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JP2012185488A - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents

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JP2012185488A
JP2012185488A JP2012026003A JP2012026003A JP2012185488A JP 2012185488 A JP2012185488 A JP 2012185488A JP 2012026003 A JP2012026003 A JP 2012026003A JP 2012026003 A JP2012026003 A JP 2012026003A JP 2012185488 A JP2012185488 A JP 2012185488A
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訓史 山口
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
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Abstract

【課題】優れたラインエッジラフネス(LER)を有するレジストパターンを得ることができるレジスト組成物を提供する。
【解決手段】式(aa)で表される構造単位を有する樹脂、酸発生剤及び環状ケトン溶剤を含有するレジスト組成物。

Figure 2012185488

[式中、Raa1は、水素原子又はメチル基;Raa2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい;Aaa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−1)で表される基を表す。]
【選択図】なしA resist composition capable of obtaining a resist pattern having excellent line edge roughness (LER) is provided.
A resist composition containing a resin having a structural unit represented by formula (aa), an acid generator, and a cyclic ketone solvent.
Figure 2012185488

[Wherein, R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group; R aa2 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and constitutes the aliphatic hydrocarbon group. The methylene group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group; A aa1 is an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by the formula (a-1) Represents. ]
[Selection figure] None

Description

本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法に関する。   The present invention relates to a resist composition and a method for producing a resist pattern using the resist composition.

近年、半導体の微細加工技術として、ArFエキシマレーザー(波長:193nm)等の短波長光を露光源とする光リソグラフィ技術が活発に検討されている。このような光リソグラフィ技術にはレジスト組成物が用いられている。このようなレジスト組成物に用いられる樹脂としては、例えば、特許文献1には、式(u−A)で表される構造単位及び式(u−B)で表される構造単位からなる樹脂と、式(u−C)で表される構造単位、式(u−D)で表される構造単位及び式(u−B)で表される構造単位からなる樹脂と、酸発生剤と、プロピレングリコールモノメチルエーテル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からなる溶剤とを含有するレジスト組成物が記載されている。

Figure 2012185488
In recent years, as a semiconductor microfabrication technique, an optical lithography technique using short-wavelength light such as an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source has been actively studied. A resist composition is used in such a photolithography technique. As a resin used in such a resist composition, for example, Patent Document 1 discloses a resin composed of a structural unit represented by the formula (u-A) and a structural unit represented by the formula (u-B). A resin comprising a structural unit represented by the formula (u-C), a structural unit represented by the formula (u-D) and a structural unit represented by the formula (u-B), an acid generator, and propylene A resist composition containing a solvent comprising glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate is described.
Figure 2012185488

特開2010−197413号公報JP 2010-197413 A

従来から知られる上記レジスト組成物から製造されるレジストパターンは、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。   A resist pattern manufactured from the above-described resist composition known in the art sometimes does not always satisfy the line edge roughness (LER).

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕(A)式(aa)で表される構造単位を有する樹脂、
(B)酸発生剤及び
(D1)環状ケトン溶剤を含有するレジスト組成物。

Figure 2012185488
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−1)
Figure 2012185488
(式(a−1)中、
sは0又は1の整数を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
10、A11及びA12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。)
で表される基を表す。]
〔2〕前記(D1)が、5〜7員環の環状ケトン溶剤である〔1〕記載のレジスト組成物。
〔3〕前記(D1)が、以下の式(d)で表される溶剤である〔1〕記載のレジスト組成物。
Figure 2012185488
[式(d)中、ndは1〜3の整数を表す。]
〔4〕さらに、グリコールエーテルエステル溶剤、グリコールエーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤及び環状エステル溶剤から選ばれる少なくとも1種の溶剤を含有する〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔5〕前記式(aa)のRaa2が、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基である〔1〕〜〔4〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔6〕前記式(aa)のAaa1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である〔1〕〜〔5〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔7〕前記式(aa)のAaa1が、メチレン基である〔1〕〜〔5〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔8〕前記(A)が、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に可溶となる樹脂である〔1〕〜〔7〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔9〕前記(B)が、以下の式(B1)で表される酸発生剤である〔1〕〜〔8〕のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2012185488
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔10〕前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である〔9〕記載のレジスト組成物。
〔11〕(1)〔1〕〜〔10〕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)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。 The present invention includes the following inventions.
[1] (A) a resin having a structural unit represented by formula (aa),
A resist composition containing (B) an acid generator and (D1) a cyclic ketone solvent.
Figure 2012185488
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Good.
A aa1 is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent or a formula (a-1)
Figure 2012185488
(In the formula (a-1),
s represents an integer of 0 or 1.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 10 , A 11 and A 12 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. )
Represents a group represented by ]
[2] The resist composition according to [1], wherein (D1) is a 5- to 7-membered cyclic ketone solvent.
[3] The resist composition according to [1], wherein (D1) is a solvent represented by the following formula (d).
Figure 2012185488
[In the formula (d), nd represents an integer of 1 to 3. ]
[4] The resist composition according to any one of [1] to [3], further comprising at least one solvent selected from a glycol ether ester solvent, a glycol ether solvent, an ester solvent, a ketone solvent, and a cyclic ester solvent.
[5] The resist composition according to any one of [1] to [4], wherein R aa2 in the formula (aa) is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom.
[6] The resist composition according to any one of [1] to [5], wherein A aa1 in the formula (aa) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[7] The resist composition according to any one of [1] to [5], wherein A aa1 in the formula (aa) is a methylene group.
[8] The resist composition according to any one of [1] to [7], wherein (A) is a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.
[9] The resist composition according to any one of [1] to [8], wherein (B) is an acid generator represented by the following formula (B1).
Figure 2012185488
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
[10] The resist composition according to [9], wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
[11] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [10] 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,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
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)のレジストパターンを製造することができる。   According to the resist composition of the present invention, an excellent line edge roughness (LER) resist pattern can be produced.

本明細書では、特に断りのない限り、化合物の構造式の説明において、炭素数を適宜選択しながら、以下の置換基の例示は、同様の置換基を有するいずれの構造式においても適用される。直鎖状、分岐状又は環状をとることができるものは、そのいずれをも含み、かつそれらが混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。また、*は結合手を表す。   In the present specification, unless otherwise specified, in the description of the structural formula of the compound, the following examples of substituents are applied to any structural formula having the same substituent while appropriately selecting the number of carbon atoms. . Those which can be linear, branched or cyclic include any of them, and they may be mixed. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included. * Represents a bond.

炭化水素基とは、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基を包含する。
脂肪族炭化水素基は、鎖式及び環式の双方を含み、特に定義しない限り、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基が組み合わせられたものをも包含する。また、これら脂肪族炭化水素基は、その一部に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよいが、飽和の基が好ましい。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち1価のものとしては、典型的にはアルキル基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基(C)、エチル基(C)、プロピル基(C)、ブチル基(C)、ペンチル基(C)、ヘキシル基(C)、ヘプチル基(C)、オクチル基(C)、デシル基(C10)、ドデシル基(C12)、ヘキサデシル基(C14)、ペンタデシル基(C15)、ヘキシルデシル基(C16)、ヘプタデシル基(C17)及びオクタデシル基(C18)などが挙げられる。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち2価のものとしては、アルキル基から水素原子を1個取り去ったアルカンジイル基が挙げられる。
アルカンジイル基としては、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、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等が挙げられる。
The hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group includes both a chain and a cyclic group, and includes a combination of a chain and a cyclic aliphatic hydrocarbon group unless otherwise defined. Moreover, although these aliphatic hydrocarbon groups may contain the carbon-carbon double bond in the part, a saturated group is preferable.
Of the chain aliphatic hydrocarbon groups, the monovalent one typically includes an alkyl group.
Examples of the alkyl group include a methyl group (C 1 ), an ethyl group (C 2 ), a propyl group (C 3 ), a butyl group (C 4 ), a pentyl group (C 5 ), a hexyl group (C 6 ), a heptyl group ( C 7 ), octyl group (C 8 ), decyl group (C 10 ), dodecyl group (C 12 ), hexadecyl group (C 14 ), pentadecyl group (C 15 ), hexyldecyl group (C 16 ), heptadecyl group ( C 17 ) and octadecyl group (C 18 ).
Examples of the divalent group of chain aliphatic hydrocarbon groups include alkanediyl groups in which one hydrogen atom has been removed from an alkyl group.
Examples of alkanediyl groups include 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 , 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-2,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3 - Group, 2-methylpropane-1,2-diyl, pentane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.

環式の脂肪族炭化水素基(以下、場合により「脂環式炭化水素基」という)は、典型的には、シクロアルキル基を意味し、以下に示す単環式及び多環式のいずれをも包含する。   The cyclic aliphatic hydrocarbon group (hereinafter sometimes referred to as “alicyclic hydrocarbon group”) typically means a cycloalkyl group, and includes any of the monocyclic and polycyclic groups shown below. Is also included.

脂環式炭化水素基のうち1価のものとして、単環式の脂肪族炭化水素基は、以下の式(KA−1)〜(KA−7)で表されるシクロアルカンの水素原子を1個取り去った基である。

Figure 2012185488
As a monovalent alicyclic hydrocarbon group, a monocyclic aliphatic hydrocarbon group represents 1 hydrogen atom of a cycloalkane represented by the following formulas (KA-1) to (KA-7). It is a group that has been removed.
Figure 2012185488

多環式の脂肪族炭化水素基は、以下の式(KA−8)〜(KA−22)で表されるシクロアルカンの水素原子を1個取り去った基である。

Figure 2012185488
The polycyclic aliphatic hydrocarbon group is a group in which one hydrogen atom of a cycloalkane represented by the following formulas (KA-8) to (KA-22) is removed.
Figure 2012185488

脂環式炭化水素基のうち2価のものとしては、式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基が挙げられる。
なお、上述した単環式及び多環式の脂肪族炭化水素基のうち、特に飽和の基を、場合により「飽和脂環式炭化水素基」という。また、上述した脂肪族炭化水素基のうち、特に飽和の基を、場合により「飽和炭化水素基」という。
Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include groups in which two hydrogen atoms have been removed from the alicyclic hydrocarbon of formula (KA-1) to formula (KA-22).
Of the monocyclic and polycyclic aliphatic hydrocarbon groups described above, a particularly saturated group is sometimes referred to as a “saturated alicyclic hydrocarbon group”. Of the above aliphatic hydrocarbon groups, a particularly saturated group is sometimes referred to as a “saturated hydrocarbon group”.

脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。このような置換基としては、特に限定されない限り、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アラルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。
ここで、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基(C)、エトキシ基(C)、プロポキシ基(C)、ブトキシ基(C)、ペンチルオキシ基(C)、ヘキシルオキシ基(C)、ヘプチルオキシ基(C7)、オクチルオキシ基(C8)、デシルオキシ基(C10)及びドデシルオキシ基(C12)などが挙げられる。
アルキルチオ基としては、アルコキシ基の酸素原子が硫黄原子に置き換わったものが挙げられ、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基及びドデシルチオ基などが挙げられる。
アシル基としては、アセチル基(C)、プロピオニル基(C)、ブチリル基(C)、バレイル基(C)、ヘキサノイル基(C)、ヘプタノイル基(C7)、オクタノイル基(C8)、デカノイル基(C10)及びドデカノイル基(C12)などのアルキル基とカルボニル基とが結合したもの並びにベンゾイル基(C7)などのアリール基とカルボニル基とが結合したものが包含される。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基(C7)、フェネチル基(C8)、フェニルプロピル基(C9)、ナフチルメチル基(C11)及びナフチルエチル基(C12)などが挙げられる。
アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基(C)、ナフチルオキシ基(C10)、アントリルオキシ基(C14)、ビフェニルオキシ基(C12)、フェナントリルオキシ基(C14)及びフルオレニルオキシ基(C13)などのアリール基と酸素原子とが結合したものが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. As such a substituent, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkylthio group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group may be mentioned unless otherwise limited.
Here, as a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned.
Examples of alkoxy groups include methoxy group (C 1 ), ethoxy group (C 2 ), propoxy group (C 3 ), butoxy group (C 4 ), pentyloxy group (C 5 ), hexyloxy group (C 6 ), heptyl Examples thereof include an oxy group (C 7 ), an octyloxy group (C 8 ), a decyloxy group (C 10 ), and a dodecyloxy group (C 12 ).
Examples of the alkylthio group include those in which an oxygen atom of an alkoxy group is replaced by a sulfur atom, such as a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, a heptylthio group, an octylthio group, a decylthio group, and the like. Examples include dodecylthio group.
Examples of the acyl group include acetyl group (C 2 ), propionyl group (C 3 ), butyryl group (C 4 ), valeryl group (C 5 ), hexanoyl group (C 6 ), heptanoyl group (C 7 ), octanoyl group ( Includes those in which an alkyl group such as C 8 ), decanoyl group (C 10 ) and dodecanoyl group (C 12 ) and a carbonyl group are bonded, and those in which an aryl group such as benzoyl group (C 7 ) and a carbonyl group are bonded Is done.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, and an isobutyryloxy group.
Examples of the aralkyl group include benzyl group (C 7 ), phenethyl group (C 8 ), phenylpropyl group (C 9 ), naphthylmethyl group (C 11 ), and naphthylethyl group (C 12 ).
Aryloxy groups include phenyloxy group (C 6 ), naphthyloxy group (C 10 ), anthryloxy group (C 14 ), biphenyloxy group (C 12 ), phenanthryloxy group (C 14 ) and full A combination of an aryl group such as an oleenyloxy group (C 13 ) and an oxygen atom is exemplified.

芳香族炭化水素基としては、典型的には、アリール基が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基(C)、ナフチル基(C10)、アントリル基(C14)、ビフェニル基(C12)、フェナントリル基(C14)及びフルオレニル基(C13)などが挙げられる。
芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。このような置換基は、特に限定されない限り、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。
A typical example of the aromatic hydrocarbon group is an aryl group.
Examples of the aryl group include a phenyl group (C 6 ), a naphthyl group (C 10 ), an anthryl group (C 14 ), a biphenyl group (C 12 ), a phenanthryl group (C 14 ), and a fluorenyl group (C 13 ). .
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. Unless such a substituent is particularly limited, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkyl group, and an aryloxy group are exemplified.

飽和炭化水素基とは、上述した脂肪族炭化水素基のうち飽和のもの、つまり、上述した鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基のうち飽和のものを意味する。また、飽和炭化水素基も、脂肪族炭化水素基と同様の置換基を有していてもよい。   The saturated hydrocarbon group means a saturated group among the above-described aliphatic hydrocarbon groups, that is, a saturated group among the above-described chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups. Further, the saturated hydrocarbon group may have the same substituent as the aliphatic hydrocarbon group.

また、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。 Further, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ". Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.

<レジスト組成物>
本発明のレジスト組成物(以下、場合により「本レジスト組成物」という)は、
(A)式(aa)で表される構造単位を有する樹脂〔以下、場合により「樹脂(aa)」という〕、
(B)酸発生剤(以下、場合により「酸発生剤(B)」という)及び
(D1)環状ケトン溶剤を含有する。
本発明のレジスト組成物は、樹脂(aa)以外の樹脂(以下「樹脂(X)」という)をさらに含有していてもよい。また、必要に応じて、当技術分野でクエンチャーと呼ばれる塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)を含有することが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”)
(A) a resin having a structural unit represented by the formula (aa) (hereinafter sometimes referred to as “resin (aa)”),
(B) An acid generator (hereinafter referred to as “acid generator (B)” in some cases) and (D1) a cyclic ketone solvent.
The resist composition of the present invention may further contain a resin other than the resin (aa) (hereinafter referred to as “resin (X)”). Moreover, it is preferable to contain a basic compound called a quencher in the art (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”) as necessary.

<樹脂(aa)>
樹脂(aa)は、式(aa)で表される構造単位(以下「構造単位(aa)」という場合がある)を有する。

Figure 2012185488
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−1)
Figure 2012185488
(式(a−1)中、
sは0又は1の整数を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
10、A11及びA12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。)
で表される基を表す。] <Resin (aa)>
The resin (aa) has a structural unit represented by the formula (aa) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (aa)”).
Figure 2012185488
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Good.
A aa1 is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent or a formula (a-1)
Figure 2012185488
(In the formula (a-1),
s represents an integer of 0 or 1.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 10 , A 11 and A 12 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. )
Represents a group represented by ]

<構造単位(aa)>
aa1におけるアルカンジイル基に含まれる水素原子は、置換基(水素原子以外の1価の基)に置換されてもよい。この置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。
<Structural unit (aa)>
The hydrogen atom contained in the alkanediyl group in A aa1 may be substituted with a substituent (a monovalent group other than a hydrogen atom). Examples of this substituent include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

式(a−1)で表される基(以下基(a−1)という場合がある)は、X10及びX11のように、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基等を含む。A10、A11及びA12における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。
酸素原子を有する基(a−1)としては、

Figure 2012185488
などが挙げられる。*は結合手を表し、どちらの向きで−O−CO−Raa2と結合していてもよい。 The group represented by the formula (a-1) (hereinafter sometimes referred to as the group (a-1)) is an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group or the like, as in X 10 and X 11. Including. Examples of the substituent in A 10 , A 11, and A 12 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
As the group (a-1) having an oxygen atom,
Figure 2012185488
Etc. * Represents a bond, and may be bonded to —O—CO—R aa2 in any direction.

カルボニル基を有する基(a−1)としては、

Figure 2012185488
などが挙げられる。 As the group (a-1) having a carbonyl group,
Figure 2012185488
Etc.

カルボニルオキシ基を有する基(a−1)としては、

Figure 2012185488
などが挙げられる。 As the group (a-1) having a carbonyloxy group,
Figure 2012185488
Etc.

オキシカルボニル基を有する基(a−1)としては、

Figure 2012185488
などが挙げられる。 As the group (a-1) having an oxycarbonyl group,
Figure 2012185488
Etc.

式(aa)において、Aaa1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基が好ましく、炭素数1〜4のアルカンジイル基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。 In the formula (aa), A aa1 is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably a methylene group.

aa2において、脂肪族炭化水素基として、飽和の基が好ましく、アルキル基及び脂環式炭化水素基がより好ましい。
aa2における置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基及びアルコキシカルボニル基などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。Raa2が、置換基を有する脂肪族炭化水素基である場合、置換基にある炭素原子を含めて、その合計炭素数は18以下であることが適している。
aa2としては、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基、例えば、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3−ペプタフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロペンチル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基などが挙げられる。
なかでも、好ましくは、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基としては、トリペルフルオロメチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2,3,3−ヘプタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基などであり、より好ましくは、炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。
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。
In R aa2 , a saturated group is preferable as the aliphatic hydrocarbon group, and an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are more preferable.
Examples of the substituent in R aa2 include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, and an alkoxycarbonyl group, and a fluorine atom is preferable. When R aa2 is an aliphatic hydrocarbon group having a substituent, the total number of carbon atoms including the carbon atoms in the substituent is preferably 18 or less.
R aa2 is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, such as a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, or a 1,1,1-trifluoro group. Ethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, 1,1, 2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2 -Tetrafluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3,3-peptafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2 , 3, 3 , 4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2 , 2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) Ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6, 6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl group, perfluoro Examples thereof include a pentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group, and a perfluorooctyl group.
Among them, the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom is preferably a triperfluoromethyl group, 1,1,1-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoro. Propyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2,3,3-heptafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoro A pentyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group, a perfluorooctyl group, and the like, more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. It is an alkyl group.
Examples of the alkoxycarbonyl group include groups in which a carbonyl group is bonded to an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.

