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JP2011190247A - Salt and resist composition - Google Patents

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JP2011190247A JP2011029470A JP2011029470A JP2011190247A JP 2011190247 A JP2011190247 A JP 2011190247A JP 2011029470 A JP2011029470 A JP 2011029470A JP 2011029470 A JP2011029470 A JP 2011029470A JP 2011190247 A JP2011190247 A JP 2011190247A
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Abstract

【課題】優れたラインエッジラフネスを有するパターンを形成することができるレジスト組成物の酸発生剤用の塩を提供する。
【解決手段】式(I)で表される塩。[式(I)中、R及びRは、互いに独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。Xは、2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。Z1+は、有機対イオンを表す。]

Figure 2011190247

【選択図】なしA salt for an acid generator of a resist composition capable of forming a pattern having excellent line edge roughness is provided.
A salt represented by formula (I). [In Formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1 -C 6 perfluoroalkyl group. X 1 represents a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and the divalent saturated carbon group —CH 2 — contained in the hydrogen group may be replaced by —O— or —CO—. Z 1+ represents an organic counter ion. ]
Figure 2011190247

[Selection figure] None

Description

本発明は、半導体の微細加工に用いられる酸発生剤用の塩及びレジスト組成物に関する。   The present invention relates to a salt and a resist composition for an acid generator used for fine processing of semiconductors.

特許文献1には、酸発生剤用の塩として、下記式で表される酸発生剤用の塩を含有するレジスト組成物が記載されている。

Figure 2011190247
Patent Document 1 describes a resist composition containing a salt for an acid generator represented by the following formula as a salt for an acid generator.
Figure 2011190247

特開2007−161707号公報JP 2007-161707 A

従来の酸発生剤を含むレジスト組成物では、得られるパターンのラインエッジラフネス(LER)が必ずしも満足できない場合があった。   In the resist composition containing the conventional acid generator, the line edge roughness (LER) of the pattern obtained may not necessarily be satisfied.

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕 式(I)で表される塩。

Figure 2011190247
[式(I)中、
及びRは、互いに独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。
は、2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、有機対イオンを表す。] The present invention includes the following inventions.
[1] A salt represented by the formula (I).
Figure 2011190247
[In the formula (I),
R 1 and R 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1 -C 6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and the divalent saturated carbon group —CH 2 — contained in the hydrogen group may be replaced by —O— or —CO—.
Z 1 + represents an organic counter ion. ]

〔2〕 Xが、*−CO−O−CH−CO−又は−CH−O−CO−CH−(*は、−C(R)(R)−との結合手を表す。)である〔1〕記載の塩。 [2] X 1 represents a bond with * —CO—O—CH 2 —CO— or —CH 2 —O—CO—CH 2 — (* represents —C (R 1 ) (R 2 ) —. The salt according to [1].

〔3〕 Z が、アリールスルホニウムカチオンである〔1〕又は〔2〕記載の塩。 [3] The salt according to [1] or [2], wherein Z 1 + is an arylsulfonium cation.

〔4〕 〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の塩を含有する酸発生剤。 [4] An acid generator containing the salt according to any one of [1] to [3].

〔5〕 〔4〕記載の酸発生剤と樹脂とを含有するレジスト組成物。 [5] A resist composition comprising the acid generator according to [4] and a resin.

〔6〕 さらに式(I)で表される塩とは異なる他の酸発生剤を含む〔5〕記載のレジスト組成物。 [6] The resist composition according to [5], further comprising another acid generator different from the salt represented by the formula (I).

〔7〕 他の酸発生剤が、式(B1)で表される塩を含有する酸発生剤である〔6〕記載のレジスト組成物。

Figure 2011190247
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいC1〜C18脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよいC3〜C18飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。] [7] The resist composition according to [6], wherein the other acid generator is an acid generator containing a salt represented by the formula (B1).
Figure 2011190247
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1 to C 6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. Also good.
Y represents a C 1 to C 18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent or a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, and the aliphatic hydrocarbon —CH 2 — contained in the group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]

〔8〕 Lb1が、*−CO−O−(*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す)である〔7〕記載のレジスト組成物。 [8] The resist composition according to [7], wherein L b1 is * —CO—O— (* represents a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —).

〔9〕 Z+が、トリアリールスルホニウムカチオンである〔7〕又は〔8〕記載のレジスト組成物。 [9] The resist composition according to [7] or [8], wherein Z + is a triarylsulfonium cation.

〔10〕 樹脂が、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である〔5〕〜〔9〕のいずれか記載のレジスト組成物。 [10] Any of [5] to [9], wherein the resin has an acid labile group and is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. The resist composition as described.

〔11〕 塩基性化合物を含有する〔5〕〜〔10〕のいずれか記載のレジスト組成物。 [11] The resist composition according to any one of [5] to [10], which contains a basic compound.

〔12〕(1)〔5〕〜〔11〕のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
[12] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [5] to [11] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:

本発明のレジスト組成物によれば、優れたラインエッジラフネス(LER)を有するパターンを得ることができる。   According to the resist composition of the present invention, a pattern having excellent line edge roughness (LER) can be obtained.

〈式(I)で表される塩(以下「塩(I)」と言う場合がある。その他の符号についても同様。)〉
本発明の塩は、式(I)で表される。

Figure 2011190247
[式(I)中、
及びRは、互いに独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。
は、2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、有機対イオンを表す。] <Salt represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “salt (I)”. The same applies to other symbols)>
The salt of the present invention is represented by the formula (I).
Figure 2011190247
[In the formula (I),
R 1 and R 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1 -C 6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and the divalent saturated carbon group —CH 2 — contained in the hydrogen group may be replaced by —O— or —CO—.
Z 1 + represents an organic counter ion. ]

及びRは、それぞれ独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。ペルフルオロアルキル基としては、例えばペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。R及びRは、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。 R 1 and R 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1 to C 6 perfluoroalkyl group. Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group. . R 1 and R 2 are each independently preferably a perfluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

は、2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表す。2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分枝鎖状アルカンジイル基、及び環状飽和炭化水素基が挙げられる。
直鎖状アルカンジイル基としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基が挙げられる。
分枝鎖状アルカンジイル基としては、例えば、前記直鎖状アルカンジイル基に、C1〜C4アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を付け加えたものが挙げられる。
2価の環状飽和炭化水素基としては、シクロアルカンジイル基(例えばシクロヘキサンジイル基)、2価の橋かけ環状炭化水素基(例えばアダマンタンジイル基)が挙げられる。
はこれらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
X 1 represents a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group. Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a cyclic saturated hydrocarbon group.
Examples of the linear alkanediyl group include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, and hexane-1,6-diyl. Group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group, dodecane-1 , 12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1,17-diyl group Is mentioned.
The branched alkanediyl group, for example, the linearized alkanediyl group, C 1 -C 4 alkyl group (e.g. methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, butyl group, sec- butyl group, tert-butyl group and the like).
Examples of the divalent cyclic saturated hydrocarbon group include a cycloalkanediyl group (for example, cyclohexanediyl group) and a divalent bridged cyclic hydrocarbon group (for example, adamantanediyl group).
X 1 may be a combination of two or more of these groups.

の−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。Xは、好ましくは式(X1)で表される基である。 —CH 2 — in X 1 may be replaced by —O— or —CO—. X 1 is preferably a group represented by the formula (X1).

Figure 2011190247
[式中、mxは0又は1の整数を表す。
11は、C1〜C14飽和炭化水素基を表す。
*は結合手を表す。]
式(X1)で表される基としては、式(X−1)で表される基及び式(X1−2)で表される基が挙げられ、より好ましくは式(X1−2)で表される基である。なお式(X1)、式(X1−1)又は式(X1−2)で表される基は、左側でC(R)(R)と結合し、右側で窒素原子と結合する。
Figure 2011190247
[Wherein, mx represents an integer of 0 or 1.
X 11 represents a C 1 -C 14 saturated hydrocarbon radicals.
* Represents a bond. ]
Examples of the group represented by the formula (X1) include a group represented by the formula (X-1) and a group represented by the formula (X1-2), and more preferably a group represented by the formula (X1-2). Group. Note that the group represented by the formula (X1), the formula (X1-1), or the formula (X1-2) is bonded to C (R 1 ) (R 2 ) on the left side and bonded to a nitrogen atom on the right side.

Figure 2011190247
[式中、X11は、C1〜C14飽和炭化水素基を表す。
*は結合手を表す。]
Figure 2011190247
[Wherein, X 11 represents a C 1 to C 14 saturated hydrocarbon group.
* Represents a bond. ]

11は−CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH12−であることが好ましい。
の飽和炭化水素基は、フッ素原子で置換されていてもよい。
式(X1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
X 11 is preferably —CH 2 —, — (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 4 —, — (CH 2 ) 8 —, — (CH 2 ) 12 —.
The saturated hydrocarbon group for X 1 may be substituted with a fluorine atom.
Examples of the divalent group represented by the formula (X1-2) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

式(I)で表される塩としては、例えば以下の塩が挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the salt represented by the formula (I) include the following salts.
Figure 2011190247

1+としては、オニウムカチオン、例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。 Examples of Z 1+ include onium cations such as sulfonium cations, iodonium cations, ammonium cations, benzothiazolium cations, and phosphonium cations. Among these, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.

式(I)中のZ1+は、好ましくは式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表される。 Z 1+ in the formula (I) is preferably represented by any one of the formulas (b2-1) to (b2-4).

