
| JP2006176881 | 2006-06-27 | ||
| JP2006207392 | 2006-07-31 | ||
| JP2006207392 | 2006-07-31 | ||
| PCT/JP2007/058118 WO2007119803A1 (en) | 2006-04-13 | 2007-04-12 | Resist material for immersion lithography |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2007119803A1 true JPWO2007119803A1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=38609563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008510993A Pending JPWO2007119803A1 (en) | 2006-04-13 | 2007-04-12 | Resist material for immersion lithography |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2007119803A1 (en) |
| TW (1) | TW200809410A (en) |
| WO (1) | WO2007119803A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008007594A1 (en) | 2006-07-11 | 2008-01-17 | Asahi Glass Company, Limited | Fluorine-containing compound having highly fluorinated norbornane structure, fluorine-containing polymer, and their production methods |
| JP5145262B2 (en) * | 2009-01-30 | 2013-02-13 | Agcセイミケミカル株式会社 | Resin adhesion preventing agent for electronic parts, electronic member and electronic part containing the same |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4034538B2 (en) * | 2000-10-31 | 2008-01-16 | 株式会社東芝 | Polymer compound for photoresist, monomer compound, photosensitive resin composition, pattern forming method using the same, and method for producing electronic component |
| JP2004029542A (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive resist composition |
| JP4233314B2 (en) * | 2002-11-29 | 2009-03-04 | 東京応化工業株式会社 | Resist composition and dissolution control agent |
| JP4530751B2 (en) * | 2003-07-24 | 2010-08-25 | 富士フイルム株式会社 | Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same |
| JP4241535B2 (en) * | 2003-10-08 | 2009-03-18 | 信越化学工業株式会社 | Polymer compound, positive resist material, and pattern forming method using the same |
| JP4502715B2 (en) * | 2004-03-05 | 2010-07-14 | 東京応化工業株式会社 | Positive resist composition for immersion exposure and method for forming resist pattern |
| JP4448782B2 (en) * | 2004-03-18 | 2010-04-14 | 富士フイルム株式会社 | Positive resist composition for immersion exposure and pattern forming method using the same |
| JP2006131879A (en) * | 2004-10-04 | 2006-05-25 | Asahi Glass Co Ltd | Fluorine-containing copolymer, method for producing the same, and resist composition containing the same |
| JP4761065B2 (en) * | 2005-07-27 | 2011-08-31 | 信越化学工業株式会社 | Resist protective film material and pattern forming method |
| JP2007056134A (en) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Asahi Glass Co Ltd | Resist-protecting film |
-
2007
- 2007-04-12 JP JP2008510993A patent/JPWO2007119803A1/en active Pending
- 2007-04-12 WO PCT/JP2007/058118 patent/WO2007119803A1/en not_active Ceased
- 2007-04-13 TW TW96113113A patent/TW200809410A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW200809410A (en) | 2008-02-16 |
| WO2007119803A1 (en) | 2007-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1365290B1 (en) | Resist composition | |
| JP4010160B2 (en) | Resist composition | |
| TWI541226B (en) | Base reactive photoacid generators and photoresists comprising same | |
| US7498393B2 (en) | Fluorinated compound, fluoropolymer, resist composition, and composition for resist protective film | |
| JPWO2001074916A1 (en) | Novel fluoropolymer having acid-reactive groups and chemically amplified photoresist composition using the same | |
| TW201044112A (en) | Resist protective coating composition and patterning process | |
| WO2023165101A1 (en) | Polymer resin for 193 nm water immersion lithography, water-resistant coating composition, water-resistant coating, and preparation method therefor | |
| JPWO2007122977A1 (en) | Resist protective film material for immersion lithography | |
| JPWO2007119804A1 (en) | Resist composition for immersion exposure | |
| WO2005019284A1 (en) | Fluorocopolymer, process for producing the same, and resist composition containing the same | |
| JPWO2007119803A1 (en) | Resist material for immersion lithography | |
| CN101421673A (en) | Resist protective film material for immersion lithography | |
| JP2012173501A (en) | Resist protective film composition for immersion exposure and method for forming resist pattern | |
| JP2007086731A (en) | Composition for resist protective film | |
| JP2010139518A (en) | Resist polymer | |
| JPWO2008032716A1 (en) | Lithographic resist material and resist pattern forming method | |
| JP2018044034A (en) | Fluorine-containing monomer and fluorine-containing polymer thereof, resist prepared therewith and pattern forming method using the same | |
| JP2006160988A (en) | Fluoropolymer, production method thereof and resist protective film composition containing the same | |
| JP2006131879A (en) | Fluorine-containing copolymer, method for producing the same, and resist composition containing the same | |
| JPWO2008133311A1 (en) | Resist protective film composition for immersion lithography | |
| JP2008008974A (en) | Resist composition for immersion exposure and method for forming resist pattern | |
| JP2008032758A (en) | Resist protective film composition for immersion exposure and method for forming resist pattern | |
| JP2010085637A (en) | Resist protective film composition for immersion lithography, and method of forming resist pattern | |
| CN100384799C (en) | Fluorine-containing compound, fluorine-containing polymer and method for producing the same | |
| JP2008076632A (en) | Resist protective film material and resist pattern forming method |