また、Raa2の脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった場合、その個数は最大2個程度である。 Further, when the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group of R aa2 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, the number is about 2 at the maximum.

構造単位(aa)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the structural unit (aa) include the following.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

式(aa−1)〜式(aa−14)のいずれかで表される構造単位(aa)において、以下に示す部分構造(M)を、以下に示す部分構造(A)に置き換えたものも構造単位(aa)の具体例として挙げることができる。

Figure 2012185488
In the structural unit (aa) represented by any one of the formulas (aa-1) to (aa-14), the partial structure (M) shown below is replaced with the partial structure (A) shown below. Specific examples of the structural unit (aa) can be given.
Figure 2012185488

構造単位(aa)は、式(aa’)で表される化合物(以下「化合物(aa’)」という)から誘導される。

Figure 2012185488
(式(aa’)中の符号はいずれも、前記と同義である。) The structural unit (aa) is derived from a compound represented by the formula (aa ′) (hereinafter referred to as “compound (aa ′)”).
Figure 2012185488
(All symbols in formula (aa ′) have the same meanings as described above.)

化合物(aa’)は、例えば、以下の方法などにより製造することができる。

Figure 2012185488
化合物(aa’)は、式(aas−1)で表される化合物と式(aas−2)で表される化合物とを、溶媒中、触媒の存在下で反応させることにより製造することができる。溶媒としては、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。触媒としては、炭酸カリウム及びヨウ化カリウムなどを用いればよい。
式(aas−1)で表される化合物としては、市場から容易に入手できるもの(市販品)が好ましい。市販品としては、メタクリル酸などである。 Compound (aa ′) can be produced, for example, by the following method.
Figure 2012185488
Compound (aa ′) can be produced by reacting a compound represented by formula (aas-1) and a compound represented by formula (aas-2) in a solvent in the presence of a catalyst. . Examples of the solvent include dimethylformamide. As the catalyst, potassium carbonate, potassium iodide, or the like may be used.
As the compound represented by the formula (aas-1), a compound that can be easily obtained from the market (commercial product) is preferable. Examples of commercially available products include methacrylic acid.

式(aas−2)で表される化合物は、例えば、式(aas−3)で表される化合物と式(aas−4)で表される化合物とを反応させることにより製造することができる。この反応は、溶媒中、塩基触媒の存在下で行われる。溶媒としては、テトラヒドロフランなどが挙げられる。塩基触媒としては、ピリジンなどが用いられる。

Figure 2012185488
式(aas−3)で表される化合物としては、例えば、クロロアセチルクロリドなどが挙げられる。このクロロアセチルクロリドは市場から容易に入手できる。
式(aas−4)で表される化合物としては、例えば、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノールなどが挙げられる。この2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノールは市場から容易に入手できる。 The compound represented by the formula (aas-2) can be produced, for example, by reacting a compound represented by the formula (aas-3) with a compound represented by the formula (aas-4). This reaction is performed in a solvent in the presence of a base catalyst. Examples of the solvent include tetrahydrofuran. As the base catalyst, pyridine or the like is used.
Figure 2012185488
Examples of the compound represented by the formula (aas-3) include chloroacetyl chloride. This chloroacetyl chloride is readily available from the market.
Examples of the compound represented by the formula (aas-4) include 2,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol. This 2,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol is readily available from the market.

樹脂(aa)は、例えば、後述する酸不安定モノマー(a1)又は酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位など、構造単位(aa)以外の構造単位を1種以上含有していてもよい。
樹脂(aa)における構造単位(aa)の含有割合は、樹脂(aa)の全構造単位に対して、5〜100モル%の範囲がより好ましく、10〜100モル%の範囲がさらに好ましい。このような含有割合で構造単位(aa)を有する樹脂(aa)は、樹脂(aa)製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物(aa’)の使用モル量を調節することで製造できる。この場合、構造単位(aa)は1種のみ又は2種以上含有されていてもよい。
The resin (aa) may contain one or more structural units other than the structural unit (aa) such as a structural unit derived from the acid labile monomer (a1) or the acid stable monomer (a4) described later. .
The content ratio of the structural unit (aa) in the resin (aa) is more preferably in the range of 5 to 100 mol%, and further preferably in the range of 10 to 100 mol% with respect to all the structural units of the resin (aa). Resin (aa) which has structural unit (aa) with such a content rate can be manufactured by adjusting the use molar amount of compound (aa ') with respect to the total molar amount of all the monomers used at the time of resin (aa) manufacture. In this case, the structural unit (aa) may be contained alone or in combination of two or more.

本レジスト組成物には、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸との作用によりアルカリ水溶液に可溶の樹脂に転化するという特性(以下、場合により「酸作用特性」という。)を有する樹脂を含む。ここで、「酸との作用によりアルカリ水溶液に可溶となる」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。
樹脂(aa)は、このような酸作用特性を有していても、有していなくてもよいが、本レジスト組成物においては、樹脂(aa)が酸作用特性を有さず、樹脂(aa)以外に、酸作用特性を有する樹脂(X)を含有することが好ましい。このような本レジスト組成物においては、樹脂(X)と酸発生剤(B)との相互作用によりレジストパターンを形成できる。
The resist composition has a characteristic that it is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and is converted into a resin that is soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (hereinafter, sometimes referred to as “acidic characteristic”). including. Here, “becomes soluble in alkaline aqueous solution by the action of acid” means insoluble or hardly soluble in alkaline aqueous solution before contact with acid, but soluble in alkaline aqueous solution after contact with acid Means that.
The resin (aa) may or may not have such acid action characteristics. However, in the present resist composition, the resin (aa) does not have acid action characteristics, and the resin (aa) It is preferable to contain resin (X) which has an acid action characteristic other than aa). In such a resist composition, a resist pattern can be formed by the interaction between the resin (X) and the acid generator (B).

樹脂(aa)のうち、このような酸作用特性を有する樹脂を「樹脂(AA)」という。
樹脂(AA)は、分子内にある親水性基の一部又は全部が、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されているものであり、樹脂(AA)が酸と接触すると保護基が脱離して、樹脂(AA)はアルカリ水溶液に可溶な樹脂となる。該保護基により保護されている親水性基を、以下「酸不安定基」という。該親水性基としては、ヒドロキシ基又はカルボキシ基が挙げられ、カルボキシ基がより好ましい。同様に、樹脂(X)は構造単位(aa)を有さず、酸不安定基を分子内に有する樹脂が該当する。
Among the resins (aa), a resin having such acid action characteristics is referred to as “resin (AA)”.
In the resin (AA), part or all of the hydrophilic group in the molecule is protected by a protective group that can be removed by contact with an acid. When the resin (AA) is in contact with an acid, the protective group is protected. Is released, and the resin (AA) becomes a resin soluble in an alkaline aqueous solution. The hydrophilic group protected by the protecting group is hereinafter referred to as “acid labile group”. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group, and a carboxy group is more preferable. Similarly, the resin (X) does not have the structural unit (aa) and corresponds to a resin having an acid labile group in the molecule.

一方、樹脂(aa)のうち、構造単位(aa)を有し、上述した酸作用特性を有さない樹脂を、「樹脂(AB)」という。本レジスト組成物は、樹脂(AA)を含有するものであっても、樹脂(AB)及び樹脂(X)を含有するものであっても、優れたラインエッジラフネス(LER)を有するレジストパターンを製造することができる。また、後者の本レジスト組成物[樹脂(AB)及び樹脂(X)を含有する本レジスト組成物]は、さらに欠陥の発生数が少ないレジストパターンを製造するという効果も発現する。
樹脂(AA)において、構造単位(aa)は1種のみ又は2種以上有していてもよく、樹脂(AB)においても、構造単位(aa)は1種のみ又は2種以上有していてもよい。
On the other hand, resin (aa) which has structural unit (aa) and does not have the above-mentioned acid action property is referred to as “resin (AB)”. Whether the resist composition contains the resin (AA) or the resin (AB) and the resin (X), the resist composition has an excellent line edge roughness (LER). Can be manufactured. Moreover, the latter present resist composition [the present resist composition containing the resin (AB) and the resin (X)] also exhibits the effect of producing a resist pattern with fewer defects.
In the resin (AA), the structural unit (aa) may have only one type or two or more types, and also in the resin (AB), the structural unit (aa) has only one type or two or more types. Also good.

<モノマー(a1)>
樹脂(AA)又は樹脂(X)は、製造用材料(モノマー)として、酸不安定基を有するモノマー(以下「モノマー(a1)」という)を用いて得られる樹脂である。モノマー(a1)は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。なお、樹脂(AA)は化合物(aa’)とともに、モノマー(a1)を用いて製造することにより得られるものである。
親水性基がカルボキシ基である場合の酸不安定基は、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、オキシ基と結合する該有機残基の原子が第三級炭素原子である基(すなわち第三アルコールのエステル)が挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は、例えば、以下の式(1)で表されるもの(以下「酸不安定基(1)」という場合がある)である。

Figure 2012185488
式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2が結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Ra1及びRa2が互いに結合して形成される環又は該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 <Monomer (a1)>
The resin (AA) or the resin (X) is a resin obtained using a monomer having an acid labile group (hereinafter referred to as “monomer (a1)”) as a production material (monomer). As the monomer (a1), only one type may be used, or two or more types may be used. In addition, resin (AA) is obtained by manufacturing using a monomer (a1) with a compound (aa ').
In the case where the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is a group in which the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to the oxy group is a tertiary carbon atom. (That is, an ester of a tertiary alcohol). Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (1)”).
Figure 2012185488
In the formula (1), R a1 to R a3 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other and carbon together with the carbon atom to which they are bonded. A ring of several 3 to 20 is formed. The ring formed by combining R a1 and R a2 or the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.

a1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、炭素数1〜16が好ましい。
−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)におけるRa1及びRa2が互いに結合して形成する環としては、下記に示すものが挙げられる。このような環は、好ましくは炭素数3〜12である。

Figure 2012185488
The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 1 to 16 carbon atoms.
Examples of the ring formed by combining R a1 and R a2 in —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) include those shown below. Such a ring preferably has 3 to 12 carbon atoms.
Figure 2012185488

このような酸不安定基(1)の具体例は、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3が全てアルキル基である基、このアルキル基のうち、1つはtert−ブチル基であると好ましい。)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2が互いに結合し、これらが結合する炭素原子とともにアダマンチル環を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−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基)などが挙げられる。 A specific example of such an acid labile group (1) is a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (a group in which R a1 to R a3 are all alkyl groups in the formula (1), among these alkyl groups, 1 One is preferably a tert-butyl group.), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in formula (1), R a1 and R a2 are bonded to each other and together with the carbon atom to which they are bonded, an adamantyl ring) Wherein R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantan-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 A group in which is an adamantyl group).

一方、親水性基がヒドロキシ基である場合の酸不安定基は、ヒドロキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、アセタール構造又はケタール構造を含む基となったものが挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は、例えば、以下の式(2)で表されるもの(以下「酸不安定基(2)」という場合がある)である。

Figure 2012185488
式(2)中、Rb1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、或いは、Rb2及びRb3が結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。この炭化水素基がメチレン基を含む場合、そのメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、Rb2及びRb3が結合して形成される環を構成するメチレン基も、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 On the other hand, examples of the acid labile group in the case where the hydrophilic group is a hydroxy group include those in which a hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue, and a group containing an acetal structure or a ketal structure is obtained. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (2)”).
Figure 2012185488
In formula (2), R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or , R b2 and R b3 are combined to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded. When this hydrocarbon group contains a methylene group, the methylene group may be replaced by an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group, and the methylene group constituting the ring formed by combining R b2 and R b3 is also , Oxygen atom, sulfur atom or carbonyl group may be substituted.

b1〜Rb3の炭化水素基は、上述したアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれでもよい。
b2及びRb3が結合して形成する環は、上述したRa1及びRa2が互いに結合して形成する環の1つの炭素原子が1つの酸素原子と置き換わったものが挙げられる。
b1及びRb2のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
The hydrocarbon group of R b1 to R b3 may be any of the above-described alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, and aromatic hydrocarbon group.
Examples of the ring formed by combining R b2 and R b3 include those in which one carbon atom of the ring formed by combining R a1 and R a2 described above is replaced with one oxygen atom.
Of R b1 and R b2 , at least one is preferably a hydrogen atom.

酸不安定基(2)の具体例としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185488
Specific examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2012185488

酸不安定基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。
モノマー(a1)は好ましくは、酸不安定基(1)及び/又は酸不安定基(2)と、炭素−炭素二重結合とをともに分子内に有するモノマーであり、より好ましくは酸不安定基(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 and a carbon-carbon double bond, more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.
The monomer (a1) is preferably a monomer having both an acid labile group (1) and / or an acid labile group (2) and a carbon-carbon double bond in the molecule, more preferably an acid labile. It is a (meth) acrylic monomer having a group (1).

酸不安定基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、炭素数5〜20の脂環式炭化水素を部分構造とする酸不安定基(1)を有するモノマー(a1)が好ましい。
このような立体的に嵩高い脂環式炭化水素を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂(AA)又は樹脂(X)は、該樹脂(AA)又は該樹脂(X)を含有する本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造したとき、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。
Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1), a monomer (a1) having an acid labile group (1) having a partial structure of an alicyclic hydrocarbon having 5 to 20 carbon atoms is preferable.
The resin (AA) or resin (X) obtained by polymerizing the monomer (a1) having such a sterically bulky alicyclic hydrocarbon contains the resin (AA) or the resin (X). When a resist pattern is produced using this resist composition, the resist pattern can be produced with better resolution.

脂環式炭化水素を部分構造とする酸不安定基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、式(a1−1)で表されるモノマー(以下、「モノマー(a1−1)」という。)又は式(a1−2)で表されるモノマー(以下、「モノマー(a1−2)」という。)が好ましい。樹脂(AA)又は樹脂(X)の製造の際には、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。

Figure 2012185488
式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表す。*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。)で表される基を表す。
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、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表し、n1は0〜10の整数を表す。n1’は0〜3の整数を表す。
なお、式(a1−1)においてアダマンタン環にある「−(CHm1」の表記は、アダマンタン環に含まれるメチレン基及び/又はメチン基の水素原子が、メチル基に置き換わっており、アダマンタン環に結合しているメチル基の個数がm1個であることを意味する。同様に、式(a1−2)においてシクロヘキサン環にある「−(CHn1」の表記は、シクロヘキサン環に含まれるメチレン基の水素原子が、メチル基に置き換わっており、シクロヘキサン環に結合しているメチル基の個数がn1個であることを意味する。 Among (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1) having a partial structure of an alicyclic hydrocarbon, a monomer represented by the formula (a1-1) (hereinafter, “monomer (a1-1)”) Or a monomer represented by formula (a1-2) (hereinafter referred to as “monomer (a1-2)”). In the production of the resin (AA) or the resin (X), these may be used alone or in combination of two or more.
Figure 2012185488
In formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7. * represents a carbonyl group (—CO—). Represents a bond).
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents an integer of 0 to 14, and n1 represents an integer of 0 to 10. n1 ′ represents an integer of 0 to 3.
In the formula (a1-1), the notation “— (CH 3 ) m1 ” in the adamantane ring means that the hydrogen atom of the methylene group and / or methine group contained in the adamantane ring is replaced with a methyl group. It means that the number of methyl groups bonded to the ring is m1. Similarly, in the formula (a1-2), the notation “— (CH 3 ) n1 ” in the cyclohexane ring indicates that the hydrogen atom of the methylene group contained in the cyclohexane ring is replaced with a methyl group, and is bonded to the cyclohexane ring. This means that the number of methyl groups present is n1.

式(a1−1)及び式(a1−2)においては、 La1及びLa2は、好ましくは、酸素原子又は、k1が1〜4の整数である*−O−(CH2k1−CO−O−で表される基であり、より好ましくは酸素原子又は*−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
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のうち、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基であり、この炭素数の上限以下の範囲で、すでに例示したものを含む。Ra6及びRa7の脂肪族炭化水素基はそれぞれ独立に、好ましくは炭素数8以下のアルキル基又は炭素数8以下の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数6以下のアルキル基又は炭素数6以下の脂環式炭化水素基である。
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。
n1’は、好ましくは0又は1である。
In the formula (a1-1) and the formula (a1-2), L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or, k1 is an integer of from 1 to 4 * -O- (CH 2) k1 -CO A group represented by —O—, more preferably an oxygen atom or * —O—CH 2 —CO—O—, and still more preferably an oxygen atom.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Of the aliphatic hydrocarbon groups of R a6 and R a7 , preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and within the range of the upper limit of the carbon number, Includes those already exemplified. The aliphatic hydrocarbon groups for R a6 and R a7 are each independently preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 8 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms. Or it is an alicyclic hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms.
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.
n1 ′ is preferably 0 or 1.

モノマー(a1−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
As a monomer (a1-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
これらの中でも、モノマー(a1−1)としては、2−メチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート及び2−イソプロピルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレートが好ましく、2−メチルアダマンタン−2−イルメタクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イルメタクリレート及び2−イソプロピルアダマンタン−2−イルメタクリレートがより好ましい。
Figure 2012185488
Among these, as the monomer (a1-1), 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl (meth) acrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl (meth) Acrylates are preferred, with 2-methyladamantan-2-yl methacrylate, 2-ethyladamantan-2-yl methacrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl methacrylate being more preferred.

モノマー(a1−2)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
As a monomer (a1-2), the following are mentioned, for example.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
これらの中でも、モノマー(a1−2)としては、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレートが好ましく、1−エチルシクロヘキサン−1−イルメタクリレートがより好ましい。
Figure 2012185488
Among these, as the monomer (a1-2), 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate is preferable, and 1-ethylcyclohexane-1-yl methacrylate is more preferable.