Figure 2011190247
Figure 2011190247

これらの式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4〜Rb6は、それぞれ独立に、C1〜C30脂肪族炭化水素基、C3〜C18飽和環状炭化水素基又はC6〜C18芳香族炭化水素基を表す。前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、C1〜C12アルコキシ基又はC6〜C18芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、前記飽和環状炭化水素基は、ハロゲン原子、C2〜C4アシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、C1〜C18脂肪族炭化水素基、C3〜C18飽和環状炭化水素基又はC1〜C12アルコキシ基で置換されていてもよい。
In these formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represent a C 1 to C 30 aliphatic hydrocarbon group, a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group, or a C 6 to C 18 aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, a C 1 to C 12 alkoxy group or a C 6 to C 18 aromatic hydrocarbon group, and the saturated cyclic hydrocarbon group is a halogen atom, C 2 -C 4 acyl group or glycidyloxy group may be substituted with, the aromatic hydrocarbon group, a halogen atom, hydroxy group, C 1 -C 18 aliphatic hydrocarbon group, C 3 -C 18 saturated cyclic hydrocarbon hydrogen radical or C 1 -C 12 alkoxy group may be substituted.

b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、C1〜C12脂肪族炭化水素基又はC1〜C12アルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, a C 1 to C 12 aliphatic hydrocarbon group or a C 1 to C 12 alkoxy group.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.

b9及びRb10は、それぞれ独立に、C1〜C18脂肪族炭化水素基又はC3〜C18飽和環状炭化水素基を表す。
b11は、水素原子、C1〜C18脂肪族炭化水素基、C3〜C18飽和環状炭化水素基又はC6〜C18芳香族炭化水素基を表す。
b9〜Rb11の脂肪族炭化水素基は、好ましくはC〜C12であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくはC〜C18、より好ましくはC〜C12である。
b12は、C1〜C12脂肪族炭化水素基、C3〜C18飽和環状炭化水素基又はC6〜C18芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基は、C1〜C12脂肪族炭化水素基、C1〜C12アルコキシ基、C3〜C18飽和環状炭化水素基又はC1〜C12アルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
b9とRb10と、及びRb11とRb12とは、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの環の−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
R b9 and R b10 each independently represent a C 1 to C 18 aliphatic hydrocarbon group or a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group.
R b11 represents a hydrogen atom, a C 1 to C 18 aliphatic hydrocarbon group, a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group, or a C 6 to C 18 aromatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group for R b9 to R b11 is preferably C 1 to C 12 , and the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably C 3 to C 18 , more preferably C 4 to C 12 .
R b12 represents a C 1 to C 12 aliphatic hydrocarbon group, a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group, or a C 6 to C 18 aromatic hydrocarbon group. The aromatic hydrocarbon group is substituted with C 1 -C 12 aliphatic hydrocarbon group, C 1 -C 12 alkoxy group, C 3 -C 18 saturated cyclic hydrocarbon group or a C 1 -C 12 alkylcarbonyloxy It may be.
R b9 and R b10 , and R b11 and R b12 may be independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring), These rings —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —CO—.

b13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、C1〜C12脂肪族炭化水素基又はC1〜C12アルコキシ基を表す。
b11は、−S−又は−O−を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2〜t2のいずれかが2であるとき、それぞれ、複数のRb13〜Rb18のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
R b13 to R b18 each independently represents a hydroxy group, a C 1 to C 12 aliphatic hydrocarbon group or a C 1 to C 12 alkoxy group.
L b11 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When any of o2 to t2 is 2, any of the plurality of R b13 to R b18 may be the same as or different from each other.

アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.

好ましい脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基である。
好ましい飽和環状炭化水素基は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、及びイソボルニル基である。
好ましい芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基である。
置換基が芳香族炭化水素基である脂肪族炭化水素基(アラルキル基)としては、ベンジル基などが挙げられる。
b9及びRb10が形成する環としては、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11及びRb12が形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
Preferred aliphatic hydrocarbon groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl and 2-ethylhexyl. It is.
Preferred saturated cyclic hydrocarbon groups are cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, And an isobornyl group.
Preferred aromatic hydrocarbon groups are phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group, naphthyl group. It is.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group (aralkyl group) whose substituent is an aromatic hydrocarbon group include a benzyl group.
Examples of the ring formed by R b9 and R b10 include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring.
Examples of the ring formed by R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、式(b2−1−1)で表されるカチオンがより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0)がさらに好ましい。   Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable, and the triphenylsulfonium cation (formula (b2) In (1-1), v2 = w2 = x2 = 0) is more preferable.

Figure 2011190247
式(b2−1−1)中、
b19〜Rb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、C1〜C18脂肪族炭化水素基、C3〜C18飽和環状炭化水素基又はC1〜C12アルコキシ基を表す。
脂肪族炭化水素基は、好ましくはC〜C12であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくはC〜C18である。
前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、C1〜C12アルコキシ基又はC6〜C18芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。
前記飽和環状炭化水素基は、ハロゲン原子、C2〜C4アシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよい。
v2〜x2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。v2〜x2のいずれかが2以上のとき、それぞれ、複数のRb19〜Rb21のいずれかは、互いに同一でも異なってもよい。
なかでも、Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、C1〜C12アルキル基、又はC1〜C12アルコキシ基である。
Figure 2011190247
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, a C 1 to C 18 aliphatic hydrocarbon group, a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group, or a C 1 to C 12 represents an alkoxy group.
The aliphatic hydrocarbon group is preferably C 1 to C 12 , and the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably C 4 to C 18 .
The aliphatic hydrocarbon group, hydroxy group, may be substituted by C 1 -C 12 alkoxy or C 6 -C 18 aromatic hydrocarbon group.
The saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a C 2 -C 4 acyl group or a glycidyloxy group.
v2 to x2 each independently represents an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1). When any one of v2 to x2 is 2 or more, any one of the plurality of R b19 to R b21 may be the same as or different from each other.
Among these, R b19 to R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, a C 1 to C 12 alkyl group, or a C 1 to C 12 alkoxy group.

カチオン(b2−1−1)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Specific examples of the cation (b2-1-1) include the following.
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

カチオン(b2−2)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Specific examples of the cation (b2-2) include the following.
Figure 2011190247

カチオン(b2−3)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Specific examples of the cation (b2-3) include the following.
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

カチオン(b2−4)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Specific examples of the cation (b2-4) include the following.
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

式(I)で表される塩は、上述のアニオン及びカチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、以下で表される塩が好ましい。

Figure 2011190247
The salt represented by the formula (I) is a combination of the above-mentioned anions and cations. Although the above-mentioned anion and cation can be combined arbitrarily, the salt represented below is preferable.
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

式(I)で表される塩は、例えば、Xが式(X1−1)で表される基(−CO−)である式(IA)で表される塩は、式(IA−1)で表される塩と式(IA−2)で表される化合物とを触媒下で反応させることにより、式(IA)で表される塩を得ることができる。溶媒としては、アセトニトリル等が挙げられる。触媒としては、カルボニルジイミダゾール等が挙げられる。
式(IA−1)で表される塩は、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。
式(IA−2)で表される化合物は、2,10−カンファースルタムとして市販されている。

Figure 2011190247
The salt represented by the formula (I) is, for example, the salt represented by the formula (IA) in which X 1 is a group (—CO—) represented by the formula (X1-1). The salt represented by the formula (IA) can be obtained by reacting the salt represented by the formula (IA-2) with the compound represented by the formula (IA-2) in the presence of a catalyst. Examples of the solvent include acetonitrile. Examples of the catalyst include carbonyldiimidazole.
The salt represented by the formula (IA-1) can be synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
The compound represented by the formula (IA-2) is commercially available as 2,10-camphor sultam.
Figure 2011190247

例えば、Xが式(X1−2)で表される基(−CO−O−X11−CO−)である式(IB)で表される塩は、式(IB−1)で表される塩と式(IB−2)で表される化合物とを触媒下で反応させることにより得ることができる。ここで、触媒としては、ヨウ化カリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。溶剤としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
式(IB−1)で表される塩は、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。

Figure 2011190247
For example, a salt represented by the formula (IB) in which X 1 is a group (—CO—O—X 11 —CO—) represented by the formula (X1-2) is represented by the formula (IB-1). And a compound represented by the formula (IB-2) are reacted in the presence of a catalyst. Here, examples of the catalyst include potassium iodide and potassium carbonate. Examples of the solvent include dimethylformamide.
The salt represented by the formula (IB-1) can be synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
Figure 2011190247

式(IB−2)で表される塩は、式(IB−3)で表される化合物と式(IB−4)で表される化合物とを塩基触媒下で反応させることにより得ることができる。ここで、触媒としては、水素化ナトリウム等が挙げられる。溶剤としては、トルエン等が挙げられる。式(IB−4)で表される化合物としてはクロロアセチルクロリド等が挙げられる。

Figure 2011190247
The salt represented by the formula (IB-2) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (IB-3) with the compound represented by the formula (IB-4) in the presence of a base catalyst. . Here, sodium hydride etc. are mentioned as a catalyst. Examples of the solvent include toluene. Examples of the compound represented by the formula (IB-4) include chloroacetyl chloride.
Figure 2011190247

本発明の酸発生剤は、式(I)で表される塩を含有する。式(I)で表される塩は、酸発生剤として使用する時、単独でも複数種を同時に用いてもよい。酸発生剤全量に対する、式(I)で表される塩の含有量は、酸発生剤100質量部に対して、好ましくは5質量部以上(より好ましくは10質量部以上)、好ましくは100質量部以下である。   The acid generator of the present invention contains a salt represented by the formula (I). When used as an acid generator, the salt represented by the formula (I) may be used alone or in combination of two or more. The content of the salt represented by the formula (I) with respect to the total amount of the acid generator is preferably 5 parts by mass or more (more preferably 10 parts by mass or more), preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acid generator. Or less.

本発明のレジスト組成物は、式(I)で表される塩を含有する酸発生剤と樹脂とを含有し、さらに、他の酸発生剤を含有する。   The resist composition of the present invention contains an acid generator containing a salt represented by the formula (I) and a resin, and further contains another acid generator.

本発明のレジスト組成物では、式(I)で表される塩の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上(より好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは20質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下)である。   In the resist composition of the present invention, the content of the salt represented by the formula (I) is preferably 0.1 parts by mass or more (more preferably 0.5 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Or more, more preferably 1 part by mass or more), preferably 30 parts by mass or less (more preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less).

〈他の酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)〉
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類される。非イオン系酸発生剤には、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、DNQ 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が含まれる。イオン系酸発生剤は、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等がある。
<Other acid generators (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”)>
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type. Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, DNQ 4- Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. The ionic acid generator is typically an onium salt containing an onium cation (for example, diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, iodonium salt). Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

酸発生剤(B)としては、レジスト分野で使用される酸発生剤(特に光酸発生剤)だけでなく、光カチオン重合の光開始剤、色素類の光消色剤、又は光変色剤等の放射線(光)によって酸を発生する公知化合物及びそれらの混合物も、適宜、使用できる。例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号や、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用できる。   Examples of the acid generator (B) include not only an acid generator (particularly a photoacid generator) used in the resist field, but also a photoinitiator for photocationic polymerization, a photodecolorant for dyes, or a photochromic agent. Known compounds that generate an acid by radiation (light) and mixtures thereof can also be used as appropriate. For example, JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A 62-153853, Acid can be obtained by radiation described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-146029, U.S. Pat. No. 3,779,778, U.S. Pat. The resulting compound can be used.

酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表されるスルホン酸塩である。   The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a sulfonate represented by the formula (B1).