樹脂(X)をモノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)を用いて製造する場合、得られる樹脂(X)の全構造単位を100モル%としたとき、これらモノマーに由来する構造単位の含有割合(これらモノマーに由来する構造単位の含有量)の合計は、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲が一層好ましい。モノマー(a1−1)に由来する構造単位及び/又はモノマー(a1−2)に由来する構造単位の含有割合の合計を、このような範囲にするためには、樹脂(X)を製造する際に、全モノマーの使用量に対するモノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)の合計使用量を調整すればよい。なお、樹脂(AA)がモノマー(a1−1)に由来する構造単位及び/又はモノマー(a1−2)に由来する構造単位を有する場合、それらの合計含有割合は、該樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲が一層好ましい。   When the resin (X) is produced using the monomer (a1-1) and / or the monomer (a1-2), when the total structural unit of the obtained resin (X) is 100 mol%, it is derived from these monomers. The total content of structural units (content of structural units derived from these monomers) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and in the range of 20 to 85 mol%. Even more preferred. In order to bring the total content of the structural units derived from the monomer (a1-1) and / or the structural units derived from the monomer (a1-2) into such a range, when producing the resin (X) In addition, the total use amount of the monomer (a1-1) and / or the monomer (a1-2) with respect to the use amount of all monomers may be adjusted. In addition, when resin (AA) has a structural unit derived from the monomer (a1-1) and / or a structural unit derived from the monomer (a1-2), the total content ratio thereof is the total of the resin (AA). The range of 10-95 mol% is preferable with respect to the structural unit (100 mol%), the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is more preferable.

樹脂(AA)又は樹脂(X)は、(メタ)アクリル系モノマー以外に、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する他のモノマーに由来する構造単位を含んでいてもよい。
他のモノマー(a1)としては、例えば、以下の式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマー(以下、「モノマー(a1−3)」という場合がある)が挙げられる。かかるモノマー(a1−3)に由来する構造単位は、酸不安定基(1)を有する。

Figure 2012185488
式(a1−3)中、
a9は、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基又は−COORa13(Ra13は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい)を表す。
a10〜Ra12は、それぞれ独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表すか、或いは、Ra10及びRa11が結合して、これらが結合している炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成し、脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基などに置換されていてもよく、これらの基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 Resin (AA) or resin (X) may contain structural units derived from other monomers having an acid labile group and a carbon-carbon double bond in the molecule in addition to the (meth) acrylic monomer. Good.
Examples of the other monomer (a1) include a monomer having a norbornene ring represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”). The structural unit derived from the monomer (a1-3) has an acid labile group (1).
Figure 2012185488
In formula (a1-3),
R a9 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms that may have a hydroxy group, a carboxyl group, a cyano group, or —COOR a13 (R a13 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Wherein a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and a methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ).
R a10 to R a12 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other together with the carbon atom to which these are bonded, A hydrogen atom contained in an aliphatic hydrocarbon group that forms a ring of 3 to 20 may be substituted with a hydroxy group or the like, and a methylene group constituting these groups is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. May be.

ヒドロキシ基を有するアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
基−COORa13におけるRa13は、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基が好ましい。
a10及びRa11が結合して形成される環は、脂環式炭化水素が好ましく、具体的には、シクロへキサン環及びアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the alkyl group having a hydroxy group include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
R a13 in groups -COOR a13 is preferably an alicyclic hydrocarbon group of the alkyl group or 3 to 20 carbon atoms having 1 to 8 carbon atoms.
The ring formed by combining R a10 and R a11 is preferably an alicyclic hydrocarbon, and specific examples include a cyclohexane ring and an adamantane ring.

モノマー(a1−3)としては、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)エチル及び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。   As the monomer (a1-3), 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl Cyclohexyl, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 1- (4-methylcyclohexyl) 5-norbornene-2-carboxylic acid -1-methylethyl, 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylate, 1-methyl-1- (4-oxocyclohexyl) ethyl 5-norbornene-2-carboxylate and 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylate Etc., and the like.

モノマー(a1−3)を用いて樹脂(AA)又は樹脂(X)を製造した場合、この樹脂(AA)又は樹脂(X)にはモノマー(a1−3)に由来する、立体的に嵩高い構造単位が含まれることになる。このように立体的に嵩高い構造単位を有する樹脂(AA)又は樹脂(X)を含有する本レジスト組成物により、レジストパターンを製造すれば、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。さらにモノマー(a1−3)を用いることにより、樹脂(AA)又は樹脂(X)の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入できるため、該樹脂(AA)を含む本レジスト組成物は、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという傾向がある。   When the resin (AA) or the resin (X) is produced using the monomer (a1-3), the resin (AA) or the resin (X) is sterically bulky derived from the monomer (a1-3). Structural units will be included. Thus, if a resist pattern is manufactured with this resist composition containing resin (AA) or resin (X) which has a three-dimensionally bulky structural unit, a resist pattern can be manufactured with a better resolution. . Furthermore, since a rigid norbornane ring can be introduced into the main chain of the resin (AA) or the resin (X) by using the monomer (a1-3), the resist composition containing the resin (AA) is resistant to dry etching. There is a tendency that an excellent resist pattern is easily obtained.

上述のように、良好な解像度のレジストパターンを製造できることや、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという点では、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対する、モノマー(a1−3)に由来する構造単位の含有割合は10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。樹脂(X)がモノマー(a1−3)に由来する構造単位を有している場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   As described above, the monomer (a1) with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA) in that a resist pattern with good resolution can be produced and a resist pattern excellent in dry etching resistance can be easily obtained. The content ratio of the structural unit derived from -3) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and still more preferably in the range of 20 to 85 mol%. When the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1-3), the content is 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 15 to 90 mol% is more preferable, and the range of 20 to 85 mol% is more preferable.

他のモノマー(a1)としては、以下の式(a1−4)で表されるモノマー(以下「モノマー(a1−4)」という場合がある)も用いてもよい。モノマー(a1−4)に由来する構造単位は、酸不安定基(2)を有する。

Figure 2012185488
式(a1−4)中、
a32は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
a33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、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以上の場合、複数のRa33は同一でも異なっていてもよい。
a34及びRa35はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数2〜4のアシルオキシ基に置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基(−SO−)又は−N(R)−で示される基に置き換わっていてもよい。Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a3は、炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数2〜4のアシルオキシ基に置換されていてもよい。 As the other monomer (a1), a monomer represented by the following formula (a1-4) (hereinafter may be referred to as “monomer (a1-4)”) may also be used. The structural unit derived from the monomer (a1-4) has an acid labile group (2).
Figure 2012185488
In formula (a1-4),
R a32 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, the plurality of R a33 may be the same or different.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon The methylene group which may be substituted by an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms is an oxygen atom, sulfur It may be replaced by a group represented by an atom, a carbonyl group, a sulfonyl group (—SO 2 —) or —N (R c ) —. R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. , May be substituted with an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms.

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、トリフルオロメチル基、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、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基などが挙げられる。   Examples of the alkyl group which may have a halogen atom include a trifluoromethyl 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. Group, perfluorohexyl group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodomethyl group and the like.

式(a1−4)においては、アルキル基としては、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、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が好ましい。脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基等が好ましい。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及び2−メチル−6−エチルフェニル等が好ましい。   In the formula (a1-4), the alkyl group is preferably an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group or a 2-ethylhexyl group. As the alicyclic hydrocarbon group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, an isobornyl group, and the like are preferable. 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 Group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl and the like are preferable.

特に、Ra32及びRa33としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a33としては、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
a34及びRa35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−アルキル基及びイソボルニル基等が好ましい。
a2の脂肪族炭化水素基は、鎖式炭化水素基が好ましく、脂肪族飽和炭化水素基がより好ましい。
a3は、好ましくは炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基である。
a2及びYa3の置換基としては、好ましくはヒドロキシ基である。
In particular, R a32 and R a33 are preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
R a33 is more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group.
The R a34 and R a35, isopropyl group, n- butyl group, sec- butyl group, tert- butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, 2-alkyl - A 2-adamantyl group, a 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, an isobornyl group, and the like are preferable.
The aliphatic hydrocarbon group for X a2 is preferably a chain hydrocarbon group, and more preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
Y a3 is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
The substituent for X a2 and Y a3 is preferably a hydroxy group.

モノマー(a1−4)としては、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the monomer (a1-4) include the following monomers.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
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Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

樹脂(AA)が、モノマー(a1−4)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。樹脂(X)が、モノマー(a1−4)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (AA) has a structural unit derived from the monomer (a1-4), the content ratio is in the range of 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable. When the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1-4), the content ratio is in the range of 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable.

他のモノマー(a1)としては、例えば、酸不安定基(2)を有する(メタ)アクリル系モノマーである式(a1−5)で表されるモノマー(以下「モノマー(a1−5)」という場合がある)を用いてもよい。

Figure 2012185488
式(a1−5)中、
31は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
〜Lは、オキシ基、チオキシ基又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。ここで、k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基中に含まれるメチレン基は、オキシ基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs1’は、それぞれ独立して、0〜4の整数を表す。 As the other monomer (a1), for example, a monomer represented by the formula (a1-5) which is a (meth) acrylic monomer having an acid labile group (2) (hereinafter referred to as “monomer (a1-5)”) May be used).
Figure 2012185488
In formula (a1-5),
R 31 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
L 1 to L 3 represent a group represented by an oxy group, a thioxy group, or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. Here, k1 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxy group or a carbonyl group.
s1 and s1 ′ each independently represents an integer of 0 to 4.

式(a1−5)においては、R31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であると好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
は、単結合又は−CH−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R 31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)としては、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the monomer (a1-5) include the following monomers.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

樹脂(AA)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。樹脂(X)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (AA) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content ratio is in the range of 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable. When the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content ratio is in the range of 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable.

<酸安定モノマー>
樹脂(AA)は、化合物(aa’)及びモノマー(a1)に加えて、酸不安定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)を共重合することによって得られる共重合体であることが好ましい。樹脂(X)もモノマー(a1)に加えて、酸安定モノマーを共重合することによって得られる共重合体であることが好ましい。
また、樹脂(AB)としては、後述する酸安定モノマーと化合物(aa’)とを共重合して得られる樹脂が好ましい。
<Acid stable monomer>
Resin (AA) is a copolymer obtained by copolymerizing a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer”) in addition to compound (aa ′) and monomer (a1). A polymer is preferred. Resin (X) is also preferably a copolymer obtained by copolymerizing an acid stable monomer in addition to monomer (a1).
Moreover, as resin (AB), the resin obtained by copolymerizing the acid stable monomer mentioned later and compound (aa ') is preferable.

酸安定モノマーを用いて、樹脂(X)を製造する場合、モノマー(a1)の使用量を基準にして、酸安定性モノマーの使用量を定めるとよい。モノマー(a1)の使用量と酸安定モノマーの使用量の割合は、〔モノマー(a1)〕/〔酸安定モノマー〕で表して、好ましくは10〜80モル%/90〜20モル%であり、より好ましくは20〜60モル%/80〜40モル%である。樹脂(AA)を製造する場合にも同様に、モノマー(a1)の使用量を基準にして、酸安定性モノマーの好ましい使用量を定めることができるが、この場合には、化合物(aa’)の使用量は酸安定モノマーの使用量に含めて、酸安定性モノマーの使用量を求めるとよい。   When the resin (X) is produced using an acid-stable monomer, the amount of the acid-stable monomer may be determined based on the amount of the monomer (a1) used. The ratio of the amount of monomer (a1) used and the amount of acid-stable monomer used is represented by [monomer (a1)] / [acid-stable monomer], preferably 10 to 80 mol% / 90 to 20 mol%, More preferably, it is 20-60 mol% / 80-40 mol%. Similarly, when the resin (AA) is produced, the preferred amount of the acid-stable monomer can be determined based on the amount of the monomer (a1) used. In this case, the compound (aa ′) The amount of the acid-stable monomer may be included in the amount of the acid-stable monomer used to determine the amount of the acid-stable monomer used.

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挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「酸安定モノマー(a2)」という場合がある)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(以下「酸安定モノマー(a3)」という場合がある)に由来する構造単位を有する樹脂(AA)又は樹脂(X)は、該樹脂(AA)又は該樹脂(X)を含有する本レジスト組成物を基板に塗布したとき、基板上に形成される塗布膜又は塗布膜から得られる組成物層が基板との間に優れた密着性を発現し易くなる。また、この本レジスト組成物は良好な解像度で、レジストパターンを製造することができる。酸安定モノマー(a2)及び/又は酸安定モノマー(a3)を有する樹脂(AB)を含有する本レジスト組成物も同様に、組成物層と基板との間に優れた密着性を発現し易くなる。   Examples of the acid stable monomer include those having a hydroxy group or a lactone ring. Derived from an acid-stable monomer having a hydroxy group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a2)”) and / or an acid-stable monomer having a lactone ring (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a3)”). The resin (AA) or resin (X) having a structural unit is a coating film or coating formed on the substrate when the resist composition containing the resin (AA) or the resin (X) is applied to the substrate. The composition layer obtained from the film is likely to exhibit excellent adhesion with the substrate. In addition, this resist composition can produce a resist pattern with good resolution. Similarly, the present resist composition containing the acid-stable monomer (a2) and / or the resin (AB) having the acid-stable monomer (a3) also easily exhibits excellent adhesion between the composition layer and the substrate. .

<酸安定モノマー(a2)>
酸安定モノマー(a2)を樹脂(AA)、樹脂(AB)又は樹脂(X)[以下、場合により、樹脂(AA)、樹脂(AB)及び樹脂(X)からなる群より選ばれる本レジスト組成物調製用の樹脂を、「本レジスト樹脂」という。]の製造に用いる場合、これらのうちいずれか1種の樹脂を含有する本レジスト組成物からレジストパターンを製造する際の露光源の種類によって、各々、好適な酸安定モノマー(a2)を1種又は2種以上選択することができる。すなわち、本レジスト組成物を、KrFエキシマレーザ(波長:248nm)を露光源とする露光又は電子線あるいはEUVなどの高エネルギー線を露光源とする露光に用いる場合には、酸安定モノマー(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2−0)〔例えば、ヒドロキシスチレン類など〕を本レジスト樹脂の製造に用いることが好ましい。短波長のArFエキシマレーザ(波長:193nm)を露光源とする露光を用いる場合は、酸安定モノマー(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定モノマーを本レジスト樹脂の製造に用いることが好ましい。
<Acid stable monomer (a2)>
Resist composition selected from the group consisting of Resin (AA), Resin (AB) or Resin (X) [Hereinafter, Resin (AA), Resin (AB) and Resin (X) depending on the case) acid stable monomer (a2) The resin for preparing the product is referred to as “this resist resin”. In the case of use in the production of a resist pattern, a suitable acid-stable monomer (a2) is used depending on the type of exposure source when producing a resist pattern from the present resist composition containing any one of these resins. Or two or more types can be selected. That is, when this resist composition is used for exposure using a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) as an exposure source or exposure using a high energy beam such as an electron beam or EUV as an exposure source, the acid stable monomer (a2) As an acid-stable monomer (a2-0) [for example, hydroxystyrenes] having a phenolic hydroxy group, it is preferable to use for the production of the resist resin. When exposure using a short wavelength ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source is used, an acid stable monomer represented by the formula (a2-1) described later is used as the acid stable monomer (a2) of the resist resin. It is preferable to use for manufacture.

酸安定モノマー(a2)としては、以下の式(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(以下「酸安定モノマー(a2−0)」という場合がある)が挙げられる。

Figure 2012185488
式(a2−0)中、
a30は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
a31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、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以上の場合、複数のRa31は同一でも異なっていてもよい。 As the acid stable monomer (a2), a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene represented by the following formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a2-0)”) Is mentioned.
Figure 2012185488
In formula (a2-0),
R a30 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a31 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is 2 or more, the plurality of R a31 may be the same or different.

式(a2−0)においては、Ra30は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、炭素数1又は2のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31は、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基及びエト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、1又は2であると好ましく、0又は1であるとより好ましく、0が特に好ましい。
In Formula (a2-0), R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
As the alkyl group for R a31 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

酸安定モノマー(a2−0)に由来する構造単位を有する本レジスト樹脂を製造する場合、酸安定モノマー(a2−0)にあるフェノール性ヒドロキシ基が保護基で保護されているモノマーを用いることもできる。保護基としては、例えば、酸又は塩基で脱離する保護基などが好ましい。酸又は塩基で脱離する保護基で保護されたフェノール性ヒドロキシ基は、酸又は塩基との接触により、脱保護することができる。ただし、樹脂(AA)又は樹脂(X)は上述のとおり、酸不安定基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位を有しているので、フェノール性ヒドロキシ基が保護基で保護されてなるモノマーに由来する構造単位を脱保護する際には、この酸不安定基を著しく損なわないよう、塩基との接触により、脱保護することが好ましい。保護基としては、例えば、アセチル基、ベンゾイル基等が好ましい。塩基としては、例えば、4−ジメチルアミノビリジン、トリエチルアミン等が挙げられる。   When producing this resist resin having a structural unit derived from the acid stable monomer (a2-0), a monomer in which the phenolic hydroxy group in the acid stable monomer (a2-0) is protected with a protecting group may be used. it can. As the protecting group, for example, a protecting group capable of leaving with an acid or a base is preferable. A phenolic hydroxy group protected with a protecting group capable of leaving with an acid or a base can be deprotected by contact with an acid or a base. However, since the resin (AA) or the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1) having an acid labile group as described above, the phenolic hydroxy group is protected with a protective group. When deprotecting the structural unit derived from the monomer, it is preferable to deprotect by contact with a base so that the acid labile group is not significantly impaired. As the protective group, for example, an acetyl group, a benzoyl group and the like are preferable. Examples of the base include 4-dimethylaminoviridine, triethylamine and the like.

酸安定モノマー(a2−0)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the acid stable monomer (a2-0) include the following monomers.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

上述の酸安定モノマー(a2−0)の中では、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。   Among the above acid-stable monomers (a2-0), 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable.

酸安定モノマー(a2)として、式(a2−1)で表されるモノマー(以下「酸安定モノマー(a2−1)」という場合がある)も用いてもよい。

Figure 2012185488
式(a2−1)中、
a3は、酸素原子又は−O−(CH2k2−CO−O−(k2は1〜7の整数を表す。*はカルボニル基(−CO−)との結合手を表す。)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。 As the acid stable monomer (a2), a monomer represented by the formula (a2-1) (hereinafter may be referred to as “acid stable monomer (a2-1)”) may also be used.
Figure 2012185488
In formula (a2-1),
L a3 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7. * represents a bond to a carbonyl group (—CO—)). Represent.
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、酸素原子又は、k2が1〜4の整数である−O−(CH2k2−CO−O−で表される基であり、より好ましくは、酸素原子又は−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
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 an oxygen atom or, k2 is an integer of from 1 to 4 -O- (CH 2) k2 -CO- O- , a group represented by the more Preferably, it is an oxygen atom or —O—CH 2 —CO—O—, and more preferably an oxygen atom.
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.

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。これらの中でも、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イルオキシカルボニル)メチルが好ましく、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート及び3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレートがより好ましく、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルメタクリレート及び3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イルメタクリレートがさらに好ましい。

Figure 2012185488
Examples of the acid stable monomer (a2-1) include the following. Among these, 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 1- (3,5-dihydroxyadamantan-1-yl Oxycarbonyl) methyl is preferred, 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate are more preferred, 3-hydroxyadamantan-1-yl methacrylate and 3, More preferred is 5-dihydroxyadamantan-1-yl methacrylate.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

本レジスト樹脂が、酸安定モノマー(a2−1)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂の全構造単位(100モル%)に対して、3〜40モル%の範囲が好ましく、5〜35モル%の範囲がより好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resist resin has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a2-1), the content ratio is preferably in the range of 3 to 40 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin. The range of 5 to 35 mol% is more preferable, and the range of 5 to 30 mol% is more preferable.

<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−ブチロラクトン環及びδ−バレロラクトン環のような単環式でもよく、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 (a3)>
The lactone ring possessed by the acid-stable monomer (a3) may be monocyclic such as β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring and δ-valerolactone ring, for example, monocyclic lactone ring and other ring Or a condensed ring. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring and a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and another ring are preferable.

酸安定モノマー(a3)は好ましくは、以下の式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるものである。本レジスト樹脂製造においては、これらのうち1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。なお、以下の説明においては、式(a3−1)で示される酸安定モノマー(a3)を「酸安定モノマー(a3−1)」という場合があり、式(a3−2)で示される酸安定モノマー(a3)を「酸安定モノマー(a3−2)」という場合があり、式(a3−3)で示される酸安定モノマー(a3)を「酸安定モノマー(a3−3)」という場合がある。

Figure 2012185488
式(a3−1)、式(a3−2)及び式(a3−3)において、
a4〜La6は、それぞれ独立に、酸素原子又は*−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。*はカルボニル基(−CO−)との結合手を表す。)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、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
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、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1が2以上の場合、複数のRa21は同一でも異なっていてもよく、q1が2以上の場合、複数のRa22は同一でも異なっていてもよく、r1が2以上の場合、複数のRa23は同一でも異なっていてもよい。 The acid stable monomer (a3) is preferably one represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). In this resist resin manufacture, only 1 type may be used among these and 2 or more types may be used together. In the following description, the acid stable monomer (a3) represented by the formula (a3-1) may be referred to as “acid stable monomer (a3-1)”, and the acid stability represented by the formula (a3-2) may be referred to. The monomer (a3) may be referred to as “acid-stable monomer (a3-2)”, and the acid-stable monomer (a3) represented by formula (a3-3) may be referred to as “acid-stable monomer (a3-3)”. .
Figure 2012185488
In formula (a3-1), formula (a3-2) and formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently represent an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7. * represents a carbonyl group (—CO—). Represents a bond.)
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same or different. When q1 is 2 or more, a plurality of R a22 may be the same or different. When r1 is 2 or more, a plurality of R a21 a23 may be the same or different.

式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、それぞれ独立に、酸素原子又は、k3が1〜4の整数である*−O−(CH2k3−CO−O−で表される基が好ましく、酸素原子又は*−O−CH2−CO−O−がより好ましく、さらに好ましくは酸素原子である。
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、q1及びr1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。
In formula (a3-1) to formula (a3-3), L a4 to L a6 each independently represent an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO in which k3 is an integer of 1 to 4. A group represented by —O— is preferable, an oxygen atom or * —O—CH 2 —CO—O— is more preferable, and an oxygen atom is more preferable.
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, q1 and r1 are each independently preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1.

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。

Figure 2012185488
As an acid stable monomer (a3-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

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。

Figure 2012185488
Examples of the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.

Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

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)は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the acid stable monomer (a3-3) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a cyclohexane ring include the following.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

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−オキソエチルといったメタクリレートエステル類がより好ましい。 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 Such methacrylate esters are more preferred.

本レジスト樹脂のうち、樹脂(AA)及び樹脂(AB)の製造に用いることができる酸安定モノマーとして、酸安定モノマー(a4)、酸安定モノマー(a5)、酸安定モノマー(a6)、酸安定モノマー(a7)、酸安定モノマー(a8)及び酸安定モノマー(a9)を挙げることができる。 これらの酸安定モノマーは、化合物(aa’)及びモノマー(a1)と共重合することで、樹脂(AA)を製造することができる。また、これらの酸安定モノマーは、モノマー(a1)を用いることなく、化合物(aa’)と共重合し、樹脂(AB)を製造するために好ましい。   Among the resist resins, acid-stable monomers (a4), acid-stable monomers (a5), acid-stable monomers (a6), acid-stable monomers that can be used for the production of resins (AA) and resins (AB) A monomer (a7), an acid stable monomer (a8), and an acid stable monomer (a9) can be mentioned. These acid stable monomers can be copolymerized with the compound (aa ′) and the monomer (a1) to produce a resin (AA). Moreover, these acid stable monomers are preferable for copolymerizing with the compound (aa ′) to produce the resin (AB) without using the monomer (a1).

<酸安定モノマー(a4)>
酸安定モノマー(a4)は以下の式(3)で表される基を有する。

Figure 2012185488
[式(3)中、R10は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。] <Acid-stable monomer (a4)>
The acid stable monomer (a4) has a group represented by the following formula (3).
Figure 2012185488
[In Formula (3), R 10 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

フッ化アルキル基とは、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロペンチル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。   The fluorinated alkyl group is a difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1 , 2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetrafluoro Ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3,4 , 4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1, , 2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1 -Bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4 4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl group and perfluorohexyl group Can be mentioned.

式(3)においては、R10のフッ化アルキル基は、その炭素数が1〜4であると好ましく、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。 In the formula (3), the fluorinated alkyl group represented by R 10 preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and a perfluoropropyl group, and particularly preferably a trifluoromethyl group. preferable.

式(3)で表される基を有する酸安定モノマー(a4)としては、例えば、以下で表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
As an acid stable monomer (a4) which has group represented by Formula (3), what is represented by the following is mentioned, for example.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

樹脂(AA)が、酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲から選ばれ、3〜25モル%の範囲が好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
また、樹脂(AB)が、酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(AB)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲が好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (AA) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4), the content ratio is in the range of 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). The range of 3 to 25 mol% is preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.
Further, when the resin (AB) has a structural unit derived from a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4), the content thereof is based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (AB). It is selected from the range of 5 to 90 mol%, preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.

<酸安定モノマー(a5)>
酸安定モノマー(a5)は以下の式(4)で表される基を有する。

Figure 2012185488
[式(4)中、R11は置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
は、単結合、−(CHm10−SO−O−*又は−(CHm10−CO−O−*を表し、ここに示すアルキレン鎖〔−(CHm10−〕に含まれるメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよく、当該アルキレン鎖に含まれる水素原子は、フッ素原子に置き換わっていてもよい。
m10は、1〜12の整数を表す。] <Acid-stable monomer (a5)>
The acid stable monomer (a5) has a group represented by the following formula (4).
Figure 2012185488
Wherein (4), R 11 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 12 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom.
A 2 represents a single bond, — (CH 2 ) m 10 —SO 2 —O— * or — (CH 2 ) m 10 —CO—O— *, and an alkylene chain [— (CH 2 ) m 10 —] shown here. The methylene group contained in may be replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, and the hydrogen atom contained in the alkylene chain may be replaced with a fluorine atom.
m10 represents an integer of 1 to 12. ]

ヘテロ原子としては、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子及び窒素原子などが挙げられる。
式(4)においては、R11及びR12における置換基としては、例えば、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、フェニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、フェニルオキシ基及びtert−ブチルフェニル基などが挙げられる。
Examples of the hetero atom include a halogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom.
In the formula (4), examples of the substituent in R 11 and R 12 include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a phenyl group, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, a phenyloxy group, and a tert- group. A butylphenyl group etc. are mentioned.

11のうち、好適なものを以下に示す。なお、*は炭素原子との結合手である。

Figure 2012185488
Preferred examples of R 11 are shown below. Note that * is a bond with a carbon atom.
Figure 2012185488

12の炭化水素基がヘテロ原子を含む場合、連結基として、スルホニル基、カルボニル基を含む形態であってもよい。
このようなヘテロ原子を含むR12としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185488
When the hydrocarbon group for R 12 includes a hetero atom, the linking group may include a sulfonyl group or a carbonyl group.
Examples of R 12 containing such a heteroatom include the following groups.
Figure 2012185488

としては、下記に示す基が挙げられる。

Figure 2012185488
A 2 includes the following groups.
Figure 2012185488

式(3)で表される基を含む酸安定モノマー(a5)としては、例えば、式(a5−1)で表されるモノマー(以下「酸安定モノマー(a5−1)」という場合がある)が挙げられる。

Figure 2012185488
[式(a5−1)中、R13は、水素原子又はメチル基を表す。その他の符号はいずれも、前記と同義である。] Examples of the acid stable monomer (a5) containing a group represented by the formula (3) include a monomer represented by the formula (a5-1) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a5-1)”). Is mentioned.
Figure 2012185488
[In the formula (a5-1), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group. All other symbols are as defined above. ]

酸安定モノマー(a5−1)としては、例えば、以下で表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
As an acid stable monomer (a5-1), what is represented by the following is mentioned, for example.
Figure 2012185488

樹脂(AA)が、酸安定モノマー(a5−1)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲から選ばれ、3〜25モル%の範囲が好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
また、樹脂(AB)が、酸安定モノマー(a5−1)に由来する構造単位に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(AB)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲が好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (AA) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a5-1), the content is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). The range of 3 to 25 mol% is preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.
Moreover, when resin (AB) has a structural unit derived from the structural unit derived from an acid stable monomer (a5-1), the content is with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (AB). The range is 5 to 90 mol%, preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.

<酸安定モノマー(a6)>
酸安定モノマー(a6)は、以下の式(a6−1)で表されるもののように分子内に脂肪族環を有する(メタ)アクリル系モノマー(以下「酸安定モノマー(a6−1)」という場合がある)である。

Figure 2012185488
式(a6−1)中、
は、炭素数3〜36の脂環式炭化水素を表す。
は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよいが、Aのうち、酸素原子に結合している原子は炭素原子である。
14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
15及びR16は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。 <Acid stable monomer (a6)>
The acid stable monomer (a6) is a (meth) acrylic monomer having an aliphatic ring in its molecule (hereinafter referred to as “acid stable monomer (a6-1)”) as represented by the following formula (a6-1). May be).
Figure 2012185488
In formula (a6-1),
W 1 represents an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms.
A 3 represents an aliphatic hydrocarbon group of a single bond or a C 1-17 methylene groups contained in the aliphatic hydrocarbon group may but be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group, the A 3 Of these, the atom bonded to the oxygen atom is a carbon atom.
R 14 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.

は、単環式又は多環式の炭素数3〜36の脂肪族環であり、その炭素数は5〜18の範囲が好ましく、6〜12の範囲がより好ましい。すなわち、式(a6−1)において

Figure 2012185488
で示される部分構造は、式(KA−1)〜式(KA−22)で示した脂環式炭化水素に含まれる1個の水素原子がAとの結合手に、脂環式炭化水素の環に含まれる炭素原子の1つに結合している2つの水素原子がそれぞれ、−O−CO−R15及び−O−CO−R16との結合手に置き換わったものが好ましい。
の脂環式炭化水素は、シクロヘキサン環、アダマンタン環、ノルボルナン環及びノルボルネン環が好ましい。 W 1 is a monocyclic or polycyclic aliphatic ring having 3 to 36 carbon atoms, preferably 5 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms. That is, in formula (a6-1)
Figure 2012185488
In the partial structure represented by the formula (KA-1) to the formula (KA-22), one hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon represented by the formula (KA-22) has a bond with A 3 as the alicyclic hydrocarbon. It is preferable that two hydrogen atoms bonded to one of the carbon atoms contained in the ring are replaced with bonds to —O—CO—R 15 and —O—CO—R 16 , respectively.
The alicyclic hydrocarbon of W 1 is preferably a cyclohexane ring, an adamantane ring, a norbornane ring or a norbornene ring.

の脂肪族炭化水素基としてアルカンジイル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた脂肪族炭化水素基を零時すると、以下の式(X−A)、式(X−B)及び式(X−C)で表される基などが挙げられる。

Figure 2012185488
式(X−A)、式(X−B)及び式(X−C)中、
x1及びXx2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は単結合を表し、Xx1及びXx2がともに単結合であることはなく、式(X−A)、式(X−B)及び式(X−C)で表される基の総炭素数は17以下である。 When an aliphatic hydrocarbon group obtained by combining an alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group as the aliphatic hydrocarbon group for A 3 is zero, the following formulas (X x -A) and (X x -B) And a group represented by the formula (X x -C).
Figure 2012185488
In formula (X x -A), formula (X x -B) and formula (X x -C),
X x1 and X x2 each independently represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms or a single bond, and X x1 and X x2 are not both single bonds, The total number of carbon atoms of the groups represented by formula (X x -A), formula (X x -B), and formula (X x -C) is 17 or less.

の脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、式(aa)の基(a−1)で例示したものが挙げられる。
は、単結合又は*−(CHs1−CO−O−(*は−O−との結合手を表し、s1は1〜6の整数を表す。)で表される基が好ましく、単結合又は*−CH−CO−O−がより好ましい。
Examples of the group in which the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group for A 3 is replaced by an oxygen atom or a carbonyl group include those exemplified for the group (a-1) in the formula (aa).
A 3 is preferably a single bond or a group represented by * — (CH 2 ) s1 —CO—O— (* represents a bond with —O—, and s1 represents an integer of 1 to 6). , A single bond or * —CH 2 —CO—O— is more preferable.

14〜R16において、ハロゲン原子としては、フッ素原子が特に好ましい。
14〜R16において、ハロゲン原子を有するアルキル基のうち、好ましいものとしては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基及びペルフルオロブチル基などが挙げられ、中でも、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基が好ましい。
14は、水素原子又はメチル基が好ましい。
In R 14 to R 16 , the halogen atom is particularly preferably a fluorine atom.
Of the alkyl groups having a halogen atom in R 14 to R 16 , preferred are a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, and the like, and among them, a trifluoromethyl group, a perfluoro group, and the like. Ethyl and perfluoropropyl groups are preferred.
R 14 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

酸安定モノマー(a6−1)としては、以下に示すものである。なお、R14〜R16及びAは、前記と同義である。

Figure 2012185488
The acid stable monomer (a6-1) is as shown below. R 14 to R 16 and A 3 are as defined above.
Figure 2012185488

これらの中でも、

Figure 2012185488
で示される酸安定モノマー(a6−1)がより好ましい。 Among these,
Figure 2012185488
The acid stable monomer (a6-1) shown by these is more preferable.

酸安定モノマー(a6−1)としては、以下のモノマーが好ましい。

Figure 2012185488
As the acid stable monomer (a6-1), the following monomers are preferable.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

酸安定モノマー(a6−1)は、例えば、式(a6−1−a)で表される化合物と、式(a6−1−b)で表される化合物とを反応させることにより製造することができる。この反応は、用いる式(a6−1−b)で表される化合物の沸点温度付近で加温して行うことが好ましい。
式(a6−1−a)で表される化合物は、例えば、特開2002−226436号公報に記載されている1−メタクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタンなどが挙げられる。
式(a6−1−b)で表される化合物としては、例えばペンタフルオロプロピオン酸無水物、ヘプタフルオロ酪酸無水物及びトリフルオロ酢酸無水物などが挙げられる。

Figure 2012185488
[式(a6−1−a)及び式(a6−1−b)中の符号はいずれも、前記と同義である。] The acid-stable monomer (a6-1) can be produced, for example, by reacting a compound represented by the formula (a6-1-a) with a compound represented by the formula (a6-1-b). it can. This reaction is preferably performed by heating near the boiling point of the compound represented by the formula (a6-1-b) to be used.
Examples of the compound represented by the formula (a6-1-a) include 1-methacryloyloxy-4-oxoadamantane described in JP-A-2002-226436.
Examples of the compound represented by the formula (a6-1-b) include pentafluoropropionic anhydride, heptafluorobutyric anhydride, and trifluoroacetic anhydride.
Figure 2012185488
[The symbols in formulas (a6-1-a) and (a6-1-b) are as defined above. ]

樹脂(AA)が、酸安定モノマー(a6−1)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲から選ばれ、3〜25モル%の範囲が好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
また、樹脂(AB)が、酸安定モノマー(a6−1)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(AB)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲が好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (AA) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a6-1), the content is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). The range of 3 to 25 mol% is preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.
Moreover, when resin (AB) has a structural unit derived from an acid stable monomer (a6-1), the content is 5 to 90 with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (AB). It is selected from the range of mol%, preferably in the range of 10-80 mol%, more preferably in the range of 20-70 mol%.

<酸安定モノマー(a7)>
酸安定モノマー(a7)としては、式(a7−1)で表される無水マレイン酸、式(a7−2)で表される無水イタコン酸、及び、式(a7−3)で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマー(以下「酸安定モノマー(a7−3)」という場合がある)などが挙げられる。

Figure 2012185488
式(a7−3)中、
a25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、シアノ基、カルボキシ基又は−COORa27〔Ra27は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基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(例えば、Ra27は、第三級炭素原子が−O−と結合するものを含まない)〕を表すか、或いはRa25及びRa26は互いに結合して−CO−O−CO−を形成する。 <Acid-stable monomer (a7)>
As the acid stable monomer (a7), maleic anhydride represented by the formula (a7-1), itaconic anhydride represented by the formula (a7-2), and norbornene represented by the formula (a7-3) And an acid-stable monomer having a ring (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a7-3)”).
Figure 2012185488
In formula (a7-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms that may have a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group, or —COOR a27 [R a27 represents 1 to 1 carbon atoms; 18 represents an aliphatic hydrocarbon group, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Provided that —COOR a27 is an acid labile group (for example, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—)], or R a25 and R a26 are Bond to each other to form -CO-O-CO-.

式(a7−3)において、
脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数4〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数4〜12の脂環式炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基などがさらに好ましい。
In formula (a7-3),
The aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and 4 to 12 carbon atoms. And a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, a 2-oxo-oxolan-4-yl group, and the like are more preferable.

ノルボルネン環を有する酸安定モノマー(a7−3)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 (a7-3) 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(AA)が、式(a7−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a7−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及び酸安定モノマー(a7−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる構造単位〔酸安定モノマー(a7)に由来する構造単位〕を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲から選ばれ、3〜30モル%の範囲が好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
また、樹脂(AB)が、式(a7−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a7−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及び酸安定モノマー(a7−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる構造単位〔酸安定モノマー(a7)に由来する構造単位〕を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(AB)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜70モル%の範囲から選ばれ、10〜60モル%の範囲が好ましく、20〜50モル%の範囲がさらに好ましい。
The resin (AA) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a7-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a7-2), and an acid stable monomer (a7- 3) When having a structural unit selected from the group consisting of structural units derived from [structural unit derived from acid-stable monomer (a7)], the total content is 100% by mole of all structural units of resin (AA). ) Is selected from the range of 2 to 40 mol%, preferably 3 to 30 mol%, more preferably 5 to 20 mol%.
The resin (AB) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a7-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a7-2), and an acid stable monomer ( When having a structural unit selected from the group consisting of structural units derived from a7-3) [structural unit derived from acid-stable monomer (a7)], the total content is 100% of all structural units of resin (AB) (100 Is selected from the range of 5 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, and more preferably 20 to 50 mol%.