Figure 2011190247
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいC1〜C18脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよいC3〜C18飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
Figure 2011190247
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1 to C 6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. Also good.
Y represents a C 1 to C 18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent or a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, and the aliphatic hydrocarbon —CH 2 — contained in the group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]

ペルフルオロアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
式(B1)では、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoro sec-butyl group, a perfluoro tert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group. It is done.
In formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a perfluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルキレン基、分岐状アルキレン基、単環式又は多環式の飽和環状炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、2−プロピリデン基等の直鎖状アルキレン基;
直鎖状アルキレンに、アルキル基(特に、C1〜C4アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基等の分岐状アルキレン;
1,3−シクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基等のシクロアルキレン基である単環式の飽和環状炭化水素基;
1,4−ノルボルニレン基、2,5−ノルボルニレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基等の多環式の飽和環状炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include a linear alkylene group, a branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic saturated cyclic hydrocarbon group, and a combination of two or more of these groups But you can.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkylene groups such as 17-diyl group, methylidene group, ethylidene group, propylidene group, 2-propylidene group;
A straight-chain alkylene, an alkyl group (in particular, C 1 -C 4 alkyl group, e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec- butyl group, tert- butyl group, etc.) the side chain of For example, 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene group Branched alkylene such as 2-methyl-1,4-butylene group;
Monocyclic saturated cyclic hydrocarbon groups which are cycloalkylene groups such as 1,3-cyclobutylene group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,5-cyclooctylene group;
Examples thereof include polycyclic saturated cyclic hydrocarbon groups such as 1,4-norbornylene group, 2,5-norbornylene group, 1,5-adamantylene group, 2,6-adamantylene group and the like.

b1の飽和炭化水素基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−6)が挙げられる。Lb1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれか、さらに好ましくは式(b1−1)又は式(b1−2)が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側でC(Q1)(Q2)−と結合し、右側で−Yと結合する。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced by —O— or —CO— include formula (b1-1) to formula (b1-6). L b1 is preferably any one of formulas (b1-1) to (b1-4), more preferably formula (b1-1) or formula (b1-2). Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) are described together the left and right in the equation (B1), the left C (Q 1) (Q 2 ) - bound to, the right side Combines with -Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).

Figure 2011190247
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又はC1〜C15アルキレン基を表す。
b3は、単結合又はC1〜C12アルキレン基を表す。
b4は、C1〜C13アルキレン基を表す。但しLb3及びLb4の炭素数上限は13である。
b5は、C1〜C15アルキレン基を表す。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、C1〜C15アルキレン基を表す。但しLb6及びLb7の炭素数上限は16である。
b8は、C1〜C14アルキレン基を表す。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、C1〜C11アルキレン基を表す。但しLb9及びLb10の炭素数上限は12である。
中でも、式(b1−1)で表される2価の基が好ましく、Lb2が単結合又は−CH−である式(b1−1)で表される2価の基がより好ましい。
Figure 2011190247
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a C 1 to C 15 alkylene group.
L b3 represents a single bond or a C 1 to C 12 alkylene group.
L b4 represents a C 1 to C 13 alkylene group. However, the upper limit of the carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a C 1 to C 15 alkylene group.
L b6 and L b7 each independently represent a C 1 to C 15 alkylene group. However, the upper limit of the carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a C 1 to C 14 alkylene group.
L b9 and L b10 each independently represent a C 1 to C 11 alkylene group. However, the upper limit of the carbon number of L b9 and L b10 is 12.
Among these, a divalent group represented by the formula (b1-1) is preferable, and a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or —CH 2 — is more preferable.

式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011190247

式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2011190247

式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2011190247

式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2011190247

式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2011190247

式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2011190247

b1の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、C6〜C18芳香族炭化水素基、C7〜C21アラルキル基、C2〜C4アシル基又はグリシジルオキシ基などが挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、トリチル、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
The saturated hydrocarbon group for L b1 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, a C 6 to C 18 aromatic hydrocarbon group, a C 7 to C 21 aralkyl group, a C 2 to C 4 acyl group, and a glycidyloxy group. .
Examples of the aralkyl group include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, and the like.

Yの脂肪族炭化水素基としては、C1〜C6アルキル基が好ましい。
脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子(但しフッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、オキソ基、C1〜C12脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基含有C1〜C12脂肪族炭化水素基、C3〜C16飽和環状炭化水素基、C1〜C12アルコキシ基、C6〜C18芳香族炭化水素基、C7〜C21アラルキル基、C2〜C4アシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、C1〜C16脂肪族炭化水素基、C3〜C16飽和環状炭化水素基或いはC6〜C18芳香族炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)などが挙げられる。Yの置換基である脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Yの脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基における−CH−が−O−、−SO−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、環状エーテル基(−CH−が−O−で置き換わった基)、オキソ基を有する飽和環状炭化水素基(−CH−が−CO−で置き換わった基)、スルトン環基(隣り合う2つの−CH−が、それぞれ、−O−又は−SO−で置き換わった基)又はラクトン環基(隣り合う2つの−CH−が、それぞれ、−O−又は−CO−で置き換わった基)等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group of Y, C 1 ~C 6 alkyl group is preferable.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group include a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an oxo group, a C 1 to C 12 aliphatic hydrocarbon group, and a hydroxy group-containing C. 1 -C 12 aliphatic hydrocarbon group, C 3 -C 16 saturated cyclic hydrocarbon group, C 1 -C 12 alkoxy groups, C 6 -C 18 aromatic hydrocarbon group, C 7 -C 21 aralkyl group, C 2 -C 4 acyl group, glycidyloxy group, or - (CH 2) j2 -O- CO-R b1 group (wherein, R b1 is, C 1 -C 16 aliphatic hydrocarbon group, C 3 -C 16 saturated cyclic Represents a hydrocarbon group or a C 6 to C 18 aromatic hydrocarbon group, j2 represents an integer of 0 to 4, and the like. The aliphatic hydrocarbon group, saturated cyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aralkyl group, and the like, which are substituents for Y, may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group, and an oxo group.
Examples of the hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the group in which —CH 2 — in the aliphatic hydrocarbon group and saturated cyclic hydrocarbon group of Y is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— include, for example, a cyclic ether group (—CH 2 — is — O-, substituted groups), a saturated cyclic hydrocarbon group having an oxo group (-CH 2 - is replaced by -CO- groups), sultone Hajime Tamaki (adjacent two -CH 2 -, respectively, -O - or -SO 2 - in the replaced groups) or lactone Hajime Tamaki (two adjacent -CH 2 -, respectively, -O- or -CO- with replaced groups) and the like.

特に、Yの飽和環状炭化水素基としては、式(Y1)〜式(Y26)で表される基が挙げられる。

Figure 2011190247
In particular, examples of the saturated cyclic hydrocarbon group for Y include groups represented by formulas (Y1) to (Y26).
Figure 2011190247

なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y19)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)又は式(Y19)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)又は式(Y14)で表される基である。   Especially, it is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), more preferably represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15) or formula (Y19). And more preferably a group represented by formula (Y11) or formula (Y14).

脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aliphatic hydrocarbon group, include the following.
Figure 2011190247

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of Y that is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

芳香族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group, include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

−(CH2j2−O−CO−Rb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of Y that is a saturated cyclic hydrocarbon group in which the — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group is substituted include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Yは、好ましくは置換基(例えば、オキソ基等)を有していてもよいアダマンチル基であり、より好ましくはアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。   Y is preferably an adamantyl group which may have a substituent (for example, an oxo group or the like), more preferably an adamantyl group or an oxoadamantyl group.

式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、例えば、置換基Lb1が式(b1−1)である以下の式(b1−1−1)〜式(b1−1−1−9)で表されるアニオンが好ましい。以下の式においては、置換基の定義は上記と同じ意味であり、置換基Rb2及びRb3は、それぞれ独立にC1〜C4脂肪族炭化水素基(好ましくは、メチル基)を表す。 Examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include, for example, the following formulas (b1-1-1) to (b1-1-1-) in which the substituent L b1 is the formula (b1-1). The anion represented by 9) is preferred. In the following formulae, the definition of the substituent has the same meaning as described above, and the substituents R b2 and R b3 each independently represent a C 1 to C 4 aliphatic hydrocarbon group (preferably a methyl group).

Figure 2011190247
Figure 2011190247

脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Saturated cyclic substituted with a sulfonate anion or an aliphatic hydrocarbon group containing Y which is an aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted saturated cyclic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-1) Examples of the sulfonate anion containing Y which is a hydrocarbon group and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

−(CH2j2−O−CO−Rb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
As the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group and a divalent group represented by the formula (b1-1), For example, the following are mentioned.
Figure 2011190247

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following: Things.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

芳香族炭化水素基又はアラルキル基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following. It is done.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

環状エーテルであるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the sulfonate anion containing Y which is a cyclic ether and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011190247

ラクトン環であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the sulfonate anion containing Y which is a lactone ring and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

オキソ基を有する飽和環状炭化水素であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon having an oxo group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

スルトン環であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Examples of the sulfonate anion containing Y which is a sultone ring and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011190247

脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011190247
Saturated cyclic substituted with a sulfonate anion or an aliphatic hydrocarbon group containing Y which is an aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted saturated cyclic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-2) Examples of the sulfonate anion containing Y which is a hydrocarbon group and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

−(CH2j2−O−CO−Rb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 As the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group and a divalent group represented by the formula (b1-2), For example, the following are mentioned.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-2) include the following: Things.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

芳香族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group, and a divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

環状エーテルであるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a cyclic ether and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

ラクトン環であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a lactone ring and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

オキソ基を有するYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y having an oxo group and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

スルトン環であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a sultone ring and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

脂肪族炭化水素基又は無置換のYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Y which is an aliphatic hydrocarbon group or a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a sulfonate anion or an aliphatic hydrocarbon group containing an unsubstituted Y and a divalent group represented by the formula (b1-3) Examples of the sulfonate anion containing the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an alkoxy group, and a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following: Things.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

オキソ基を有するYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y having an oxo group and the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aliphatic hydrocarbon group, and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an alkoxy group and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following: Things.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

オキソ基を有する飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group having an oxo group and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

なかでも、式(b1−1)で表される2価の基を有する以下のスルホン酸アニオンがより好ましい。

Figure 2011190247
Among these, the following sulfonate anions having a divalent group represented by the formula (b1-1) are more preferable.
Figure 2011190247

次に酸発生剤(B)に含まれるカチオンについて説明する。酸発生剤(B)のカチオンとしては、式(I)で表される塩のZ1+と同じものが挙げられる。 Next, the cation contained in the acid generator (B) will be described. Examples of the cation of the acid generator (B) include the same cation as Z 1+ of the salt represented by the formula (I).

酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、アニオン(b1−1−1)〜アニオン(b1−1−9)のいずれかとカチオン(b2−1−1)との組合せ、並びにアニオン(b1−1−3)〜(b1−1−5)のいずれかとカチオン(b2−3)との組合せが好ましい。   The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonate anion and organic cation. The above-mentioned anion and cation can be arbitrarily combined, but any one of anion (b1-1-1) to anion (b1-1-9) and a cation (b2-1-1), and an anion ( A combination of any one of b1-1-3) to (b1-1-5) and a cation (b2-3) is preferable.

好ましい酸発生剤(B1)は、式(B1−1)〜式(B1−17)で表されるものであり、これらの中でもトリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤(B1−1)、(B1−2)、(B1−6)、(B1−11)、(B1−12)、(B1−13)及び(B1−14)がより好ましい。   Preferred acid generators (B1) are those represented by formulas (B1-1) to (B1-17), and among these, acid generators (B1-1) and (B1) containing a triphenylsulfonium cation. -2), (B1-6), (B1-11), (B1-12), (B1-13) and (B1-14) are more preferred.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

酸発生剤(B)の含有量は、後述する樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは25質量部以下)である。   The content of the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 30 parts by mass or less (more preferably) with respect to 100 parts by mass of the resin (A) described later. 25 parts by mass or less).