酸安定モノマー(a7)としては、例えば、式(a7−4)で表されるスルトン環を有するモノマー(以下、「酸安定モノマー(a7−4)」という場合がある)であってもよい。

Figure 2012185488
式(a7−4)中、
a7は、酸素原子又は−T−(CH2k2−CO−O−を(k2は1〜7の整数を表す。Tは酸素原子又はNHである。)表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
a28は、水素原子又はメチル基を表す。
10は、置換基を有していてもよいスルトン環基を表す。 The acid stable monomer (a7) may be, for example, a monomer having a sultone ring represented by the formula (a7-4) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a7-4)”).
Figure 2012185488
In formula (a7-4),
L a7 represents an oxygen atom or * -T— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7. T is an oxygen atom or NH), and * represents a carbonyl group Represents the bond hand.
R a28 represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 10 represents a sultone ring group which may have a substituent.

スルトン環基に含まれるスルトン環としては、脂環式炭化水素に含まれる隣り合うメチレン基のうち、一方が酸素原子、他方がスルホニル基に置き換わったものであり、下記に示すものなどが挙げられる。スルトン環基の代表例は、下記スルトン環に含まれる水素原子の1つが、結合手に置き換わったものであり、式(a7−4)においてはLa7との結合手が該当する。

Figure 2012185488
Examples of the sultone ring contained in the sultone ring group include one in which one of the adjacent methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon is replaced by an oxygen atom and the other is a sulfonyl group. . A typical example of a sultone ring group is one in which one of the hydrogen atoms contained in the following sultone ring is replaced with a bond, and in formula (a7-4), the bond with L a7 corresponds.
Figure 2012185488

置換基を有していてもよいスルトン環基とは、上述の結合手に置き換わった水素原子以外の水素原子がさらに置換基(水素原子以外の1価の基)で置き換わったものであり、該置換基は、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフッ化アルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜7のアシル基及び炭素数1〜8のアシルオキシ基からなる群より選ばれる。   The sultone ring group which may have a substituent is a group in which a hydrogen atom other than a hydrogen atom replaced with the above bond is further replaced with a substituent (a monovalent group other than a hydrogen atom), The substituent is a hydroxy group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon It is selected from the group consisting of an alkoxycarbonyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyl group having 1 to 7 carbon atoms, and an acyloxy group having 1 to 8 carbon atoms.

式(a7−4)で表されるスルトン環を有する酸安定モノマー(a7)としては、以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a7) having a sultone ring represented by the formula (a7-4) include the following.

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

上述した式(a7−4)の例示において、以下に示す部分構造(V)を、以下に示す部分構造(P)に置き換えたものも、式(a7−4)の具体例として挙げることができる。

Figure 2012185488
In the example of the formula (a7-4) described above, a structure in which the partial structure (V) shown below is replaced with the partial structure (P) shown below can also be given as a specific example of the formula (a7-4). .
Figure 2012185488

樹脂(AA)が、式(a7−4)で表される酸安定モノマー(a7)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲から選ばれ、3〜35モル%の範囲が好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。
また、樹脂(AB)が、式(a7−4)で表される酸安定モノマー(a7)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AB)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲が好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (AA) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a7) represented by the formula (a7-4), the content ratio is the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). On the other hand, it is selected from the range of 2 to 40 mol%, preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 to 30 mol%.
Further, when the resin (AB) has a structural unit derived from the acid stable monomer (a7) represented by the formula (a7-4), the content ratio is all structural units (100 mol%) of the resin (AB). ) Is selected from a range of 5 to 90 mol%, preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.

<酸安定モノマー(a8)>
酸安定モノマー(a8)としては、例えば、以下に示すようなフッ素原子を有するモノマー〔以下、「酸安定モノマー(a8)」という場合がある。〕が挙げられる。

Figure 2012185488
<Acid stable monomer (a8)>
Examples of the acid stable monomer (a8) include a monomer having a fluorine atom as shown below [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a8)”. ].
Figure 2012185488

このようなモノマーの中でも、単環式又は多環式の脂環基を有する(メタ)アクリル酸5−(3,3,3−トリフルオロ−2−ヒドロキシ−2−[トリフルオロメチル]プロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル、(メタ)アクリル酸6−(3,3,3−トリフルオロ−2−ヒドロキシ−2−[トリフルオロメチル]プロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル、(メタ)アクリル酸4,4−ビス(トリフルオロメチル)−3−オキサトリシクロ[4.2.1.02,5]ノニルが好ましい。 Among these monomers, (meth) acrylic acid 5- (3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2- [trifluoromethyl] propyl) having a monocyclic or polycyclic alicyclic group Bicyclo [2.2.1] hept-2-yl, (meth) acrylic acid 6- (3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2- [trifluoromethyl] propyl) bicyclo [2.2. 1] Hept-2-yl and 4,4-bis (trifluoromethyl) -3-oxatricyclo [4.2.1.0 2,5 ] nonyl (meth) acrylate are preferred.

樹脂(AA)が、酸安定モノマー(a8)に由来する構造単位を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜20モル%の範囲から選ばれ、2〜15モル%の範囲が好ましく、3〜10モル%の範囲がさらに好ましい。
また、樹脂(AB)が、酸安定モノマー(a8)に由来する構造単位を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(AB)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲が好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (AA) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a8), the total content is 1 to 20 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). The range is selected, preferably 2 to 15 mol%, more preferably 3 to 10 mol%.
Moreover, when resin (AB) has the structural unit derived from an acid stable monomer (a8), the total content rate is 5-90 mol with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (AB). %, Preferably in the range of 10 to 80 mol%, more preferably in the range of 20 to 70 mol%.

<酸安定モノマー(a9)>
酸安定モノマー(a9)としては、例えば、以下に示すようなフッ素化アルキルカルボニルオキシ基又はフッ素化アルキルオキシカルボニル基を有するモノマーモノマー〔以下、「酸安定モノマー(a9)」という場合がある。〕が挙げられる。

Figure 2012185488
<Acid-stable monomer (a9)>
Examples of the acid stable monomer (a9) include a monomer monomer having a fluorinated alkylcarbonyloxy group or a fluorinated alkyloxycarbonyl group as shown below [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a9)”. ].
Figure 2012185488

このようなモノマーの中でも、以下に示すモノマーが好ましい。

Figure 2012185488
Among such monomers, the following monomers are preferable.
Figure 2012185488

樹脂(AA)が、酸安定モノマー(a9)に由来する構造単位を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜20モル%の範囲から選ばれ、2〜15モル%の範囲が好ましく、3〜10モル%の範囲がさらに好ましい。
また、樹脂(AB)が、酸安定モノマー(a9)に由来する構造単位を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(AB)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲が好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (AA) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a9), the total content is 1 to 20 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). The range is selected, preferably 2 to 15 mol%, more preferably 3 to 10 mol%.
Moreover, when resin (AB) has the structural unit derived from an acid stable monomer (a9), the total content rate is 5-90 mol with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (AB). %, Preferably in the range of 10 to 80 mol%, more preferably in the range of 20 to 70 mol%.

<樹脂の製造方法>
樹脂(AA)は、化合物(aa’)と、モノマー(a1)と、必要に応じて、酸安定モノマーとを共重合させたものであり、より好ましくは、化合物(aa’)と、モノマー(a1)と、酸安定モノマー(a2)及び/又は酸安定モノマー(a3)とを共重合させたものである。樹脂(AA)を製造するうえでは、モノマー(a1)として、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)のうち、少なくとも1種を用いることが好ましく、アダマンチル基を有するモノマー(モノマー(a1−1))を用いることがさらに好ましい。酸安定モノマーとしては、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)及び酸安定モノマー(a3)を用いることが好ましい。酸安定モノマー(a3)としては、γ−ブチロラクトン環を有するモノマー(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モノマー(a3−2)の少なくとも1種を用いることが好ましい。
<Production method of resin>
The resin (AA) is obtained by copolymerizing the compound (aa ′), the monomer (a1), and, if necessary, an acid stable monomer, and more preferably the compound (aa ′), the monomer ( a1) and an acid stable monomer (a2) and / or an acid stable monomer (a3) are copolymerized. In producing the resin (AA), it is preferable to use at least one of the monomer (a1-1) having an adamantyl group and the monomer (a1-2) having a cyclohexyl group as the monomer (a1). It is more preferable to use a monomer having an adamantyl group (monomer (a1-1)). As the acid stable monomer, it is preferable to use an acid stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group and an acid stable monomer (a3). As the acid stable monomer (a3), it is preferable to use at least one of a monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and a monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring. .

樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対する、モノマー(a1)に由来する構造単位の含有量は、すでにモノマー(a1−1)及びモノマー(a1−2)の各々について説明したが、これらの合計、すなわちモノマー(a1)に由来する構造単位は、樹脂(aa)の全構造単位(100モル%)に対して、好ましくは10〜80モル%の範囲であり、より好ましくは20〜60モル%の範囲である。
構造単位(aa)の含有量は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、好ましくは1〜30モル%の範囲であり、より好ましくは3〜10モル%の範囲である。
アダマンチル基を有するモノマー(特にモノマー(a1−1))を用いる場合には、アダマンチル基を有するモノマーに由来する構造単位を、モノマー(a1)に由来する構造単位の合計(100モル%)に対して15モル%以上とすることが好ましい。このようにすると、樹脂(AA)を含有する本レジスト組成物から得られるレジストパターンのドライエッチング耐性がより良好になる傾向がある。
The content of the structural unit derived from the monomer (a1) with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA) has already been described for each of the monomer (a1-1) and the monomer (a1-2). The total of these, that is, the structural unit derived from the monomer (a1) is preferably in the range of 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 20%, based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (aa). The range is 60 mol%.
The content of the structural unit (aa) is preferably in the range of 1 to 30 mol%, more preferably in the range of 3 to 10 mol% with respect to the total structural units (100 mol%) of the resin (AA). is there.
When a monomer having an adamantyl group (particularly monomer (a1-1)) is used, the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group is based on the total (100 mol%) of the structural units derived from the monomer (a1). It is preferable to be 15 mol% or more. If it does in this way, there exists a tendency for the dry etching tolerance of the resist pattern obtained from this resist composition containing resin (AA) to become more favorable.

樹脂(AA)の重量平均分子量は、2,500以上50,000以下であることが好ましく、3,000以上30,000以下であることがさらに好ましい。本明細書においては、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものであり、該分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。   The weight average molecular weight of the resin (AA) is preferably 2,500 or more and 50,000 or less, and more preferably 3,000 or more and 30,000 or less. In this specification, a weight average molecular weight is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis, and the detailed analysis conditions of this analysis are explained in full detail in the Example of this application.

樹脂(AB)は、酸安定モノマー(a4)、酸安定モノマー(a5)、酸安定モノマー(a6)、酸安定モノマー(a7)、酸安定モノマー(a8)及び酸安定モノマー(a9)からなる群より選ばれる酸安定モノマーと、化合物(aa’)とを共重合したものが好ましく、酸安定モノマー(a9)と、化合物(aa’)とを共重合したものがさらに好ましい。
樹脂(AB)においては、化合物(aa’)の使用量とモノマー(a4)〜モノマー(a9)の合計使用量との割合は、〔化合物(aa’) 〕/〔モノマー(a4)〜モノマー(a
9)の合計〕として表して、好ましくは5〜100モル%/0〜95モル%であり、より好ましくは20〜100モル%/0〜80モル%であり、特に好ましくは50〜100モル%/0〜50モル%である。
The resin (AB) is a group consisting of an acid stable monomer (a4), an acid stable monomer (a5), an acid stable monomer (a6), an acid stable monomer (a7), an acid stable monomer (a8), and an acid stable monomer (a9). Those obtained by copolymerizing an acid stable monomer selected from the compound (aa ′) are preferable, and those obtained by copolymerizing the acid stable monomer (a9) and the compound (aa ′) are more preferable.
In the resin (AB), the ratio between the amount of compound (aa ′) used and the total amount of monomers (a4) to (a9) used is [compound (aa ′)] / [monomer (a4) to monomer ( a
9), preferably 5 to 100 mol% / 0 to 95 mol%, more preferably 20 to 100 mol% / 0 to 80 mol%, and particularly preferably 50 to 100 mol%. / 0 to 50 mol%.

樹脂(AB)の重量平均分子量は、8,000以上80,000以下が好ましく、10,000以上60,000以下がさらに好ましい。   The weight average molecular weight of the resin (AB) is preferably from 8,000 to 80,000, more preferably from 10,000 to 60,000.

樹脂(X)は、例えば、少なくとも1種のモノマー(a1)を重合又はモノマー(a1)と、酸安定モノマー(a2)及び/又は酸安定モノマー(a3)とを共重合したものが好ましい。樹脂(X)の製造に用いるモノマー(a1)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種であると好ましく、アダマンチル基を有するモノマー(a1−1)がさらに好ましい。樹脂(X)の製造に用いる酸安定モノマー(a2)は、ヒドロキシアダマンチル基を有するモノマー(a2−1)が好ましく、酸安定モノマー(a3)は、γ−ブチロラクトン環を有するモノマー(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モノマー(a3−2)の少なくとも1種が好ましい。
樹脂(X)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(X)においては、モノマー(a1)の使用量とモノマー(a2)及び/又はモノマー(a3)の合計使用量との割合は、〔モノマー(a1) 〕/〔モノマー(a2)+モノマー(a3)の合計〕として表して、好ましくは10〜80モル%/20〜90モル%であり、より好ましくは20〜60モル%/40〜80モル%である。
The resin (X) is preferably, for example, one obtained by polymerizing at least one monomer (a1) or copolymerizing the monomer (a1) with the acid stable monomer (a2) and / or the acid stable monomer (a3). The monomer (a1) used for the production of the resin (X) is preferably at least one of a monomer (a1-1) having an adamantyl group and a monomer (a1-2) having a cyclohexyl group, and has an adamantyl group. Monomer (a1-1) is more preferable. The acid stable monomer (a2) used for the production of the resin (X) is preferably a monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and the acid stable monomer (a3) is a monomer having a γ-butyrolactone ring (a3-1) And at least one monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring is preferable.
The weight average molecular weight of the resin (X) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less).
In the resin (X), the ratio of the amount of the monomer (a1) used to the total amount of the monomer (a2) and / or the monomer (a3) is [monomer (a1)] / [monomer (a2) + monomer ( The total of a3)] is preferably 10 to 80 mol% / 20 to 90 mol%, and more preferably 20 to 60 mol% / 40 to 80 mol%.

樹脂(AA)、樹脂(AB)及び樹脂(X)は、必要なモノマーを選択した後、これらモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)に供することにより製造することができる。   Resin (AA), resin (AB) and resin (X) can be produced by selecting necessary monomers and then subjecting these monomers to a known polymerization method (for example, radical polymerization method).

<酸発生剤(B)>
酸発生剤は、非イオン系とイオン系とに分類される。本レジスト組成物に含有される酸発生剤(B)は、非イオン系酸発生剤でも、イオン系酸発生剤でも、これらを組み合わせたものでもよい。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、スルホニウム塩及びヨードニウム塩など)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及びスルホニルメチドアニオンなどがある。
<Acid generator (B)>
The acid generator is classified into a nonionic type and an ionic type. The acid generator (B) contained in the resist composition may be a nonionic acid generator, an ionic acid generator, or a combination thereof. 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, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, or an 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、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 JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, U.S. Pat. No. 3,779,778, U.S. Pat. No. 3,849,137, German Patent 3914407, European Patent 126,712. The compound which generate | occur | produces an acid by the radiation described in No. etc. can be used.

本レジスト組成物に含有される酸発生剤(B)は、以下の式(B1)で表される酸発生剤(以下、場合により「酸発生剤(B1)」という)が好ましい。なお、以下の説明において、この酸発生剤(B1)のうち、正電荷を有するZは「有機カチオン」といい、該有機カチオンを除去してなる負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」という。

Figure 2012185488
式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。 The acid generator (B) contained in the resist composition is preferably an acid generator represented by the following formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B1)”). In the following description, among the acid generators (B1), Z + having a positive charge is referred to as “organic cation”, and a negative charge obtained by removing the organic cation is referred to as “sulfonate anion”. That's it.
Figure 2012185488
In formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents an optionally substituted divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. It may be.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. May be.
Z + represents an organic cation.

式(B1)においては、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、トリフルオロメチル基又はフッ素原子が好ましく、Q1及びQ2がともにフッ素原子がさらに好ましい。 In the formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, and both Q 1 and Q 2 are more preferably a fluorine atom.

b1の脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、以下の式(b1−1)〜式(b1−6)のいずれかで示される基が挙げられる。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、左側の結合手は、C(Q1)(Q2)と結合し、右側の結合手はYと結合している。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。なお、*は結合手を表し、一方はYと、他方はCQの炭素原子と結合している。

Figure 2012185488
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b4は、炭素数1〜13の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
b5は、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb6及びLb7の合計炭素数の上限は16である。
b8は、炭素数1〜14の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の2価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。 An example in which the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group of L b1 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group is represented by any of the following formulas (b1-1) to (b1-6). Groups. Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) has its left and right are described in accordance with the formula (B1), the left bond is, C (Q 1) (Q 2) coupled with and The right hand is connected to Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6). In addition, * represents a bond, one is bonded to Y, and the other is bonded to a carbon atom of CQ 1 Q 2 .
Figure 2012185488
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a C 1-15 divalent aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b3 represents a single bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b4 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12.

式(b1−1)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012185488

式(b1−2)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012185488

式(b1−3)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012185488

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 2012185488
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012185488

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 2012185488
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2012185488

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 2012185488
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2012185488

b1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれかで表される基であり、さらに好ましくは式(b1−1)〜式(b1−3)のいずれかで表される基である。
なかでも、式(b1−1)で表される基が好ましく、Lb2が単結合又はメチレン基である式(b1−1)で表される基がより好ましい。
L b1 is preferably a group represented by any one of formulas (b1-1) to (b1-4), and more preferably any one of formulas (b1-1) to (b1-3). It is a group represented.
Of these, a group represented by the formula (b1-1) is preferable, and a group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or a methylene group is more preferable.

b1の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。該置換基は、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基及びグリシジルオキシ基等が挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon group for L b1 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and a glycidyloxy group. Is mentioned.

Yは、アルキル基及び脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数3〜12の脂環式炭化水素基がさらに好ましく、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基が特に好ましい。
Yにおける置換基としては、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、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基(式中、Rb1は、炭素数1〜16の炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す)などが挙げられる。これら芳香族炭化水素基及びアラルキル基は、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基をさらに有していてもよい。
Y is preferably an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and an alicyclic carbon group having 3 to 12 carbon atoms. A hydrogen group is particularly preferred.
Examples of the substituent in Y include, for example, a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and 7 to 21 carbon atoms. An aralkyl group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group or a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 (wherein R b1 is a hydrocarbon having 1 to 16 carbon atoms) And j2 represents an integer of 0 to 4). These aromatic hydrocarbon group and aralkyl group may further have an alkyl group, a halogen atom or a hydroxy group.

Yにおいて、脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、環状エーテル構造(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった基)、環状ケトン基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の1つ又は2つがカルボニル基に置き換わった基)、スルトン環基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基)及びラクトン環基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基)などが挙げられる。   In Y, examples of the group in which the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom, a sulfonyl group, or a carbonyl group include, for example, a cyclic ether structure (one of the methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon group or A group in which two oxygen atoms are replaced), a cyclic ketone group (a group in which one or two methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon group are replaced by carbonyl groups), a sultone ring group (an alicyclic hydrocarbon group). Two methylene groups adjacent to each other among the methylene groups constituting the methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon group, and two adjacent methylene groups replaced with an oxygen atom and a sulfonyl group, respectively. Are groups in which an oxygen atom and a carbonyl group are substituted, respectively.

Yの脂環式炭化水素基のうち、好ましい基は、以下に示す式(Y1)〜式(Y5)のいずれかで表される脂環式炭化水素基であり、これらのうち、式(Y1)〜式(Y3)及び式(Y5)のいずれかで表される脂環式炭化水素基がさらに好ましく、式(Y1)又は式(Y2)で表される脂環式炭化水素基が特に好ましい。これらの脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、置換基に置換されていてもよい。

Figure 2012185488
Among the alicyclic hydrocarbon groups of Y, preferred groups are alicyclic hydrocarbon groups represented by any of the following formulas (Y1) to (Y5), and among these, the formula (Y1 ) To alicyclic hydrocarbon groups represented by any one of formulas (Y3) and (Y5) are more preferred, and alicyclic hydrocarbon groups represented by formula (Y1) or formula (Y2) are particularly preferred. . The hydrogen atom contained in these alicyclic hydrocarbon groups may be substituted with a substituent.
Figure 2012185488

置換基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば、以下のものが好ましい。

Figure 2012185488
As the alicyclic hydrocarbon group having a substituent, for example, the following are preferable.
Figure 2012185488

なお、Yがアルキル基であり、かつLb1が炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基である場合、Yと結合する該2価の脂肪族炭化水素基のメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていることが好ましい。この場合、Yのアルキル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わらない。 When Y is an alkyl group and L b1 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, the methylene group of the divalent aliphatic hydrocarbon group bonded to Y is oxygen It is preferably replaced by an atom or a carbonyl group. In this case, the methylene group constituting the alkyl group of Y is not replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.

なかでも、Yの脂環式炭化水素基は、式(Y1)及び式(Y2)で示したもののようにアダマンタン環を有する基が好ましく、これらが置換基を有する場合、その置換基はヒドロキシ基が好ましい。すなわち、Yとしては、置換基を有する脂環式炭化水素基、特に、ヒドロキシアダマンチル基が特に好ましい。   Among them, the alicyclic hydrocarbon group of Y is preferably a group having an adamantane ring like those represented by the formulas (Y1) and (Y2), and when these have a substituent, the substituent is a hydroxy group. Is preferred. That is, Y is particularly preferably a substituted alicyclic hydrocarbon group, particularly a hydroxyadamantyl group.

スルホン酸アニオンの好適例を具体的に示すと、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)」で表されるスルホン酸アニオンを挙げることができる。この式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)のいずれかで表されるスルホン酸アニオンにおいて、Lb1は式(b1−1)で表される基が好ましい。また、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に、Yの脂肪族炭化水素基に任意に有することもある置換基として定義したものであり、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチル基が特に好ましい。

Figure 2012185488
Specific examples of the sulfonate anion include sulfonate anions represented by formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) ”. In the sulfonate anion represented by any one of formulas (b1-1-1) to (b1-1-9), L b1 is preferably a group represented by formula (b1-1). R b2 and R b3 are each independently defined as a substituent that may optionally be present in the aliphatic hydrocarbon group of Y, preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, A methyl group is particularly preferred.
Figure 2012185488

式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)のいずれかで表されるスルホン酸アニオンは、例えば、特開2010−204646号公報に記載されているスルホン酸アニオンを挙げることができる。   Examples of the sulfonate anion represented by any one of formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) include sulfonate anions described in JP 2010-204646 A. it can.

b1が、式(b1−1)で表される基であり、Yが、式(Y1)又は式(Y2)で表される脂環式炭化水素基である具体例を挙げる。
Yが無置換の脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−1)〜式(b1−s−9)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
Specific examples are shown in which L b1 is a group represented by the formula (b1-1), and Y is an alicyclic hydrocarbon group represented by the formula (Y1) or the formula (Y2).
Examples of the sulfonate anion in which Y is an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group include those represented by any of the following formulas (b1-s-1) to (b1-s-9).
Figure 2012185488

Yがヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−10)〜式(b1−s−18)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group include those represented by any of the following formulas (b1-s-10) to (b1-s-18). .
Figure 2012185488

Yが環状ケトン基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−19)〜式(b1−s−29)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the sulfonate anion in which Y is a cyclic ketone group include those represented by any of the following formulas (b1-s-19) to (b1-s-29).
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Yが芳香族基を有する脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−30)〜式(b1−s−35)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic group include those represented by any of the following formulas (b1-s-30) to (b1-s-35). It is done.
Figure 2012185488

Yが、前記ラクトン環基又は前記スルトン環基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−36)〜式(b1−s−41)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group or the sultone ring group include those represented by any of the following formulas (b1-s-36) to (b1-s-41). .
Figure 2012185488

また、Yはアルキル基であってもよい。このようなスルホン酸アニオンとしては例えば、以下の式(b1−s−42)で表されるものが挙げられる。

Figure 2012185488
Y may be an alkyl group. Examples of such a sulfonate anion include those represented by the following formula (b1-s-42).
Figure 2012185488

酸発生剤(B1)中の有機カチオン(Z+)は例えば、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機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、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、さらに好ましくは、以下の式(b2−1)、式(b2−2)、式(b2−3)及び式(b2−4)のいずれかで表される有機カチオンである。

Figure 2012185488
Examples of the organic cation (Z + ) in the acid generator (B1) include organic onium cations such as organic sulfonium cation, organic iodonium cation, organic ammonium cation, benzothiazolium cation, and organic phosphonium cation. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, and more preferably any of the following formulas (b2-1), (b2-2), (b2-3), and (b2-4) It is an organic cation represented by
Figure 2012185488

式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4、Rb5及びRb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、この炭化水素基は、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が好ましい。前記アルキル基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を有していてもよく、前記脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。
b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12の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。m2が2以上であるとき、複数のRb7は同一又は相異なり、n2が2以上であるとき、複数のRb8は同一又は相異なる。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 , R b5 and R b6 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and this hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. A hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms are preferred. The alkyl group may have a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom and a carbon number. It may have 2 to 4 acyl groups or glycidyloxy groups, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a saturated cyclic carbonization having 3 to 18 carbon atoms. You may have a hydrogen group or a C1-C12 alkoxy group.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5. When m2 is 2 or more, the plurality of R b7 are the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R b8 are the same or different.

b9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表すか、Rb9とRb10とは、それらが結合する硫黄原子とともに互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成する。該環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わってもよい。
b11は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
b9〜Rb11は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基であり、この脂肪族炭化水素基がアルキル基である場合、その炭素数は1〜12であることが好ましく、この脂肪族炭化水素基が脂環式炭化水素基である場合、その炭素数は3〜18であることが好ましく、4〜12であることがさらに好ましい。
b12は、炭素数1〜18の炭化水素基を表し、この炭化水素基のうち、芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基を有していてもよい。
b11とRb12は、それらが結合する−CH−CO−とともに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、該環を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or R b9 and R b10 are a sulfur atom to which they are bonded. Together with each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring). The methylene group contained in the ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
R b11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b9 to R b11 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, and when the aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group, the number of carbon atoms is preferably 1 to 12, and the aliphatic hydrocarbon When the group is an alicyclic hydrocarbon group, the number of carbon atoms is preferably 3-18, and more preferably 4-12.
R b12 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and among these hydrocarbon groups, the aromatic hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and a carbon number. It may have a 3-18 alicyclic hydrocarbon group or an alkylcarbonyloxy group having 1-12 carbon atoms.
R b11 and R b12 may form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring) together with —CH—CO— to which they are bonded, and a methylene group constituting the ring May be replaced by an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.

b13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
b11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
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が2以上であるとき、複数のRb13は同一又は相異なり、p2が2以上であるとき、複数のRb14は同一又は相異なり、s2が2以上であるとき、複数のRb15は同一又は相異なり、t2が2以上であるとき、複数のRb18は同一又は相異なる。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
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 o2 is 2 or more, the plurality of R b13 are the same or different. When p2 is 2 or more, the plurality of R b14 are the same or different. When s2 is 2 or more, the plurality of R b15 are the same. Or, when t2 is 2 or more, the plurality of R b18 are the same or different.

アルキルカルボニルオキシ基としては例えば、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, and a tert-butylcarbonyloxy group. Pentylcarbonyloxy group, hexylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, 2-ethylhexylcarbonyloxy group and the like.

脂肪族炭化水素基としては、好ましくは、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、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−エチルヘキシル基等である。
脂環式炭化水素基としては、好ましくは、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基等である。
芳香族炭化水素基としては、好ましくは例えば、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、ビフェニリル基及びナフチル基等である。
脂肪族炭化水素基を有する芳香族炭化水素基は、典型的にはアラルキル基であり、具体的にはベンジル基等が挙げられる。
b9とRb10との組み合わせが結合して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−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環等が挙げられる。
b11とRb12との組み合わせが結合して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及びオキソアダマンタン環等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group is preferably, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group. And 2-ethylhexyl group.
The alicyclic hydrocarbon group is preferably a cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantane-1), for example. -Yl) alkane-1-yl group and isobornyl group.
The aromatic hydrocarbon group is preferably, for example, phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl. Groups and naphthyl groups.
The aromatic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group is typically an aralkyl group, and specific examples include a benzyl group.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b9 and R b10 include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Etc.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

式(b2−1)〜式(b2−4)で表される有機カチオンの具体例は、特開2010−204646号公報に記載されたものを挙げることができる。   Specific examples of the organic cation represented by the formulas (b2-1) to (b2-4) include those described in JP2010-204646A.

例示した有機カチオンの中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、以下の式(b2−1−1)で表される有機カチオン〔以下、「カチオン(b2−1−1)」という〕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である。)、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=0、x2=1であり、Rb21がメチル基である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、Rb19、Rb20及びRb21がいずれもメチル基である)がさらに好ましい。

Figure 2012185488
式(b2−1−1)中、
b19、Rb20及び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、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。 Among the exemplified organic cations, the cation (b2-1) is preferable, and the organic cation represented by the following formula (b2-1-1) [hereinafter referred to as “cation (b2-1-1)”] is more preferable. , Triphenylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0), diphenyltolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = 0, x2 = 1 and R b21 is a methyl group) or tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 1, and R b19 , R b20 and R b21 are any Is also a methyl group).
Figure 2012185488
In formula (b2-1-1),
R b19 , R b20 and R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

脂肪族炭化水素基は、炭素数は1〜12が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数4〜18の脂環式炭化水素基がより好ましい。置換基として、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよい。
v2、w2及び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が2以上のとき、複数のRb19は同一でも異なっていてもよく、w2が2以上のとき、複数のRb20は同一でも異なっていてもよく、x2が2以上のとき、複数のRb21は同一でも異なっていてもよい。
なかでも、Rb19、Rb20及び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、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。
The aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms. As a substituent, you may have a halogen atom, a hydroxy group, a C1-C12 alkoxy group, a C6-C18 aromatic hydrocarbon group, a C2-C4 acyl group, or a glycidyloxy group. .
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, a plurality of R b19 may be the same or different. When w2 is 2 or more, a plurality of R b20 may be the same or different. When x2 is 2 or more, a plurality of R b19 b21 may be the same or different.
Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is.

カチオン(b2−1−1)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the cation (b2-1-1) include the following.
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

式(b2−3)で表される有機カチオンとして、以下のものが挙げられる。

Figure 2012185488
Examples of the organic cation represented by the formula (b2-3) include the following.
Figure 2012185488

酸発生剤(B1)はスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。スルホン酸アニオンと有機カチオンとは任意に組み合わせることができる。スルホン酸アニオン及び有機カチオンの組み合わせを表1に示す。なお、表1において、式(b1−s−1)で表されるスルホン酸アニオンなどを、その式番号に応じて、「(b1−s−1)」などと表し、式(b2−c−1)で表される有機カチオンなどを、その式番号に応じて、「(b2−c−1)」などと表す。   The acid generator (B1) is a combination of a sulfonate anion and an organic cation. A sulfonate anion and an organic cation can be arbitrarily combined. Table 1 shows combinations of sulfonate anions and organic cations. In Table 1, the sulfonate anion represented by the formula (b1-s-1) is represented as “(b1-s-1)” according to the formula number, and the formula (b2-c- The organic cation represented by 1) is represented as “(b2-c-1)” or the like according to the formula number.

Figure 2012185488
Figure 2012185488

さらに好ましい酸発生剤(B1)としては、以下の式(B1−1)〜式(B1−17)のいずれかで表されるものである。中でも、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)又は式(B1−14)で表されるものがより好ましい。また、式(B1−2)、式(B1−3)、(B1−6)、式(B1−7)又は式(B1−11)で表されるものがより好ましい。   More preferred acid generator (B1) is one represented by any of the following formulas (B1-1) to (B1-17). Among them, formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1-6), formula (B1-7), formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1-13) Or what is represented by a formula (B1-14) is more preferable. Moreover, what is represented by Formula (B1-2), Formula (B1-3), (B1-6), Formula (B1-7), or Formula (B1-11) is more preferable.

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

Figure 2012185488
Figure 2012185488

酸発生剤(B)は、酸発生剤(B1)とは異なる酸発生剤を含んでいてもよく、この場合は、酸発生剤(B)の総量における酸発生剤(B1)の含有割合は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。ただし、本発明のレジスト組成物における酸発生剤(B)は、実質的に酸発生剤(B1)のみであることがさらに好ましい。   The acid generator (B) may contain an acid generator different from the acid generator (B1). In this case, the content ratio of the acid generator (B1) in the total amount of the acid generator (B) is 70 mass% or more is preferable, and 90 mass% or more is more preferable. However, it is more preferable that the acid generator (B) in the resist composition of the present invention is substantially only the acid generator (B1).

<溶剤(以下、場合により「溶剤(D)」という)>
溶剤(D)は、環状ケトン溶剤(D1)を含有する。環状ケトン溶剤(D1)としては、分子内に5〜7員環の環状ケトン構造を含む溶剤が好ましく、式(d)で表される溶剤であることがより好ましい。

Figure 2012185488
[式(d)中、ndは1〜3の整数を表す。] <Solvent (hereinafter referred to as “solvent (D)” in some cases)>
The solvent (D) contains a cyclic ketone solvent (D1). As the cyclic ketone solvent (D1), a solvent containing a 5- to 7-membered cyclic ketone structure in the molecule is preferable, and a solvent represented by the formula (d) is more preferable.
Figure 2012185488
[In the formula (d), nd represents an integer of 1 to 3. ]

5員環の環状ケトン溶剤としては、例えば、シクロペンタノン、2−メチル−2−シクロペンテン−1−オン、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2−エチルシクロペンタノン、3−エチルシクロペンタノン、2,2−ジメチルシクロペンタノン、2,4,4−トリメチルシクロペンタノン等が挙げられる。
6員環の環状ケトン溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、2−シクロヘキセン−1−オン、2−メチルシクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、2,2−ジメチルシクロヘキサノン等が挙げられる。
7員環の環状ケトン溶剤としては、例えば、シクロヘプタノン、2−シクロヘプタン−1−オン等が挙げられる。また、ノルボルナン骨格又はノルボルネン骨格を有する多環状ケトン系溶剤を使用することもできる。
レジスト組成物の溶解安定性、ラインエッジラフネス(LER)改良の点では、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンが好ましく、シクロヘキサノンがより好ましい。
Examples of the 5-membered cyclic ketone solvent include cyclopentanone, 2-methyl-2-cyclopenten-1-one, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2-ethylcyclopentanone, 3 -Ethylcyclopentanone, 2,2-dimethylcyclopentanone, 2,4,4-trimethylcyclopentanone and the like.
Examples of 6-membered cyclic ketone solvents include cyclohexanone, 2-cyclohexen-1-one, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 2 , 2-dimethylcyclohexanone and the like.
Examples of the 7-membered cyclic ketone solvent include cycloheptanone and 2-cycloheptan-1-one. A polycyclic ketone solvent having a norbornane skeleton or a norbornene skeleton can also be used.
In terms of improving the dissolution stability and line edge roughness (LER) of the resist composition, cyclopentanone, cyclohexanone, and cycloheptanone are preferable, and cyclohexanone is more preferable.

溶剤(D)は、さらに、環状ケトン溶剤(D1)以外の溶剤(以下「溶剤(D2)」という場合がある。)を含有することが好ましい。   The solvent (D) preferably further contains a solvent other than the cyclic ketone solvent (D1) (hereinafter sometimes referred to as “solvent (D2)”).

溶剤(D2)としては、グリコールエーテルエステル溶剤、グリコールエーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤及び環状エステル溶剤から選ばれる少なくとも1種の溶剤が好ましい。
グリコールエーテルエステル溶剤は、分子内にオキシ基及びカルボニルオキシ基を有する溶剤であり、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酢酸3−メトキシブチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
グリコールエーテル溶剤は、分子内にオキシ基を有し、かつカルボニルオキシ基を有さない溶剤であり、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。
エステル溶剤は、分子内にカルボニルオキシ基を有し、かつオキシ基を有さない溶剤であり、例えば、乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸プロピル及びピルビン酸エチルなどが挙げられる。
ケトン溶剤は、分子内にカルボニル基を有し、かつカルボニルオキシ基を有さない溶剤(ただし、環状ケトン溶剤を除く。)であり、例えば、アセトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン及び2−ヘプタノンなどが挙げられる。
環状エステル溶剤は、分子内にラクトン構造を有する溶剤であり、例えば、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
中でも、溶剤(D2)は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びγ−ブチロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
これらは1種のみを含有していてもよく、2種以上を含有していてもよい。
The solvent (D2) is preferably at least one solvent selected from glycol ether ester solvents, glycol ether solvents, ester solvents, ketone solvents and cyclic ester solvents.
The glycol ether ester solvent is a solvent having an oxy group and a carbonyloxy group in the molecule. For example, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate 3-methoxybutyl acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoester Examples include ethyl ether acetate and diethylene glycol monobutyl ether acetate.
The glycol ether solvent is a solvent having an oxy group in the molecule and not having a carbonyloxy group, such as propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether. It is done.
The ester solvent is a solvent having a carbonyloxy group in the molecule and not having an oxy group, such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, propyl acetate and ethyl pyruvate. Can be mentioned.
The ketone solvent is a solvent having a carbonyl group in the molecule and not having a carbonyloxy group (excluding a cyclic ketone solvent), such as acetone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, and 2-heptanone. Is mentioned.
The cyclic ester solvent is a solvent having a lactone structure in the molecule, and examples thereof include γ-butyrolactone.
Among them, the solvent (D2) is preferably at least one selected from the group consisting of propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and γ-butyrolactone.
These may contain only 1 type and may contain 2 or more types.