〈樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある。〉
樹脂(A)は、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂である。酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂は、酸に不安定な基を有するモノマー(以下「酸に不安定な基を有するモノマー(a1)」という場合がある)を重合することによって製造でき、酸の作用によりアルカリ可溶となる。「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”)>
Resin (A) is a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid. A resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid can be produced by polymerizing a monomer having an acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer having an acid-labile group (a1)”), It becomes alkali-soluble by the action of acid. The phrase “becomes soluble in an alkali by the action of an acid” means “being insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid”. . As the monomer (a1) having an acid labile group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

〈酸に不安定な基を有するモノマー(a1)〉
「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、−O−が3級炭素原子(但し橋かけ環状炭化水素基の橋頭炭素原子を除く)と結合した式(1)で表されるアルコキシカルボニル基(即ち、3級アルコール残基を有するエステル結合)が挙げられる。なお以下では、式(1)で表される基を「酸に不安定な基(1)」という場合がある。
<Monomer (a1) having an acid labile group>
The term “acid-labile group” means a group that cleaves a leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include an alkoxycarbonyl group represented by the formula (1) in which —O— is bonded to a tertiary carbon atom (excluding a bridgehead carbon atom of a bridged cyclic hydrocarbon group) (ie, An ester bond having a tertiary alcohol residue). Hereinafter, the group represented by the formula (1) may be referred to as “acid-labile group (1)”.

Figure 2011190247
式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基又は飽和環状炭化水素基を表すか或いはRa1及びRa2は互いに結合して環を形成していてもよい。*は結合手を表す(以下同じ)。
Figure 2011190247
In formula (1), R a1 to R a3 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group or a saturated cyclic hydrocarbon group, or R a1 and R a2 may be bonded to each other to form a ring. . * Represents a bond (same below).

飽和環状炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、例えば、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基)などの単環式の飽和環状炭化水素基;縮合芳香族炭化水素基を水素化して得られる基(例えば、ヒドロナフチル基)、橋かけ環状炭化水素基(例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基)などが挙げられる。さらに下記のような、橋かけ環(例えばノルボルナン環)と単環(例えばシクロヘプタン環、シクロヘキサン環)又は多環(例えば、デカヒドロナフタレン環)とが縮合した基又は橋かけ環同士が縮合した基;これらが組み合わせられた基(メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基)等が挙げられる。

Figure 2011190247
式(1)では、飽和環状炭化水素基は、好ましくはC〜C20であり、より好ましくはC〜C12である。 The saturated cyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic, for example, a cycloalkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, Monocyclic saturated cyclic hydrocarbon groups such as cyclooctyl groups; groups obtained by hydrogenating condensed aromatic hydrocarbon groups (for example, hydronaphthyl groups), bridged cyclic hydrocarbon groups (for example, adamantyl groups, norbornyl) Group, methyl norbornyl group) and the like. Further, a group in which a bridging ring (for example, norbornane ring) and a single ring (for example, cycloheptane ring, cyclohexane ring) or polycyclic (for example, decahydronaphthalene ring) or a bridging ring are condensed as described below. Groups; groups in which these are combined (methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, methylnorbornyl group) and the like.
Figure 2011190247
In the formula (1), the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably C 3 to C 20 , more preferably C 3 to C 12 .

a1及びRa2が互いに結合して形成する環としては、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。このような環は、好ましくはC〜C20であり、より好ましくはC〜C12である。 Examples of the ring formed by combining R a1 and R a2 with each other include a saturated cyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. Such rings are preferably C 3 -C 20, more preferably C 3 -C 12.

酸に不安定な基(1)としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(基(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基であるもの、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキル−2−アダマンチルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基であるもの)及び1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基であるもの)などが挙げられる。 Examples of the acid labile group (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the group (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably a tert-butoxycarbonyl group), 2-alkyl-2-adamantyloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (1-adamantyl)- 1-alkylalkoxycarbonyl groups (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups and R a3 is an adamantyl group) and the like.

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーである。   The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond, more preferably an acid labile group (1). (Meth) acrylic monomer having

酸に不安定な基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、C5〜C20飽和環状炭化水素基を有するものが好ましい。飽和環状炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。 Among the (meth) acrylic monomers having the acid-labile group (1), those having a C 5 to C 20 saturated cyclic hydrocarbon group are preferred. If a resin obtained by polymerizing the monomer (a1) having a bulky structure such as a saturated cyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist can be improved.

酸に不安定な基(1)と飽和環状炭化水素基とを有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、式(a1−1)又は式(a1−2)で表される酸に不安定な基を有するモノマーが好ましい。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Among the (meth) acrylic monomers having the acid labile group (1) and the saturated cyclic hydrocarbon group, the acid labile group represented by the formula (a1-1) or the formula (a1-2) Monomers having are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2011190247
式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表す。但しLa1及びLa2で列挙した−O−等は、それぞれ、左側で式(a1−1)及び式(a1−2)の−CO−と結合し、右側でアダマンチル基又はシクロへキシル基と結合することを意味する。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、C1〜C8脂肪族炭化水素基又はC3〜C10飽和環状炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
Figure 2011190247
In formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, and k1 represents an integer of 1 to 7. However, —O— and the like enumerated for L a1 and L a2 are respectively bonded to —CO— of the formula (a1-1) and the formula (a1-2) on the left side, and to an adamantyl group or cyclohexyl group on the right side. Means to join.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent a C 1 to C 8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3 to C 10 saturated cyclic hydrocarbon group.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.

式(a1−1)及び式(a1−2)においては、La1及びLa2は、好ましくは、−O−又は−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7の脂肪族炭化水素基は、好ましくはC以下である。飽和環状炭化水素基は、好ましくはC以下、より好ましくはC以下である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
k1は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。
In the formula (a1-1) and the formula (a1-2), L a1 and L a2 are preferably, -O- or -O- (CH 2) f1 -CO- O- and is (wherein f1 is 1 to 4), and more preferably -O-.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
The aliphatic hydrocarbon group for R a6 and R a7 is preferably C 6 or less. Saturated cyclic hydrocarbon group is preferably C 8 or less, more preferably C 6 or less.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.

アダマンチル基を有するモノマー(a1−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート及び2−イソプロピル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。   As a monomer (a1-1) which has an adamantyl group, the following are mentioned, for example. Among them, 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate and 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate are preferable, and those in the form of methacrylate are more preferable.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
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Figure 2011190247
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Figure 2011190247
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Figure 2011190247
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Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

シクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)としては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、1−エチル−1−シクロヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく、1−エチル−1−シクロヘキシルメタクリレートがより好ましい。   As a monomer (a1-2) which has a cyclohexyl group, the following are mentioned, for example. Among these, 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate is preferable, and 1-ethyl-1-cyclohexyl methacrylate is more preferable.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

樹脂における式(a1−1)又は式(a1−2)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-1) or the formula (a1-2) in the resin is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90, in all units of the resin. It is mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.

酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマーが挙げられる。酸に不安定な基を有するモノマー(a1−3)に由来する構造単位を有する樹脂は、嵩高い構造を有するので、レジストの解像度を向上させることができる。さらに酸に不安定な基を有するモノマー(a1−3)は、樹脂の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入してレジストのドライエッチング耐性を向上させることができる。   Examples of the monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond include a monomer having a norbornene ring represented by the formula (a1-3). Since the resin having a structural unit derived from the monomer (a1-3) having an acid labile group has a bulky structure, the resolution of the resist can be improved. Furthermore, the monomer (a1-3) having an acid labile group can improve the resistance to dry etching of a resist by introducing a rigid norbornane ring into the main chain of the resin.

Figure 2011190247
式(a1−3)中、
a9は、水素原子、置換基(例えば、ヒドロキシ基)を有していてもよいC1〜C3脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基又はアルコキシカルボニル基(−COORa13)を表し、Ra13は、C1〜C8脂肪族炭化水素基又はC3〜C8飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の水素原子はヒドロキシ基で置換されていてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
a10〜Ra12は、それぞれ独立に、C1〜C12脂肪族炭化水素基又はC3〜C12飽和環状炭化水素基を表すか、或いはRa10及びRa11は互いに結合して環を形成していてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の水素原子はヒドロキシ基等で置換されていてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Figure 2011190247
In formula (a1-3),
R a9 represents a hydrogen atom, a C 1 to C 3 aliphatic hydrocarbon group, a carboxy group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group (—COOR a13 ) which may have a substituent (for example, a hydroxy group), R a13 represents a C 1 to C 8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3 to C 8 saturated cyclic hydrocarbon group, and a hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group is substituted with a hydroxy group. And —CH 2 — in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
R a10 to R a12 each independently represent a C 1 to C 12 aliphatic hydrocarbon group or a C 3 to C 12 saturated cyclic hydrocarbon group, or R a10 and R a11 are bonded to each other to form a ring. The aliphatic hydrocarbon group and the hydrogen atom of the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and —CH of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group 2- may be replaced by -O- or -CO-.

ここで、アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシ基にカルボニル基が結合した基が挙げられる。   Here, examples of the alkoxycarbonyl group include groups in which a carbonyl group is bonded to an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group.

a9の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
a13としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基、又は2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。
a10〜Ra12としては、例えば、メチル基、エチル基、シクロへキシル基、メチルシクロへキシル基、ヒドロキシシクロへキシル基、オキソシクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
a10、Ra11及びこれらが結合する炭素が形成する環としては、例えば、飽和環状炭化水素基が挙げられ、具体的には、シクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent for R a9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of R a13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.
Examples of R a10 to R a12 include a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a hydroxycyclohexyl group, an oxocyclohexyl group, and an adamantyl group.
Examples of the ring formed by R a10 , R a11 and the carbon to which they are bonded include saturated cyclic hydrocarbon groups, and specific examples include a cyclohexyl group and an adamantyl group.

ノルボルネン環を有するモノマー(a1−3)としては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−tert−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルなどが挙げられる。   Examples of the monomer (a1-3) having a norbornene ring include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2 -1-methylcyclohexyl carboxylate, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4 -Oxocyclohexyl) ethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1-adap Pentyl) -1-methylethyl and the like.

樹脂における式(a1−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-3) in the resin is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 20 to 85 mol%.

酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、式(a1−4)で表されるモノマー(a1−4)が挙げられる。

Figure 2011190247
[式(a1−4)中、
10は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよいC1〜C6アルキル基を表す。
11は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基、C2〜C4アシル基、C2〜C4アシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上の整数である場合、複数のR11は同一であっても異なってもよい。
12及びR13はそれぞれ独立に、水素原子又はC1〜C12炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は置換基を有していてもよい2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。Rは、水素原子又はC1〜C6アルキル基を表す。
a3は、C1〜C12脂肪族炭化水素基、C3〜C18飽和環状炭化水素基又はC6〜C18芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。] Examples of the monomer having the acid labile group (1) and the carbon-carbon double bond include a monomer (a1-4) represented by the formula (a1-4).
Figure 2011190247
[In the formula (a1-4),
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -C 6 alkyl group which may have a halogen atom.
R 11 is independently a halogen atom, a hydroxy group, a C 1 -C 6 alkyl group, a C 1 -C 6 alkoxy group, a C 2 -C 4 acyl group, a C 2 -C 4 acyloxy group, an acryloyl group or a methacryloyl group. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is an integer of 2 or more, the plurality of R 11 may be the same or different.
R 12 and R 13 each independently represents a hydrogen atom or a C 1 to C 12 hydrocarbon group.
X a2 represents a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group represents —CO—, —O -, - S -, - SO 2 - or -N (R c) - it may be replaced by. R c represents a hydrogen atom or a C 1 -C 6 alkyl group.
Y a3 is a C 1 to C 12 aliphatic hydrocarbon group, a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group or a C 6 to C 18 aromatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group and saturated cyclic hydrocarbon The group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent. ]

ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基、ペルヨードメチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ等が挙げられる。
炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group that may have a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. Perfluorohexyl group, perchloromethyl group, perbromomethyl group, periodomethyl group and the like.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, and an n-hexoxy group. .
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.
Examples of the acyloxy group include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy and the like.
Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
As aromatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl Groups, anthryl groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.

式(a1−4)では、R10及びR11のアルキル基としては、C1〜C4が好ましく、C1〜C2がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
11のアルコキシ基としては、C1〜C2がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
12及びR13の炭化水素基としては、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、イソボルニル基等が好ましい。
a2及びYa3の基に置換されていてもよい基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基、C2〜C4アシル基、C2〜C4アシルオキシ基等が挙げられる。なかでも、好ましくはヒドロキシ基である。
In formula (a1-4), the alkyl groups of R 10 and R 11 are preferably C 1 to C 4 , more preferably C 1 to C 2 , and particularly preferably a methyl group.
As the alkoxy group for R 11 , C 1 to C 2 are more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Examples of the hydrocarbon group for R 12 and R 13 include isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, A 2-alkyl-2-adamantyl group, a 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, an isobornyl group, and the like are preferable.
Examples of the group that may be substituted with the groups X a2 and Y a3 include a halogen atom, a hydroxy group, a C 1 -C 6 alkyl group, a C 1 -C 6 alkoxy group, a C 2 -C 4 acyl group, and a C 2 -C 4 acyloxy group, and the like. Of these, a hydroxy group is preferable.

モノマー(a1−4)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。   As a monomer (a1-4), the following monomers are mentioned, for example.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
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Figure 2011190247
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Figure 2011190247
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Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
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樹脂における式(a1−4)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-4) in the resin is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 20 to 85 mol%.

樹脂(A)は、好ましくは、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と、酸に不安定な基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)との共重合体である。酸安定モノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
樹脂(A)が酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位は、全構造単位100モル%に対して、好ましくは10〜80モル%、より好ましくは20〜60モル%である。また、アダマンチル基を有するモノマー(特に酸に不安定な基を有するモノマー(a1−1))に由来する構造単位を、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)100モル%に対して15モル%以上とすることが好ましい。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
The resin (A) is preferably a co-polymerization of a monomer (a1) having an acid labile group and a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer”). It is a coalescence. An acid stable monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
When the resin (A) is a copolymer of a monomer (a1) having an acid labile group and an acid stable monomer, the structural units derived from the monomer (a1) having an acid labile group are all Preferably it is 10-80 mol% with respect to 100 mol% of structural units, More preferably, it is 20-60 mol%. Further, the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group (particularly the monomer (a1-1) having an acid labile group) is converted to 15 mol per 100 mol% of the monomer (a1) having an acid labile group. It is preferable to set it as mol% or more. When the ratio of the monomer having an adamantyl group increases, the dry etching resistance of the resist is improved.

酸安定モノマーとしては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するものが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)」という)又はラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)」という)に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。   As the acid stable monomer, those having a hydroxy group or a lactone ring are preferred. Derived from an acid stable monomer having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or an acid stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a lactone ring (a3)”) If a resin having a structural unit to be used is used, the resolution of the resist and the adhesion to the substrate can be improved.

〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)〉
レジスト組成物をKrFエキシマレーザ露光(248nm)、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性水酸基を有する酸安定モノマー(a2−0)を使用することが好ましい。短波長のArFエキシマレーザ露光(193nm)などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用することが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)>
When the resist composition is used for KrF excimer laser exposure (248 nm), high energy beam exposure such as electron beam or EUV light, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group has an acid having a phenolic hydroxyl group which is a hydroxystyrene. It is preferable to use a stable monomer (a2-0). When using short wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, an acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by formula (a2-1) should be used as the acid stable monomer having a hydroxy group (a2). Is preferred. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.

フェノール性水酸基を有するモノマー(a2−0)として、式(a2−0)で表されるp−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。   Examples of the monomer (a2-0) having a phenolic hydroxyl group include styrene monomers such as p- or m-hydroxystyrene represented by the formula (a2-0).

Figure 2011190247
[式(a2−0)中、
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよいC1〜C6アルキル基を表す。
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基、C2〜C4アシル基、C2〜C4アシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRは同一であっても異なってもよい。]
Figure 2011190247
[In the formula (a2-0),
R 8 represents a C 1 -C 6 alkyl group which may have a hydrogen atom, a halogen atom or a halogen atom.
R 9 represents a halogen atom, a hydroxy group, a C 1 -C 6 alkyl group, a C 1 -C 6 alkoxy group, a C 2 -C 4 acyl group, a C 2 -C 4 acyloxy group, an acryloyl group or a methacryloyl group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R 9 may be the same or different. ]

におけるアルキル基としては、C1〜C4アルキル基が好ましく、C1〜C2アルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
また、アルコキシ基としては、C1〜C4アルコキシ基が好ましく、C1〜C2アルコキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
maは0〜2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
The alkyl group in R 8, preferably C 1 -C 4 alkyl group, C 1 -C more preferably 2 alkyl group, a methyl group is particularly preferred.
Further, the alkoxy group is preferably a C 1 -C 4 alkoxy group, more preferably C 1 -C 2 alkoxy group, a methoxy group is particularly preferred.
ma is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

このようなフェノール性水酸基を有するモノマーに由来する構造単位を有する共重合樹脂を得る場合は、該当する(メタ)アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン、及びスチレンをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって得ることができる。
フェノール性水酸基を有するモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
When obtaining a copolymer resin having a structural unit derived from a monomer having such a phenolic hydroxyl group, the corresponding (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxystyrene, and styrene are radically polymerized and then deacetylated with an acid. Can be obtained.
Examples of the monomer having a phenolic hydroxyl group include the following monomers.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

以上のモノマーのうち、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。   Of the above monomers, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferred.

樹脂における式(a2−0)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜90モル%であり、好ましくは10〜85モル%であり、より好ましくは15〜80モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-0) in the resin is usually from 5 to 90 mol%, preferably from 10 to 85 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 15 to 80 mol%.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式(a2−1)で表されるモノマーが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).

Figure 2011190247
式(a2−1)中、
a3は、−O−又は−O−(CH2k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7の整数を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。
Figure 2011190247
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.

式(a2−1)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
a14は、好ましくはメチル基である。
a15は、好ましくは水素原子である。
a16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer from 1 to 4), more preferably Is —O—.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルオキシカルボニル)メチルが好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレートがより好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレートがさらに好ましい。   As an acid stable monomer (a2-1) which has a hydroxyadamantyl group, the following are mentioned, for example. Among them, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, and 1- (3,5-dihydroxy-1-adamantyloxycarbonyl) methyl (meth) acrylate are Preferably, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate are more preferable, 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl methacrylate Is more preferable.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

樹脂における式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常3〜40モル%であり、好ましくは5〜35モル%であり、より好ましくは5〜30モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1) in the resin is usually 3 to 40 mol%, preferably 5 to 35 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 5 to 30 mol%.

〈ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)〉
酸安定モノマー(a3)が有するラクトン環は、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく又は単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、γ−ブチロラクトン環及びγ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が好ましい。
<Acid-stable monomer having a lactone ring (a3)>
The lactone ring possessed by the acid stable monomer (a3) may be, for example, a monocyclic ring such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, or a monocyclic lactone ring and another ring. The condensed ring may be used. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring and a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and another ring are preferable.

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表される。これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.

Figure 2011190247
式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a21は、C1〜C4脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又はC1〜C4脂肪族炭化水素基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、互いに同一でも異なってもよい。
Figure 2011190247
In formula (a3-1) to formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently represent —O— or —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—.
k3 represents an integer of 1 to 7.
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents a C 1 to C 4 aliphatic hydrocarbon group.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or a C 1 -C 4 aliphatic hydrocarbon group.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1, q1 or r1 is 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 or R a23 may be the same as or different from each other.

式(a3−1)〜式(a3−3)では、La4〜La6としては、La3で説明したものが挙げられる。
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−、−O−(CH2d1−CO−O−であることが好ましく(前記d1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。但しLa4〜La6で列挙した−O−等は、それぞれ、左側で式(a3−1)〜式(a3−3)の−CO−と結合し、右側でラクトン環と結合することを意味する。
a18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1〜r1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a3-1) to the formula (a3-3), examples of L a4 to L a6 include those described for L a3 .
L a4 to L a6 are each independently preferably —O—, —O— (CH 2 ) d1 —CO—O— (wherein d1 is an integer of 1 to 4), more preferably -O-. However, —O— and the like enumerated in L a4 to L a6 mean that they are bonded to —CO— of the formula (a3-1) to the formula (a3-3) on the left side and to the lactone ring on the right side. To do.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1 to r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.

γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   As the acid stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring, an acid labile monomer can also be exemplified. For example, the following are mentioned.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   As the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring, an acid labile monomer can be exemplified. For example, the following are mentioned.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−3)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring include the following.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

Figure 2011190247
Figure 2011190247

γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有するモノマー(a3−3)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   An acid labile monomer can also be exemplified as the monomer (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring. For example, the following are mentioned.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)の中でも、(メタ)アクリル酸(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロ−2−オキソ−3−フリル、(メタ)アクリル酸2−(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イルオキシ)−2−オキソエチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。 Among acid-stable monomers (a3) having a lactone ring, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl, (meth) acrylic Acid tetrahydro-2-oxo-3-furyl, 2- (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yloxy) -2-oxoethyl (meth) acrylate Are preferred, and those in the form of methacrylate are more preferred.

樹脂における式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜50モル%であり、好ましくは10〜45モル%であり、より好ましくは15〜40モル%である。   Content of the structural unit derived from the monomer represented by Formula (a3-1), Formula (a3-2), or Formula (a3-3) in the resin is usually 5 to 50 mol% in all units of the resin. Yes, preferably 10 to 45 mol%, more preferably 15 to 40 mol%.