環状ケトン溶剤(D1)の含有割合は、溶剤(D)の全質量に対して、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましい。また、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。環状ケトン溶剤(D1)の含有割合がこの範囲であると、本レジスト組成物から製造されるレジストパターンのラインエッジラフネス(LER)がより良好になることに加え、該レジストパターンの欠陥の発生量をより少なくすることができる。また、環状ケトン溶剤(D1)の含有割合がこの範囲であると、本レジスト組成物から製造されるレジストパターンのエッチング耐性が良好になるという効果もあり、本レジスト組成物中に含有される樹脂(樹脂(AA)、樹脂(AB)等)や酸発生剤(B)の溶剤(D)に対する溶解性が良好になるという効果もある。   The content of the cyclic ketone solvent (D1) is preferably 1% by mass or more and more preferably 3% by mass or more with respect to the total mass of the solvent (D). Moreover, it is preferable that it is 50 mass% or less, and it is more preferable that it is 30 mass% or less. When the content of the cyclic ketone solvent (D1) is within this range, the resist pattern produced from the resist composition has a better line edge roughness (LER), and the amount of defects in the resist pattern. Can be reduced. Further, when the content ratio of the cyclic ketone solvent (D1) is within this range, there is an effect that the etching resistance of a resist pattern produced from the resist composition is improved, and the resin contained in the resist composition There is also an effect that the solubility of the resin (AA), the resin (AB) or the like and the acid generator (B) in the solvent (D) is improved.

グリコールエーテルエステル溶剤を含む場合、その含有量は、溶剤(D)の全質量に対して、30〜99質量%が好ましく、50〜95質量%がより好ましい。
グリコールエーテル溶剤その含有量は、溶剤(D)の全質量に対して、1〜70質量%が好ましく、3〜50質量%がより好ましい。
エステル溶剤を含む場合、その含有量は、溶剤(D)の全質量に対して、1〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましい。
ケトン溶剤を含む場合、その含有量は、溶剤(D)の全質量に対して、1〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。
環状エステル溶剤を含む場合、その含有量は、溶剤(D)の全質量に対して、0.1〜30質量%が好ましく、0.3〜20質量%がより好ましい。
溶剤の含有量がこの範囲内であると、本レジスト組成物から製造されるレジストパターンは、ラインエッジラフネス(LER)及びエッチング耐性に優れ、欠陥発生量が少ない傾向がある。また、本レジスト組成物に含まれる成分の溶剤への溶解性が高くなるため、現像残渣やCD均一性も良好になる傾向がある。
When the glycol ether ester solvent is included, the content is preferably 30 to 99% by mass, and more preferably 50 to 95% by mass with respect to the total mass of the solvent (D).
The content of the glycol ether solvent is preferably 1 to 70% by mass, more preferably 3 to 50% by mass, based on the total mass of the solvent (D).
When the ester solvent is included, the content is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 1 to 30% by mass with respect to the total mass of the solvent (D).
When the ketone solvent is included, the content thereof is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 3 to 30% by mass with respect to the total mass of the solvent (D).
When the cyclic ester solvent is included, the content thereof is preferably 0.1 to 30% by mass, and more preferably 0.3 to 20% by mass with respect to the total mass of the solvent (D).
When the content of the solvent is within this range, the resist pattern produced from the resist composition tends to have excellent line edge roughness (LER) and etching resistance and a small amount of defect generation. Further, since the solubility of the components contained in the resist composition in the solvent is increased, the development residue and CD uniformity tend to be improved.

溶剤(D)は、用いる樹脂や酸発生剤の種類及びその量などに応じ、さらに後述するレジストパターンの製造において、基板上に本レジスト組成物を塗布する際の塗布性が良好となるという点から、適宜、最適なものを選択することができる。   The solvent (D) has a good coating property when the resist composition is applied on a substrate in the production of a resist pattern, which will be described later, depending on the type and amount of the resin and acid generator used. Therefore, the optimum one can be selected as appropriate.

<塩基性化合物(C)>
本レジスト組成物には、樹脂、酸発生剤(B)及び溶剤(D)に加え、塩基性化合物(C)を含有していると好ましい。
塩基性化合物(C)は、酸を捕捉するという特性を有する化合物、特に、酸発生剤(B)から発生する酸を捕捉するという特性を有する化合物を意味する。
<Basic compound (C)>
The resist composition preferably contains a basic compound (C) in addition to the resin, the acid generator (B) and the solvent (D).
The basic compound (C) means a compound having a property of capturing an acid, particularly a compound having a property of capturing an acid generated from the acid generator (B).

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であり、例えばアミン及び、塩基性のアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンのいずれでもよい。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)で表される化合物〜式(C8)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2012185488
[式(C1)中、
c1、Rc2及びRc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。] The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and basic ammonium salts. As the amine, either an aliphatic amine or an aromatic amine may be used. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by the formula (C1) to a compound represented by the formula (C8), more preferably a compound represented by the formula (C1-1). It is done.
Figure 2012185488
[In the formula (C1),
R c1 , R c2 and R c3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the aromatic hydrocarbon group The hydrogen atom contained is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. It may be. ]

Figure 2012185488
[式(C1−1)中、
c2及びRc3は、前記と同義である。
c4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2012185488
[In the formula (C1-1),
R c2 and R c3 are as defined above.
R c4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms.
m3 represents an integer of 0 to 3, and when m3 is 2 or more, a plurality of R c4 s may be the same or different. ]

Figure 2012185488
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、
c5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は、同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2012185488
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4),
R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 may be the same or different. ]

アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられる。   Examples of the alkanoyl group include acetyl group, 2-methylacetyl group, 2,2-dimethylacetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pentanoyl group, and 2,2-dimethylpropionyl group.

Figure 2012185488
[式(C5)及び式(C6)中、
c10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
o3及びp3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、o3が2以上であるとき、複数のRc14は同一でも異なっていてもよく、p3が2以上であるとき、複数のRc15は同一でも異なっていてもよい。
c1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012185488
[In Formula (C5) and Formula (C6),
R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3. When o3 is 2 or more, the plurality of R c14 may be the same or different. When p3 is 2 or more, the plurality of R c15 is It may be the same or different.
L c1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

Figure 2012185488
[式(C7)及び式(C8)中、
c18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
q3、r3及びs3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、q3が2以上であるとき、複数のRc18は同一でも異なっていてもよく、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一でも異なっていてもよく、s3が2以上であるとき、複数のRc20は同一でも異なっていてもよい。
c2は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012185488
[In Formula (C7) and Formula (C8),
R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represents an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, a plurality of R c18 may be the same or different. When r3 is 2 or more, a plurality of Rc18 c19 may be the same or different, and when s3 is 2 or more, a plurality of Rc20 may be the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

式(C1)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、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、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及び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、
これらの中でも、ジイソプロピルアニリンが好ましく、2,6−ジイソプロピルアニリン特に好ましい。
Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyl Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonyl Amine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2- Diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like.
Among these, diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is particularly preferable.

式(C2)で表される化合物としては、ピペラジンなどが挙げられる。
式(C3)で表される化合物としては、モルホリンなどが挙げられる。
式(C4)で表される化合物としては、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。
式(C5)で表される化合物としては、2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
式(C6)で表される化合物としては、イミダゾール、4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
式(C7)で表される化合物としては、ピリジン、4−メチルピリジンなどが挙げられる。
式(C8)で表される化合物としては、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’−ジピコリルアミン及びビピリジンなどが挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (C2) include piperazine.
Examples of the compound represented by the formula (C3) include morpholine.
Examples of the compound represented by the formula (C4) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound represented by the formula (C5) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound represented by the formula (C6) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound represented by the formula (C7) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound represented by the formula (C8) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 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′-dipiconylamine, bipyridine and the like.

アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリンなどが挙げられる。   As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Examples include ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, and choline.

<その他の成分>
本レジスト組成物は、必要に応じて、上述した成分以外の構成成分を含有していてもよい。この構成成分を「成分(F)」という場合がある。成分(F)としては、本技術分野で広く用いられている添加剤であり、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤及び染料などが挙げられる。
<Other ingredients>
This resist composition may contain components other than the components described above as necessary. This component may be referred to as “component (F)”. Component (F) is an additive widely used in this technical field, and examples thereof include a sensitizer, a dissolution inhibitor, a surfactant, a stabilizer, and a dye.

<レジスト組成物の調製>
本発明のレジスト組成物は、樹脂、酸発生剤(B)及び溶剤(D)、並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)及び成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂の種類、樹脂の溶剤に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合等を用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition of the present invention can be prepared by mixing a resin, an acid generator (B) and a solvent (D), and a basic compound (C) and a component (F) used as necessary. . The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind of resin, the solubility with respect to the solvent of resin, etc. An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.

溶剤(D)の含有割合は、樹脂の種類などに応じて適宜調節できるが、本レジスト組成物総質量に対して、好ましくは90質量%以上、より好ましくは92質量%以上であり、さらに好ましくは94質量%以上であり、好ましくは99質量%以下であり、より好ましくは99.9質量%以下である。なお、溶剤(D)の含有量が90質量%である本レジスト組成物では、該本レジスト組成物総質量に対する固形分の含有量は10質量%に該当する。本明細書では「固形分」とは、レジスト組成物から溶剤を取り除いたものをいう。固形分の含有割合は、液体クロマトグラフィー及び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。
このような含有割合で溶剤(D)を含む本レジスト組成物は、例えば後述するレジストパターンの製造方法において、厚み30〜300nm程度の組成物層を形成することができる。
The content ratio of the solvent (D) can be appropriately adjusted according to the type of the resin and the like, but is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more, further preferably, based on the total mass of the resist composition. Is 94% by mass or more, preferably 99% by mass or less, and more preferably 99.9% by mass or less. In addition, in this resist composition whose content of a solvent (D) is 90 mass%, content of solid content with respect to this resist composition total mass corresponds to 10 mass%. In the present specification, the “solid content” means a solvent obtained by removing the solvent from the resist composition. The solid content can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography and gas chromatography.
This resist composition containing the solvent (D) in such a content ratio can form a composition layer having a thickness of about 30 to 300 nm, for example, in a method for producing a resist pattern described later.

本レジスト組成物における樹脂の含有割合は、本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、80質量%以上99質量%以下であることが好ましい。
本レジスト組成物においては、例えば、樹脂として、
(i)樹脂(AA)のみ、
(ii)樹脂(AA)と樹脂(X)との組み合わせ、
(iii)樹脂(AA)と樹脂(AB)との組み合わせ
(iv)樹脂(AB)と樹脂(X)との組み合わせ、
(v)樹脂(AA)と樹脂(AB)と樹脂(X)との組み合わせ
を含んでいてもよい。
The resin content in the resist composition is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less based on the total mass of the solid content of the resist composition.
In the present resist composition, for example, as a resin,
(I) Resin (AA) only
(Ii) a combination of resin (AA) and resin (X),
(Iii) Combination of resin (AA) and resin (AB) (iv) Combination of resin (AB) and resin (X),
(V) A combination of resin (AA), resin (AB), and resin (X) may be included.

本レジスト組成物における樹脂が、
(i)樹脂(AA)のみである場合、その含有量は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下が好ましい。
The resin in the resist composition is
(I) When it is only resin (AA), the content is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the solid content of the resist composition.

(ii)樹脂(AA)と樹脂(X)との組み合わせである場合、その合計含有量は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下が好ましい。
樹脂(AA)と樹脂(X)との混合質量比は、樹脂(X)10質量部に対して、樹脂(AA)は、0.1〜100質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましい。
(Ii) In the case of a combination of the resin (AA) and the resin (X), the total content is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the solid content of the resist composition.
The mixing mass ratio of the resin (AA) and the resin (X) is preferably 0.1 to 100 parts by mass and more preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 10 parts by mass of the resin (X). preferable.

(iii)樹脂(AA)と樹脂(AB)との組み合わせである場合、樹脂(AB)の含有量は、レジスト組成物の固形分に対して、0.1質量%以上10質量%以下が好ましく、樹脂(AA)の含有量は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上98.9質量%以下が好ましい。   (Iii) In the case of a combination of the resin (AA) and the resin (AB), the content of the resin (AB) is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the solid content of the resist composition. The content of the resin (AA) is preferably 80% by mass or more and 98.9% by mass or less based on the solid content of the resist composition.

(iv)樹脂(AB)と樹脂(X)との組み合わせである場合、樹脂(AB)の含有量は、レジスト組成物の固形分に対して、0.1〜10質量%が好ましく、樹脂(X)の含有量は、80質量%以上98.9質量%以下が好ましい。
樹脂(AB)と樹脂(X)との混合質量比は、樹脂(X)10質量部に対して、樹脂(AB)は、0.01〜2質量部が好ましく、0.1〜1質量部がより好ましい。
(Iv) When the combination of the resin (AB) and the resin (X) is used, the content of the resin (AB) is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the solid content of the resist composition. The content of X) is preferably 80% by mass or more and 98.9% by mass or less.
The mixing mass ratio of the resin (AB) and the resin (X) is preferably 0.01 to 2 parts by mass, preferably 0.1 to 1 part by mass with respect to 10 parts by mass of the resin (X). Is more preferable.

(v)樹脂(AA)と樹脂(AB)と樹脂(X)との組み合わせである場合、樹脂(AB)の含有量は、レジスト組成物の固形分に対して、0.1質量%以上10質量%以下が好ましく、樹脂(AA)と樹脂(X)との合計含有量は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上98.9質量%以下が好ましい。   (V) In the case of a combination of the resin (AA), the resin (AB), and the resin (X), the content of the resin (AB) is 0.1% by mass or more and 10% by mass with respect to the solid content of the resist composition. The total content of the resin (AA) and the resin (X) is preferably 80% by mass or more and 98.9% by mass or less with respect to the solid content of the resist composition.

樹脂(AB)と樹脂(X)との混合質量比は、樹脂(X)10質量部に対して、樹脂(AB)は0.01〜2質量部が好ましく、0.1〜1質量部がより好ましい。   The mixing mass ratio of the resin (AB) and the resin (X) is preferably 0.01 to 2 parts by mass, and 0.1 to 1 part by mass with respect to 10 parts by mass of the resin (X). More preferred.

酸発生剤(B)の含有質量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上であり、好ましくは30質量部以下であり、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 100 parts by mass of the resin. 25 parts by mass or less.

本レジスト組成物に塩基性化合物(C)を用いる場合、その含有割合は、本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、0.01〜1質量%程度であると好ましい。   When using a basic compound (C) for this resist composition, the content rate is preferable in it being about 0.01-1 mass% with respect to the total mass of solid content of this resist composition.

これら成分の含有量や含有割合は、それぞれ、本レジスト組成物を調製する際の使用量により制御可能であり、本レジスト組成物を調製した後には、レジスト組成物を、例えば、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー等の公知の分析手段に供して求めることができる。   The content and content ratio of these components can be controlled by the amount used in preparing the resist composition, respectively. After preparing the resist composition, the resist composition is prepared by, for example, gas chromatography, It can be obtained by using a known analysis means such as liquid chromatography.

なお、成分(F)を本レジスト組成物に用いる場合には、成分(F)の種類に応じて、適切な含有量を調節することもできる。   In addition, when using a component (F) for this resist composition, suitable content can also be adjusted according to the kind of component (F).

<レジストパターンの製造方法>
続いて、本レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法について説明する。
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本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)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程
を含む。
<Method for producing resist pattern>
Then, the manufacturing method of the resist pattern using this resist composition is demonstrated.
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition 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,
(4) A step of heating the composition layer after exposure and (5) a step of developing the composition layer after heating.

レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーターなど、半導体の微細加工のレジスト材料塗布用として広く用いられている塗布装置によって行うことができる。かくして基板上にレジスト組成物からなる塗布膜が形成される。当該塗布装置の条件(塗布条件)を種々調節することで、該塗布膜の膜厚は調整可能であり、適切な予備実験等を行うことにより、所望の膜厚の塗布膜になるように塗布条件を選ぶことができる。本レジスト組成物を塗布する前の基板は、微細加工を実施しようとする種々のものを選ぶことができる。なお、本レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜を形成するなどしてもよい。この反射防止膜の形成には例えば、市販の有機反射防止膜用組成物を用いることができる。   The application of the resist composition onto the substrate can be performed by a coating apparatus such as a spin coater that is widely used for applying a resist material for semiconductor microfabrication. Thus, a coating film made of a resist composition is formed on the substrate. The film thickness of the coating film can be adjusted by variously adjusting the conditions (coating conditions) of the coating apparatus, and by applying an appropriate preliminary experiment, the coating film can be applied to have a desired film thickness. You can choose the conditions. Various substrates to be subjected to microfabrication can be selected as the substrate before applying the resist composition. Note that the substrate may be washed or an antireflection film may be formed before applying the resist composition. For example, a commercially available composition for an organic antireflection film can be used for forming the antireflection film.

乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いた加熱手段(いわゆるプリベーク)又は減圧装置を用いた減圧手段により、或いはこれらの手段を組み合わせて、塗布膜から溶剤を蒸発させることにより行われる。加熱手段や減圧手段の条件は、本レジスト組成物に含まれる溶剤(D)の種類等に応じて調整されるが、例えばホットプレートを用いる加熱手段(ホットプレート加熱)では、ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度の範囲にしておけばよい。また、減圧手段では、適当な減圧機の中に、塗布膜が形成された基板を封入した後、減圧機の内部圧力を1〜1.0×10Pa程度にすればよい。これにより、基板上には組成物層が形成される。 Drying is performed, for example, by evaporating the solvent from the coating film by heating means using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), decompressing means using a decompressing device, or a combination of these means. The conditions of the heating means and the decompression means are adjusted according to the type of the solvent (D) contained in the resist composition. For example, in the heating means using a hot plate (hot plate heating), the surface temperature of the hot plate May be in the range of about 50 to 200 ° C. Further, in the decompression means, after the substrate on which the coating film is formed is sealed in an appropriate decompressor, the internal pressure of the decompressor may be set to about 1 to 1.0 × 10 5 Pa. Thereby, a composition layer is formed on the substrate.