〈その他の酸安定モノマー(a4)〉
その他の酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−1)で表される無水マレイン酸、式(a4−2)で表される無水イタコン酸又は式(a4−3)で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマーなどが挙げられる。
<Other acid stable monomers (a4)>
Examples of the other acid stable monomer (a4) include maleic anhydride represented by formula (a4-1), itaconic anhydride represented by formula (a4-2), and formula (a4-3). And acid-stable monomers having a norbornene ring.

Figure 2011190247
式(a4−3)中、
a25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、置換基(例えば、ヒドロキシ基)を有していてもよいC1〜C3脂肪族炭化水素基、シアノ基、カルボキシ基又はアルコキシカルボニル基(−COORa27)を表すか、或いはRa25及びRa26は互いに結合して−CO−O−CO−を形成し、
a27は、C1〜C18脂肪族炭化水素基又はC3〜C18飽和環状炭化水素基を表し、脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。但し−COORa27が酸不安定基となるものは除く(即ちRa27は、3級炭素原子が−O−と結合するものを含まない)。
Figure 2011190247
In formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, a C 1 -C 3 aliphatic hydrocarbon group, a cyano group, a carboxy group or an alkoxycarbonyl group (which may have a substituent (for example, a hydroxy group) ( -COOR a27 ) or R a25 and R a26 combine with each other to form -CO-O-CO-
R a27 represents a C 1 to C 18 aliphatic hydrocarbon group or a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group, and —CH 2 — of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group is —O— or It may be replaced by -CO-. However, those in which —COOR a27 is an acid labile group are excluded (that is, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—).

a25及びRa26の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
a27の脂肪族炭化水素基は、好ましくはC〜C、より好ましくはC〜Cである。飽和環状炭化水素基は、好ましくはC〜C18、より好ましくはC〜C12である。
a27としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基、2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent for R a25 and R a26 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group.
The aliphatic hydrocarbon group for R a27 is preferably C 1 to C 8 , more preferably C 1 to C 6 . The saturated cyclic hydrocarbon group is preferably C 4 to C 18 , more preferably C 4 to C 12 .
Examples of R a27 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

ノルボルネン環を有する酸安定モノマー(a4−3)としては、例えば、2−ノルボルネン、2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、5−ノルボルネン−2−メタノール、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the acid-stable monomer (a4-3) having a norbornene ring include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5- Examples include norbornene-2-carboxylic acid 2-hydroxy-1-ethyl, 5-norbornene-2-methanol, and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.

樹脂における式(a4−1)、式(a4−2)又は式(a4−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常2〜40モル%であり、好ましくは3〜30モル%であり、より好ましくは5〜20モル%である。   Content of the structural unit derived from the monomer represented by Formula (a4-1), Formula (a4-2), or Formula (a4-3) in the resin is usually 2 to 40 mol% in all units of the resin. Yes, preferably 3-30 mol%, more preferably 5-20 mol%.

好ましい樹脂(A)は、少なくとも、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)を重合させた共重合体である。この好ましい共重合体において、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1)及びシクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)の少なくとも1種(さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1))であり、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、好ましくはヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)の少なくとも1種である。樹脂(A)は、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造できる。   A preferred resin (A) is a copolymer obtained by polymerizing at least a monomer (a1) having an acid labile group, an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, and / or an acid stable monomer (a3) having a lactone ring. It is a polymer. In this preferred copolymer, the monomer (a1) having an acid labile group is more preferably at least one of a monomer (a1-1) having an adamantyl group and a monomer (a1-2) having a cyclohexyl group. A species (more preferably a monomer (a1-1) having an adamantyl group), and an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, preferably an acid stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and a lactone The acid-stable monomer (a3) having a ring is more preferably an acid-stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and an acid-stable monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring At least one of the following. Resin (A) can be manufactured by a well-known polymerization method (for example, radical polymerization method).

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下)である。
樹脂(A)の含有量は、組成物の固形分中80質量%以上であることが好ましい。
なお本明細書において「組成物中の固形分」とは、後述する溶剤(E)を除いたレジスト組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分及びこれに対する樹脂(A)の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less).
It is preferable that content of resin (A) is 80 mass% or more in solid content of a composition.
In the present specification, the “solid content in the composition” means the total of resist composition components excluding the solvent (E) described later. The solid content in the composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物(C)を含有していることが適している。
塩基性化合物(C)の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、0.01〜1質量%程度であることが好ましい。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention suitably contains a basic compound (C).
The content of the basic compound (C) is preferably about 0.01 to 1% by mass based on the solid content of the resist composition.

塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物(例えば、アミン)である。アミンは、脂肪族アミンでも、芳香族アミンでもよい。脂肪族アミンは、1級アミン、2級アミン及び3級アミンのいずれも使用できる。芳香族アミンは、アニリンのような芳香族環にアミノ基が結合したものや、ピリジンのような複素芳香族アミンのいずれでもよい。好ましい塩基性化合物(C)として、式(C2)で表される芳香族アミン、特に式(C2−1)で表されるアニリンが挙げられる。   The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound (for example, an amine). The amine may be an aliphatic amine or an aromatic amine. As the aliphatic amine, any of primary amine, secondary amine and tertiary amine can be used. The aromatic amine may be any of an amino group bonded to an aromatic ring such as aniline and a heteroaromatic amine such as pyridine. Preferable basic compound (C) includes an aromatic amine represented by the formula (C2), particularly an aniline represented by the formula (C2-1).

Figure 2011190247
ここで、Arc1は、芳香族炭化水素基を表す。
c5及びRc6は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基)、飽和環状炭化水素基或いは芳香族炭化水素基を表す。但し前記脂肪族炭化水素基、前記飽和環状炭化水素基又は前記芳香族炭化水素基の水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基、又はC1〜C6アルコキシ基で置換されていてもよく、前記アミノ基は、C1〜C4アルキル基で置換されていてもよい。
前記脂肪族炭化水素基は、好ましくはC〜C程度であり、前記飽和環状炭化水素基は、好ましくはC〜C10程度であり、前記芳香族炭化水素基は、好ましくはC〜C10程度である。
c7は、脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基、或いはシクロアルキル基)、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基或いは芳香族炭化水素基を表す。但し脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の水素原子は、上記と同様の置換基を有していてもよい。
m3は0〜3の整数を表す。m3が2以上のとき、複数のRc7は、互いに同一でも異なってもよい。
c7の脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の好ましい炭素数は、上記と同じであり、Rc7のアルコキシ基は、好ましくはC〜C程度である。
Figure 2011190247
Here, Ar c1 represents an aromatic hydrocarbon group.
R c5 and R c6 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group or a cycloalkyl group), a saturated cyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group. However the aliphatic hydrocarbon group, a hydrogen atom of the saturated cyclic hydrocarbon group or the aromatic hydrocarbon group, hydroxy group, amino group, or a C 1 -C 6 alkoxy group may be substituted with the amino group may be substituted by C 1 -C 4 alkyl group.
The aliphatic hydrocarbon group is preferably about C 1 to C 6 , the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably about C 5 to C 10 , and the aromatic hydrocarbon group is preferably C 6 it is a ~C about 10.
R c7 represents an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group or a cycloalkyl group), an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom of an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group may have a substituent similar to the above.
m3 represents an integer of 0 to 3. When m3 is 2 or more, the plurality of R c7 may be the same as or different from each other.
Aliphatic hydrocarbon group R c7, preferable number of carbon atoms of the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are the same as above, an alkoxy group of R c7 is independently in, preferably about C 1 -C 6.

芳香族アミン(C2)としては、例えば、1−ナフチルアミン及び2−ナフチルアミンなどが挙げられる。
アニリン(C2−1)としては、例えば、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
中でもジイソプロピルアニリン(特に2,6−ジイソプロピルアニリン)が好ましい。
Examples of the aromatic amine (C2) include 1-naphthylamine and 2-naphthylamine.
Examples of aniline (C2-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like.
Of these, diisopropylaniline (particularly 2,6-diisopropylaniline) is preferable.

塩基性化合物(C)としては、式(C3)〜式(C11)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2011190247
ここで、
c8は、上記Rc7で説明したいずれかの基を表す。
窒素原子と結合するRc9、Rc10、Rc11〜Rc14、Rc16〜Rc19及びRc22は、それぞれ独立に、Rc5及びRc6で説明したいずれかの基を表す。
芳香族炭素と結合するRc20、Rc21、Rc23〜Rc28は、それぞれ独立に、Rc7で説明したいずれかの基を表す。
o3〜u3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。o3〜u3のいずれかが2以上であるとき、それぞれ、複数のRc20〜Rc28のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
c15は、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基又はアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表す。n3が2以上のとき、複数のRc15は、互いに同一でも異なってもよい。
c15の脂肪族炭化水素基は、好ましくはC〜C程度であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくはC〜C程度であり、アルカノイル基は、好ましくはC〜C程度である。
c1及びLc2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキレン基)、−CO−、−C(=NH)−、−C(=NRc3)−、−S−、−S−S−又はこれらの組合せを表す。前記2価の脂肪族炭化水素基は、好ましくはC〜C程度である。
c3は、C1〜C4アルキル基を表す。 Examples of the basic compound (C) include compounds represented by the formulas (C3) to (C11).
Figure 2011190247
here,
R c8 represents any of the groups described for R c7 above.
R c9 , R c10 , R c11 to R c14 , R c16 to R c19 and R c22 bonded to the nitrogen atom each independently represent any of the groups described for R c5 and R c6 .
R c20 , R c21 and R c23 to R c28 bonded to the aromatic carbon each independently represents any of the groups described for R c7 .
o3 to u3 each independently represents an integer of 0 to 3. When any of o3 to u3 is 2 or more, any of the plurality of R c20 to R c28 may be the same as or different from each other.
R c15 represents an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group or an alkanoyl group.
n3 represents an integer of 0 to 8. When n3 is 2 or more, the plurality of R c15 may be the same as or different from each other.
The aliphatic hydrocarbon group for R c15 is preferably about C 1 to C 6 , the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably about C 3 to C 6 , and the alkanoyl group is preferably C 2 to C 6. Degree.
L c1 and L c2 are each independently a divalent aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkylene group), —CO—, —C (═NH) —, —C (═NR c3 ) —, —S—. , -SS- or a combination thereof. The divalent aliphatic hydrocarbon group is preferably about C 1 to C 6 .
R c3 represents a C 1 -C 4 alkyl group.

化合物(C3)としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミンエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンなどが挙げられる。   Examples of the compound (C3) include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, Tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctyl Amine, methyl dinonyl amine, methyl didecyl amine, ethyl dibutyl amine, ethyl dipentyl amine, ethyl di Silamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylene Examples include diamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like.

化合物(C4)としては、例えば、ピペラジンなどが挙げられる。
化合物(C5)としては、例えば、モルホリンなどが挙げられる。
化合物(C6)としては、例えば、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。
化合物(C7)としては、例えば、2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
化合物(C8)としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
化合物(C9)としては、例えば、ピリジン、4−メチルピリジンなどが挙げられる。
化合物(C10)としては、例えば、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。
化合物(C11)としては、例えば、ビピリジンなどが挙げられる。
Examples of the compound (C4) include piperazine.
Examples of the compound (C5) include morpholine.
Examples of the compound (C6) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound (C7) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound (C8) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound (C9) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound (C10) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, and 1,2-di. (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide, 4, 4'-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, 2,2'-dipicolylamine and the like can be mentioned.
Examples of the compound (C11) include bipyridine.

〈溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある〉
本発明のレジスト組成物は、溶剤(E)を、組成物中90質量%以上の量で含有していてもよい。溶剤(E)を含有する本発明のレジスト組成物は、薄膜レジストを製造するために適している。溶剤(E)の含有量は、組成物中90質量%以上(好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上)、99.9質量%以下(好ましくは99質量%以下)である。
溶剤(E)の含有量は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (sometimes referred to as "solvent (E)")
The resist composition of the present invention may contain the solvent (E) in an amount of 90% by mass or more in the composition. The resist composition of the present invention containing the solvent (E) is suitable for producing a thin film resist. The content of the solvent (E) is 90% by mass or more (preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more) and 99.9% by mass or less (preferably 99% by mass or less) in the composition.
The content of the solvent (E) can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類;などを挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料などを利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.

〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)上述した本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention mentioned above on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) The process which develops the composition layer after a heating using a image development apparatus is included.

レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーターなど、通常、用いられる装置によって行うことができる。   Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.

塗布後の組成物を乾燥させて溶剤を除去する。溶剤の除去は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させることにより行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、溶剤が除去された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が例示される。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が例示される。 The composition after application is dried to remove the solvent. The removal of the solvent is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate or by using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. As for the temperature in this case, about 50-200 degreeC is illustrated, for example. The pressure is exemplified by about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層は、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2レーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. The exposure light source emits ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.) Various types of laser beam can be used, such as those that convert the wavelength of the laser beam from) to radiate a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region.

露光後の組成物層は、脱保護基反応を促進するための加熱処理が行われる。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、現像装置を用いて、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。
ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after the exposure is subjected to heat treatment for promoting the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device.
The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、EB用のレジスト組成物又はEUV露光機用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention is suitable as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for EB, or a resist composition for EUV exposure machines.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例及び比較例中、含有量及び使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(東ソー株式会社製HLC−8120GPC型、カラムは”TSKgel Multipore HXL−M”3本、溶媒はテトラヒドロフラン)により求めた値である。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing content and use amount are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC, manufactured by Tosoh Corporation, three columns are “TSKgel Multipore HXL-M”, and the solvent is tetrahydrofuran) using polystyrene as a standard product.
Column: TSKgel Multipore H XL -M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

実施例1:[式(I−1)で表される塩の合成]

Figure 2011190247
水素化ナトリウム12.16部、トルエン400部及び式(II−1)で表される化合物(商品名:2,10−カンファースルタム、アルドリッチより購入)41.48部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、得られた混合物に式(III−1)で表される化合物(商品名:クロロアセチルクロライド、東京化成より購入)25.69部を添加し、23℃で20時間攪拌した。得られた反応物にイオン交換水200部及び酢酸エチル300部を添加し、23℃で30分間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、1M炭酸水素ナトリウム水溶液92部を添加し、23℃で30分間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、イオン交換水180部を添加し、23℃で30分間攪拌した後、分液した。この水洗を3回行った。得られた有機層を濃縮した後、メタノール130部を添加し、23℃で30分間攪拌した後、ろ過して、式(IV−1)で表される化合物24.21部を得た。 Example 1: [Synthesis of a salt represented by the formula (I-1)]
Figure 2011190247
12.16 parts of sodium hydride, 400 parts of toluene, and 41.48 parts of a compound represented by the formula (II-1) (trade name: 2,10-camphor sultam, purchased from Aldrich) were charged at 30.degree. After stirring for 30 minutes, 25.69 parts of a compound represented by formula (III-1) (trade name: chloroacetyl chloride, purchased from Tokyo Kasei) were added to the resulting mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 20 hours. To the obtained reaction product, 200 parts of ion-exchanged water and 300 parts of ethyl acetate were added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then separated. To the collected organic layer, 92 parts of 1M aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then separated. To the recovered organic layer, 180 parts of ion-exchanged water was added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, followed by liquid separation. This washing with water was performed three times. After concentrating the obtained organic layer, 130 parts of methanol was added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, followed by filtration to obtain 24.21 parts of a compound represented by the formula (IV-1).

Figure 2011190247
式(V−1)で表される塩を、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成した。式(V−1)で表される塩4.98部及びジメチルホルムアミド30.02部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、炭酸カルシウム1.57部及びヨウ化カリウム0.47部を仕込み、40℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、式(IV−1)で表される化合物3.15部を仕込み、40℃で6時間攪拌した後、23℃に冷却し、クロロホルム170部及び5%シュウ酸水溶液32部を添加した。23℃で30分間攪拌した後、分液し、回収された有機層にイオン交換水67部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル15.00部を添加して溶解した。これを濃縮し、酢酸エチル37部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル37部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、白色固体として、式(I−1)で表される塩3.02部を得た。
Figure 2011190247
The salt represented by the formula (V-1) was synthesized by the method described in JP 2008-127367 A. After charging 4.98 parts of the salt represented by the formula (V-1) and 30.02 parts of dimethylformamide and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 1.57 parts of calcium carbonate and 0.47 parts of potassium iodide were added. And stirred at 40 ° C. for 30 minutes. The resulting mixture was charged with 3.15 parts of the compound represented by formula (IV-1), stirred at 40 ° C. for 6 hours, cooled to 23 ° C., 170 parts of chloroform and 32 parts of 5% oxalic acid aqueous solution. Was added. After stirring at 23 ° C. for 30 minutes, liquid separation was performed, and 67 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer. After stirring at 23 ° C. for 30 minutes, liquid separation was performed. This washing operation was repeated three times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. The filtrate was concentrated, and 15.00 parts of acetonitrile was added and dissolved in the resulting concentrate. This was concentrated, 37 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 37 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 3.02 parts of the salt represented by the formula (I-1) as a white solid.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 430.0
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 430.0

実施例2:[式(I−2)で表される塩の合成]

Figure 2011190247
リチウムアルミニウムハイドライド10.4部、無水テトラヒドロフラン120部を仕込み23℃で30分間攪拌した。次いで、式(VI−2)で表される塩62.2部を無水THF900部に溶かした溶液を氷冷下で滴下し、23℃で5時間攪拌した。反応マスに酢酸エチル50.0部、6N塩酸50.00部を添加、攪拌後、分液を行った。有機層を濃縮後、カラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(VII−2)で表される塩を84.7部(純度60%)を得た。
式(III−2)で表される化合物16.91部、無水THF500部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。次いで、カルボニルジイミダゾール28.90部、無水THF500部の混合溶液を23℃で滴下し、23℃で4時間攪拌した。得られた反応液を、式(VII−2)で表される塩60.40部(純度60%)、無水THF500部の混合液中に54〜60℃で、30分間で滴下し、60℃で18時間加熱し、冷却後、ろ過した。得られたろ液を濃縮し、濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(VIII−2)で表される塩15.42部を得た。

Figure 2011190247
水素化ナトリウム3.04部、トルエン100部及び式(II−2)で表される化合物(商品名:2,10−カンファースルタム、アルドリッチより購入)10.37部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、得られた混合物に式(VIII−2)で表される化合物14.82部を添加し、23℃で20時間攪拌した。得られた反応物にイオン交換水50部及び酢酸エチル100部を添加し、23℃で30分間攪拌した後、分液した。回収された有機層を濃縮後、カラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(IX−2)で表される化合物12.86部を得た。
Figure 2011190247
式(IX−2)で表される塩12.16部、クロロホルム300部及びイオン交換水100部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。次いで、式(X−2)で表される塩8.30部を加えて、23℃で12時間攪拌した後、分液を行った。有機層にイオン交換水100部を添加、分液水洗を行った。この操作を3回行った。得られた有機層に活性炭3.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル200部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル200部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル200部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(I−2)で表される塩5.86部を得た。 Example 2: [Synthesis of salt represented by formula (I-2)]
Figure 2011190247
10.4 parts of lithium aluminum hydride and 120 parts of anhydrous tetrahydrofuran were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, a solution obtained by dissolving 62.2 parts of the salt represented by the formula (VI-2) in 900 parts of anhydrous THF was added dropwise under ice cooling, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 5 hours. To the reaction mass, 50.0 parts of ethyl acetate and 50.00 parts of 6N hydrochloric acid were added, followed by liquid separation. After concentrating the organic layer, the column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) was collected to obtain 84.7 parts (purity 60) of the salt represented by the formula (VII-2). %).
16.91 parts of a compound represented by the formula (III-2) and 500 parts of anhydrous THF were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, a mixed solution of 28.90 parts of carbonyldiimidazole and 500 parts of anhydrous THF was added dropwise at 23 ° C., and the mixture was stirred at 23 ° C. for 4 hours. The obtained reaction solution was dropped in a mixture of 60.40 parts (purity 60%) of the salt represented by the formula (VII-2) and 500 parts of anhydrous THF at 54 to 60 ° C. over 30 minutes, and 60 ° C. For 18 hours, cooled and filtered. The obtained filtrate was concentrated, and the concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1), whereby 15.42 salt represented by the formula (VIII-2). Got a part.

Figure 2011190247
3.04 parts of sodium hydride, 100 parts of toluene and 10.37 parts of a compound represented by the formula (II-2) (trade name: 2,10-camphor sultam, purchased from Aldrich) were charged at 30 ° C. and 30 parts. After stirring for minutes, 14.82 parts of the compound represented by the formula (VIII-2) was added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 20 hours. To the obtained reaction product, 50 parts of ion-exchanged water and 100 parts of ethyl acetate were added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then separated. The collected organic layer is concentrated and then fractionated by a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 12.86 parts of the compound represented by the formula (IX-2). Obtained.
Figure 2011190247
12.16 parts of a salt represented by the formula (IX-2), 300 parts of chloroform and 100 parts of ion-exchanged water were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, 8.30 parts of the salt represented by the formula (X-2) was added and stirred at 23 ° C. for 12 hours, followed by liquid separation. 100 parts of ion-exchanged water was added to the organic layer, followed by liquid separation washing. This operation was performed three times. The obtained organic layer was charged with 3.00 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, 200 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 200 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 200 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated, and then the resulting concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain the formula (I-2 ) Was obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 416.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 416.1

実施例3:[式(I−3)で表される塩の合成]

Figure 2011190247
式(V−3)で表される塩5.46部及びジメチルホルムアミド30部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、炭酸カルシウム1.57部及びヨウ化カリウム0.47部を仕込み、40℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、式(IV−1)で表される化合物3.15部を仕込み、40℃で6時間攪拌した後、23℃に冷却し、クロロホルム150部及び5%シュウ酸水溶液35部を添加した。23℃で30分間攪拌した後、分液し、回収された有機層にイオン交換水75部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル15部を添加して溶解した。これを濃縮し、酢酸エチル40部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル40部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(I−3)で表される塩3.48部を得た。 Example 3: [Synthesis of salt represented by formula (I-3)]
Figure 2011190247
After charging 5.46 parts of the salt represented by the formula (V-3) and 30 parts of dimethylformamide and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 1.57 parts of calcium carbonate and 0.47 parts of potassium iodide were charged, 40 Stir at 30 ° C. for 30 minutes. The resulting mixture was charged with 3.15 parts of the compound represented by formula (IV-1), stirred at 40 ° C. for 6 hours, then cooled to 23 ° C., 150 parts of chloroform and 35 parts of 5% oxalic acid aqueous solution. Was added. After stirring at 23 ° C. for 30 minutes, liquid separation was performed, and 75 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, followed by liquid separation. This washing operation was repeated three times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. The filtrate was concentrated, and 15 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it. This was concentrated, 40 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 40 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 3.48 parts of the salt represented by the formula (I-3).