得られた組成物層を露光する工程であり、好ましくは、露光機を用いて該組成物層を露光する。この際には、微細加工を実施しようとする所望のパターンに応じたマスクを介して露光が行われる。露光機の露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(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、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。また、該露光機は液浸露光機であってもよい。
上述のとおり、マスクを介して露光することにより、該組成物層には露光された部分(露光部)及び露光されていない部分(未露光部)が生じる。露光部の組成物層では該組成物層に含まれる酸発生剤(B)が露光エネルギーを受けて酸を発生し、さらに発生した酸との作用により、樹脂(AA)〔又は樹脂(X)〕にある酸不安定基が脱保護反応を生じ、結果として露光部の組成物層にある樹脂(AA)〔又は樹脂(X)〕はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。一方、未露光部では露光エネルギーを受けていないため、樹脂(AA)〔又は樹脂(X)〕はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。かくして、露光部にある組成物層と未露光部にある組成物層とは、アルカリ水溶液に対する溶解性が著しく相違することとなる。
In this step, the obtained composition layer is exposed. Preferably, the composition layer is exposed using an exposure machine. At this time, exposure is performed through a mask corresponding to a desired pattern to be finely processed. As an exposure light source of the exposure machine, an ultraviolet light source such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), or a solid-state laser light source (YAG Various lasers such as semiconductor lasers, etc., which convert wavelength of laser light to emit harmonic laser light in the far ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, those which irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV), etc. Can be used. The exposure machine may be an immersion exposure machine.
As described above, by exposing through a mask, an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion) are generated in the composition layer. In the composition layer of the exposed portion, the acid generator (B) contained in the composition layer receives exposure energy to generate an acid, and further, by the action with the generated acid, resin (AA) [or resin (X) ] Causes a deprotection reaction, and as a result, the resin (AA) [or resin (X)] in the composition layer of the exposed area becomes soluble in an aqueous alkaline solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (AA) [or resin (X)] remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. Thus, the composition layer in the exposed portion and the composition layer in the unexposed portion are significantly different in solubility in the alkaline aqueous solution.

露光部で生じうる脱保護基反応を、さらにその進行を促進するための加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)が行われる。加熱処理は、ホットプレートを用いる加熱手段が好ましい。なお、工程(4)におけるホットプレート加熱では、ホットプレートの表面温度は50〜200℃程度が好ましく、70〜150℃程度がさらに好ましい。   A heat treatment (so-called post-exposure baking) for further promoting the progress of the deprotecting group reaction that may occur in the exposed portion is performed. The heat treatment is preferably a heating means using a hot plate. In the hot plate heating in the step (4), the surface temperature of the hot plate is preferably about 50 to 200 ° C, more preferably about 70 to 150 ° C.

加熱後の組成物層を現像する。好ましくは、加熱後の組成物層を現像装置により現像する。ここでいう現像とは、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させることにより、露光部の組成物層をアルカリ水溶液に溶解させ、未露光部の組成物層を基板上に残存させることを意味する。これにより、基板上にレジストパターンを製造することができる。
ここで用いられるアルカリ水溶液は、「アルカリ現像液」と称されて、本技術分野で用いられるものを用いることができる。該アルカリ水溶液としては例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液や(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)の水溶液などが挙げられる。
The composition layer after heating is developed. Preferably, the heated composition layer is developed with a developing device. The development here means that the composition layer in the exposed area is dissolved in the alkaline aqueous solution by bringing the composition layer after heating into contact with the alkaline aqueous solution, and the composition layer in the unexposed area remains on the substrate. means. Thereby, a resist pattern can be manufactured on a board | substrate.
The alkaline aqueous solution used here is referred to as “alkaline developer”, and those used in this technical field can be used. Examples of the alkaline aqueous solution include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and an aqueous solution of (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).

現像後、好ましくは超純水等でリンス処理を行い、さらに基板及びレジストパターン上に残存している水分を除去する。   After the development, a rinsing process is preferably performed with ultrapure water or the like, and moisture remaining on the substrate and the resist pattern is removed.

<用途>
本レジスト組成物は、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、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、さらに液浸露光用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition includes a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure or a resist composition for EUV exposure, and further immersion exposure It is suitable as a resist composition.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
樹脂(aa)の組成比(当該樹脂(aa)製造に用いた各モノマーに由来する構造単位の、樹脂(aa)に対する共重合比)は、重合終了後の反応液における未反応モノマー量を、液体クロマトグラフィーを用いて測定し、得られた結果から重合に用いられたモノマー量を求めることにより算出した。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
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)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The composition ratio of the resin (aa) (copolymerization ratio of the structural unit derived from each monomer used in the production of the resin (aa) to the resin (aa)) is the amount of unreacted monomer in the reaction solution after the polymerization is completed. It measured using the liquid chromatography, and computed by calculating | requiring the monomer amount used for superposition | polymerization from the obtained result.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-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)

樹脂の合成
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。以下、これらのモノマーを、その式番号に応じて、「モノマー(M−A)」〜「モノマー(M−L)」という。

Figure 2012185488
Resin Synthesis The compounds (monomers) used in the resin synthesis are shown below. Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (MA)” to “monomer (ML)” depending on the formula number.

Figure 2012185488

合成例1〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)を用い、全モノマー量の1.2質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して、2.5mol%添加し、これらを60℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.9×10の樹脂A1(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012185488
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin A1]
A monomer (MF) was used as a monomer, and methyl isobutyl ketone 1.2 times the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 2.5 mol% of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator was added with respect to the total amount of monomers, and these were heated at 60 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A1 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.9 × 10 4 in a yield of 80%. It was. This resin A1 has the following structural units.
Figure 2012185488

合成例2〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−E)及びモノマー(M−F)を用い、そのモル比(モノマー(M−E):モノマー(M−F))が10:90となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して、3.5mol%添加し、これらを60℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.9×10の樹脂A2(共重合体)を収率84%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(u−E):構造単位(u−F)=9.9:90.1であった。なお、「モノマー(M−E)」に由来する構造単位等を、その式符号に応じて、「構造単位(M−E)」等といい、以降の合成例においても同様の表記とする。

Figure 2012185488
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin A2]
Monomer (ME) and monomer (MF) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (ME): monomer (MF)) is 10:90. 1.2 mass times of methyl isobutyl ketone was added to make a solution. To this solution, 3.5 mol% of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator was added with respect to the total amount of monomers, and these were heated at 60 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A2 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.9 × 10 4 in a yield of 84%. It was. This resin A2 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit was structural unit (u−E): structural unit (u−F) = 9.9: 90.1. Note that a structural unit or the like derived from “monomer (ME)” is referred to as “structural unit (ME)” or the like depending on its formula sign, and the same notation is used in the following synthesis examples.
Figure 2012185488

合成例3〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−I)、モノマー(M−J)、モノマー(M−G)、モノマー(M−K)及びモノマー(M−C)を用い、そのモル比(モノマー(M−I):モノマー(M−J):モノマー(M−G):モノマー(M−K):モノマー(M−C))が30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.1×10の樹脂X1(共重合体)を収率65%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(u−I):構造単位(u−J):構造単位(u−G):構造単位(u−K):構造単位(u−C)=20.1:13.3:6.8:23.9:35.9であった。

Figure 2012185488
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin X1]
As a monomer, a monomer (M-I), a monomer (M-J), a monomer (MG), a monomer (M-K) and a monomer (M-C) are used, and the molar ratio (monomer (M-I)) : Monomer (M-J): monomer (MG): monomer (M-K): monomer (M-C)) were mixed so that the ratio was 30: 14: 6: 20: 30. 1.5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and the weight average molecular weight was 8.1. A × 10 3 resin X1 (copolymer) was obtained in a yield of 65%. This resin X1 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit is as follows: structural unit (u-I): structural unit (u-J): structural unit (u-G): structural unit (u-K): structural unit (u-C) = 20. 1: 13.3: 6.8: 23.9: 35.9.
Figure 2012185488

合成例4〔樹脂X2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−H)、モノマー(M−J)、モノマー(M−D)、モノマー(M−K)及びモノマー(M−C)を用い、そのモル比(モノマー(M−H):モノマー(M−J):モノマー(M−D):モノマー(M−K):モノマー(M−C))が30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.2×10の樹脂X2(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂X2は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(u−H):構造単位(u−J):構造単位(u−D):構造単位(u−K):構造単位(u−C)=24.6:13.3:6.5:22.4:33.2であった。

Figure 2012185488
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin X2]
As a monomer, a monomer (M−H), a monomer (M−J), a monomer (M−D), a monomer (M−K), and a monomer (M−C) are used, and the molar ratio (monomer (M−H)) : Monomer (M-J): monomer (MD): monomer (M-K): monomer (M-C)) were mixed so as to be 30: 14: 6: 20: 30. 1.5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.2. A x10 3 resin X2 (copolymer) was obtained in a yield of 78%. This resin X2 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit is as follows: structural unit (uH): structural unit (uJ): structural unit (uD): structural unit (uK): structural unit (uC) = 24. 6: 13.3: 6.5: 22.4: 33.2.
Figure 2012185488

合成例5〔樹脂X3の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−B)、モノマー(M−C)及びモノマー(M−D)を用い、そのモル比(モノマー(M−B):モノマー(M−C):モノマー(M−D))が35:45:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1.0mol%及び3.0mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.0×10の樹脂X3(共重合体)を収率75%で得た。この樹脂X3は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(u−B):構造単位(u−C):構造単位(u−D)=34.7:45.4:19.9。

Figure 2012185488
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin X3]
As the monomer, monomer (MB), monomer (MC) and monomer (MD) are used, and the molar ratio (monomer (MB): monomer (MC): monomer (MD) ) Was 35:45:20, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1.0 mol% and 3.0 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.0. A × 10 3 resin X3 (copolymer) was obtained in a yield of 75%. This resin X3 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit is structural unit (u-B): structural unit (u-C): structural unit (u-D) = 34.7: 45.4: 19.9.
Figure 2012185488

合成例6〔樹脂X4の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−H)、モノマー(M−L)、モノマー(M−D)、モノマー(M−K)及びモノマー(M−C)を用い、そのモル比(モノマー(M−H):モノマー(M−L):モノマー(M−D):モノマー(M−K):モノマー(M−C))が30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.2×10の樹脂X4(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂X4は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(u−H):構造単位(u−L):構造単位(u−D):構造単位(u−K):構造単位(u−C)=24.4:13.8:6.3:22.2:33.3であった。

Figure 2012185488
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin X4]
As a monomer, a monomer (M−H), a monomer (ML), a monomer (MD), a monomer (M−K), and a monomer (M−C) are used, and the molar ratio (monomer (M−H) : Monomer (ML): monomer (MD): monomer (M-K): monomer (M-C)) are mixed so as to be 30: 14: 6: 20: 30. 1.5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.2. A × 10 3 resin X4 (copolymer) was obtained in a yield of 78%. This resin X4 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit is as follows: structural unit (uH): structural unit (uL): structural unit (uD): structural unit (uK): structural unit (uC) = 24. 4: 13.8: 6.3: 22.2: 33.3.
Figure 2012185488

合成例7〔樹脂Z1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−A)及びモノマー(M−B)を用い、そのモル比(モノマー(M−A):モノマー(M−B))が80:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.5mol%及び1.5mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量2.8×10の樹脂Z1(共重合体)を収率70%で得た。
この樹脂Z1は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(u−A):構造単位(u−B)=80.2:19.8であった。

Figure 2012185488
Synthesis Example 7 [Synthesis of Resin Z1]
Monomer (MA) and monomer (MB) are used as monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (MA): monomer (MB)) is 80:20. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.5 mol% and 1.5 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 70 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 2.8. A × 10 4 resin Z1 (copolymer) was obtained in a yield of 70%.
This resin Z1 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit was structural unit (u−A): structural unit (u−B) = 80.2: 19.8.
Figure 2012185488

実施例及び比較例
<レジスト組成物の調製>
表2に示す成分をそれぞれの質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。なお、表2では樹脂A1などを、「A1」などと略称する。
Examples and Comparative Examples <Preparation of Resist Composition>
The components shown in Table 2 were dissolved in the following solvents in the respective parts by mass, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition. In Table 2, the resin A1 and the like are abbreviated as “A1” and the like.

Figure 2012185488
Figure 2012185488

<樹脂>
合成例1〜7で得られた樹脂
<酸発生剤(B)>
B1:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成

Figure 2012185488
B2:WO2008/99869号の実施例及び特開2010−26478の実施例に従って合成
Figure 2012185488
B3:特開2005−221721の実施例に従って合成
Figure 2012185488
<Resin>
Resins obtained in Synthesis Examples 1 to 7 <Acid generator (B)>
B1: Synthesis according to the example of JP 2010-152341 A
Figure 2012185488
B2: synthesized according to examples of WO2008 / 99869 and JP2010-26478
Figure 2012185488
B3: synthesized according to the example of JP-A-2005-221721
Figure 2012185488

<塩基性化合物(C):クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<Basic compound (C): quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

<溶剤(D−1)>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
シクロヘキサノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<溶剤(D−2)>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 285.0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
<Solvent (D-1)>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts Cyclohexanone 20.0 parts γ-Butyrolactone 3.5 parts <Solvent (D-2)>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 285.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

<レジストパターンの製造及びその評価>
実施例1〜7の本レジスト組成物及び比較例1のレジスト組成物は以下のようにして、液浸露光によるラインエッジラフネス(LER)評価を行った。また、合わせて、実施例1〜7の本レジスト組成物及び比較例1のレジスト組成物の欠陥評価も行った。以下、本レジスト組成物及び比較例1のレジスト組成物を総称して、「レジスト組成物」ということがある。
<Manufacture of resist pattern and its evaluation>
The present resist compositions of Examples 1 to 7 and the resist composition of Comparative Example 1 were subjected to line edge roughness (LER) evaluation by immersion exposure as follows. Moreover, the defect evaluation of this resist composition of Examples 1-7 and the resist composition of Comparative Example 1 was also performed. Hereinafter, the resist composition and the resist composition of Comparative Example 1 may be collectively referred to as “resist composition”.

<レジスト組成物の液浸露光後のラインエッジラフネス(LER)評価>
12インチのシリコン製ウェハ上に、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78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
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2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。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表2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い、レジストパターンを得た。
<Evaluation of line edge roughness (LER) after immersion exposure of resist composition>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 78 nm. 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 (pre-baking) was 85 nm.
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 2. Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer on which the resist composition film is formed in this manner, the exposure amount is stepwise. The line and space pattern was subjected to immersion exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 2 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed to obtain a resist pattern.

得られたレジストパターンにおいて、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 the obtained resist pattern, 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.

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振れ幅を測定した。この結果を表3に示す。   The wall surface of the resist pattern after the lithography process was observed with a scanning electron microscope, and the width of unevenness on the side wall of the resist pattern was measured. The results are shown in Table 3.

<欠陥評価>
12インチのシリコン製ウェハ(基板)に、レジスト組成物を、乾燥後の膜厚が0.15μmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表3のPB欄に示す温度で60秒間プリベーク(PB)し、ウェハ上に組成物層を形成した。
このようにして組成物層を形成したウェハに、現像機[ACT−12;東京エレクトロン(株)製]を用いて、60秒間、水リンスを行った。
その後、欠陥検査装置[KLA−2360;KLAテンコール製]を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。この結果を表3に示す。
<Defect evaluation>
The resist composition was applied (spin coated) to a 12-inch silicon wafer (substrate) so that the film thickness after drying was 0.15 μm. After coating, the composition layer was formed on the wafer by pre-baking (PB) for 60 seconds at a temperature shown in the PB column of Table 3 on a direct hot plate.
The wafer on which the composition layer was formed in this manner was subjected to water rinsing for 60 seconds using a developing machine [ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Ltd.].
Thereafter, the number of defects on the wafer was measured using a defect inspection apparatus [KLA-2360; manufactured by KLA Tencor]. The results are shown in Table 3.

Figure 2012185488
Figure 2012185488

本レジスト組成物(実施例1〜実施例9)では、優れたラインエッジラフネスのレジストパターンを製造することができた。一方、比較例1、2のレジスト組成物では、得られるレジストパターンのラインエッジラフネスは不良であった。また、本レジスト組成物(実施例1〜実施例9)を用いて得られるレジストパターンは欠陥の発生数も、比較例1、2のレジスト組成物に比して少なく、良好であった。   In this resist composition (Examples 1 to 9), a resist pattern having excellent line edge roughness could be produced. On the other hand, in the resist compositions of Comparative Examples 1 and 2, the line edge roughness of the resulting resist pattern was poor. Moreover, the resist pattern obtained using this resist composition (Examples 1 to 9) was good in that the number of defects generated was small as compared with the resist compositions of Comparative Examples 1 and 2.

本発明のレジスト組成物は、半導体の微細加工に利用できる。   The resist composition of the present invention can be used for fine processing of semiconductors.

Claims (11)

(A)式(aa)で表される構造単位を有する樹脂、
(B)酸発生剤及び
(D1)環状ケトン溶剤を含有するレジスト組成物。
Figure 2012185488
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−1)
Figure 2012185488
(式(a−1)中、
sは0又は1の整数を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
10、A11及びA12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。)
で表される基を表す。]
(A) a resin having a structural unit represented by the formula (aa),
A resist composition containing (B) an acid generator and (D1) a cyclic ketone solvent.
Figure 2012185488
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Good.
A aa1 is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent or a formula (a-1)
Figure 2012185488
(In the formula (a-1),
s represents an integer of 0 or 1.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 10 , A 11 and A 12 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. )
Represents a group represented by ]
前記(D1)が、5〜7員環の環状ケトン溶剤である請求項1記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 1, wherein (D1) is a 5- to 7-membered cyclic ketone solvent. 前記(D1)が、以下の式(d)で表される溶剤である請求項1記載のレジスト組成物。
Figure 2012185488
[式(d)中、ndは1〜3の整数を表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein (D1) is a solvent represented by the following formula (d).
Figure 2012185488
[In the formula (d), nd represents an integer of 1 to 3. ]
さらに、グリコールエーテルエステル溶剤、グリコールエーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤及び環状エステル溶剤から選ばれる少なくとも1種の溶剤を含有する請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition in any one of Claims 1-3 containing the at least 1 sort (s) of solvent chosen from a glycol ether ester solvent, a glycol ether solvent, an ester solvent, a ketone solvent, and a cyclic ester solvent. 前記式(aa)のRaa2が、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基である請求項1〜4のいずれか記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein R aa2 in the formula (aa) is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom. 前記式(aa)のAaa1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である請求項1〜5のいずれか記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A aa1 in the formula (aa) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. 前記式(aa)のAaa1が、メチレン基である請求項1〜5のいずれか記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A aa1 in the formula (aa) is a methylene group. 前記(A)が、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に可溶となる樹脂である請求項1〜7のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 1, wherein (A) is a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution and becomes soluble in an aqueous alkali solution by the action of an acid. 前記(B)が、以下の式(B1)で表される酸発生剤である請求項1〜8のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2012185488
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に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 1, wherein (B) is an acid generator represented by the following formula (B1).
Figure 2012185488
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である請求項9記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 9, wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. (1)請求項1〜10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)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
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 1-10 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,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
A method for producing a resist pattern including:
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