MS(ESI(+)Spectrum):M 305.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 430.0
MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 430.0

実施例4:[式(I−4)で表される塩の合成]

Figure 2011190247
式(V−4)で表される塩5.18部及びジメチルホルムアミド30部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、炭酸カルシウム1.57部及びヨウ化カリウム0.47部を仕込み、40℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、式(IV−1)で表される化合物3.15部を仕込み、40℃で6時間攪拌した後、23℃に冷却し、クロロホルム150部及び5%シュウ酸水溶液35部を添加した。23℃で30分間攪拌した後、分液し、回収された有機層にイオン交換水75部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル15部を添加して溶解した。これを濃縮し、酢酸エチル40部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル40部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(I−4)で表される塩2.14部を得た。 Example 4: [Synthesis of salt represented by formula (I-4)]
Figure 2011190247
After charging 5.18 parts of the salt represented by the formula (V-4) and 30 parts of dimethylformamide and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 1.57 parts of calcium carbonate and 0.47 parts of potassium iodide were charged, 40 Stir at 30 ° C. for 30 minutes. The resulting mixture was charged with 3.15 parts of the compound represented by formula (IV-1), stirred at 40 ° C. for 6 hours, then cooled to 23 ° C., 150 parts of chloroform and 35 parts of 5% oxalic acid aqueous solution. Was added. After stirring at 23 ° C. for 30 minutes, liquid separation was performed, and 75 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, followed by liquid separation. This washing operation was repeated three times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. The filtrate was concentrated, and 15 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it. This was concentrated, 40 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 40 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 2.14 parts of the salt represented by the formula (I-4).

MS(ESI(+)Spectrum):M 281.0
MS(ESI(−)Spectrum):M 430.0
MS (ESI (+) Spectrum): M + 281.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 430.0

実施例5:[式(I−5)で表される塩の合成]

Figure 2011190247
式(V−5)で表される塩4.34部及びジメチルホルムアミド30部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、炭酸カルシウム1.57部及びヨウ化カリウム0.47部を仕込み、40℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、式(IV−1)で表される化合物3.15部を仕込み、40℃で6時間攪拌した後、23℃に冷却し、クロロホルム150部及び5%シュウ酸水溶液35部を添加した。23℃で30分間攪拌した後、分液し、回収された有機層にイオン交換水75部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル15部を添加して溶解した。これを濃縮し、酢酸エチル40部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル40部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(I−5)で表される塩1.64部を得た。 Example 5: [Synthesis of salt represented by formula (I-5)]
Figure 2011190247
After charging 4.34 parts of the salt represented by the formula (V-5) and 30 parts of dimethylformamide and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 1.57 parts of calcium carbonate and 0.47 parts of potassium iodide were charged, 40 Stir at 30 ° C. for 30 minutes. The resulting mixture was charged with 3.15 parts of the compound represented by formula (IV-1), stirred at 40 ° C. for 6 hours, then cooled to 23 ° C., 150 parts of chloroform and 35 parts of 5% oxalic acid aqueous solution. Was added. After stirring at 23 ° C. for 30 minutes, liquid separation was performed, and 75 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, followed by liquid separation. This washing operation was repeated three times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. The filtrate was concentrated, and 15 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it. This was concentrated, 40 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 40 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.64 parts of the salt represented by the formula (I-5).

MS(ESI(+)Spectrum):M 207.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 430.0
MS (ESI (+) Spectrum): M <+> 207.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 430.0

樹脂の合成において使用した化合物を下記に示す。

Figure 2011190247
〔樹脂A1の合成〕
式(D)で表される化合物、式(E)で表される化合物、式(B)で表される化合物、式(C)で表される化合物及び式(F)で表される化合物を、モル比30:14:6:20:30の割合で仕込んだ。次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%との割合で添加し、これを73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(4:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約8.1×10である共重合体を収率65%で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂A1とする。
Figure 2011190247
〔樹脂A2の合成〕
式(A)で表される化合物、式(B)で表される化合物及び式(C)で表される化合物を、モル比50:25:25の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを77℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(3:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約8.0×10である共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2とする。 The compounds used in the synthesis of the resin are shown below.
Figure 2011190247
[Synthesis of Resin A1]
A compound represented by formula (D), a compound represented by formula (E), a compound represented by formula (B), a compound represented by formula (C), and a compound represented by formula (F) The molar ratio was 30: 14: 6: 20: 30. Subsequently, 1.5 mass times dioxane was added with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by performing the operation of pouring into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 8.1 × 10 3. The coalescence was obtained with a yield of 65%. This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin A1.
Figure 2011190247
[Synthesis of Resin A2]
The compound represented by the formula (A), the compound represented by the formula (B) and the compound represented by the formula (C) are charged at a molar ratio of 50:25:25, and then the total mass of all monomers. 1.5 times by mass of dioxane was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 77 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (3: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 8.0 × 10 3. The coalescence was obtained in 60% yield. This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin A2.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

表1に示すように、以下の各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過することにより、レジスト組成物を調製した。   As shown in Table 1, a resist composition was prepared by filtering a mixture obtained by mixing and dissolving the following components through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm.

<樹脂>
A1:樹脂A1
A2:樹脂A2
<酸発生剤>
I1:式(I−1)で表される塩
I2:式(I−2)で表される塩
I3:式(I−3)で表される塩
I4:式(I−4)で表される塩
I5:式(I−5)で表される塩
B1:

Figure 2011190247
B2:
Figure 2011190247
B3:
Figure 2011190247
<Resin>
A1: Resin A1
A2: Resin A2
<Acid generator>
I1: salt represented by formula (I-1) I2: salt represented by formula (I-2) I3: salt represented by formula (I-3) I4: represented by formula (I-4) Salt I5: salt B1: represented by formula (I-5)
Figure 2011190247
B2:
Figure 2011190247
B3:
Figure 2011190247

<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline <solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

Figure 2011190247
Figure 2011190247

12インチのシリコン製ウェハー上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成させた。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
レジスト組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハーに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 780 mm. An organic antireflection film was formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm.
After applying the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer on which the resist composition film is thus formed, the exposure amount is stepwise. The line and space pattern was subjected to immersion exposure.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

各レジスト膜において、50nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量となる露光量を実効感度とした。   In each resist film, the exposure amount at which the 50 nm line and space pattern becomes an exposure amount of 1: 1 was defined as the effective sensitivity.

ラインエッジラフネス評価(LER):リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の触れ幅が5nm以下であるものを○(なかでも、4.5nm以下であるものを◎)、5nmを超えるものを×とした。結果を表2に示す。括弧内の数値はレジストパターンの側壁の凹凸の触れ幅(nm)を示す。   Line edge roughness evaluation (LER): The surface of the resist pattern after the lithography process is observed with a scanning electron microscope, and the contact width of the unevenness on the side wall of the resist pattern is 5 nm or less. And those exceeding 5 nm were evaluated as x. The results are shown in Table 2. The numerical value in the parenthesis indicates the touch width (nm) of the unevenness on the side wall of the resist pattern.

Figure 2011190247
Figure 2011190247

本発明の塩によれば、該塩を含むレジスト組成物を用いて、優れたラインエッジラフネス(LER)を有するパターンを形成することができる。   According to the salt of the present invention, a pattern having excellent line edge roughness (LER) can be formed using a resist composition containing the salt.

Claims (12)

式(I)で表される塩。
Figure 2011190247
[式(I)中、
及びRは、互いに独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。
は、2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、有機対イオンを表す。]
A salt represented by the formula (I).
Figure 2011190247
[In the formula (I),
R 1 and R 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1 -C 6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and the divalent saturated carbon group —CH 2 — contained in the hydrogen group may be replaced by —O— or —CO—.
Z 1 + represents an organic counter ion. ]
が、*−CO−O−CH−CO−又は−CH−O−CO−CH−(*は、−C(R)(R)−との結合手を表す。)である請求項1記載の塩。 X 1 is * —CO—O—CH 2 —CO— or —CH 2 —O—CO—CH 2 — (* represents a bond to —C (R 1 ) (R 2 ) —). The salt according to claim 1, wherein が、アリールスルホニウムカチオンである請求項1又は2記載の塩。 The salt according to claim 1 or 2, wherein Z 1 + is an arylsulfonium cation. 請求項1〜3のいずれか記載の塩を含有する酸発生剤。   The acid generator containing the salt in any one of Claims 1-3. 請求項4記載の酸発生剤と樹脂とを含有するレジスト組成物。   A resist composition comprising the acid generator according to claim 4 and a resin. さらに式(I)で表される塩とは異なる他の酸発生剤を含む請求項5記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 5, further comprising another acid generator different from the salt represented by formula (I). 他の酸発生剤が、式(B1)で表される塩を含有する酸発生剤である請求項6記載のレジスト組成物。
Figure 2011190247
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又はC1〜C6ペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価のC1〜C17飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいC1〜C18脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよいC3〜C18飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
The resist composition according to claim 6, wherein the other acid generator is an acid generator containing a salt represented by the formula (B1).
Figure 2011190247
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1 to C 6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent C 1 to C 17 saturated hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. Also good.
Y represents a C 1 to C 18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent or a C 3 to C 18 saturated cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, and the aliphatic hydrocarbon —CH 2 — contained in the group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]
b1が、*−CO−O−(*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す)である請求項7記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 7, wherein L b1 is * —CO—O— (* represents a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —). +が、トリアリールスルホニウムカチオンである請求項7又は8記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 7 or 8, wherein Z + is a triarylsulfonium cation. 樹脂が、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である請求項5〜9のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to any one of claims 5 to 9, wherein the resin is a resin having an acid labile group, insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. . 塩基性化合物を含有する請求項5〜10のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 5, comprising a basic compound. (1)請求項5〜11のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物から溶剤を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 5-11 on a board | substrate,
(2) a step of drying the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:
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