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JP2013079228A - Salt and resist composition - Google Patents

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JP2013079228A
JP2013079228A JP2012189596A JP2012189596A JP2013079228A JP 2013079228 A JP2013079228 A JP 2013079228A JP 2012189596 A JP2012189596 A JP 2012189596A JP 2012189596 A JP2012189596 A JP 2012189596A JP 2013079228 A JP2013079228 A JP 2013079228A
Authority
JP
Japan
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group
formula
carbon atoms
represented
hydroxy
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012189596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sakamoto
宏 坂本
Hiroko Yamashita
裕子 山下
Koji Ichikawa
幸司 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2012189596A priority Critical patent/JP2013079228A/en
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Abstract

【課題】レジストパターン製造時のラインエッジラフネス(LER)が良好なレジスト組成物を構成する酸発生剤の提供。
【解決手段】式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体。

Figure 2013079228

[式中、Q及びQは、同一又は相異なり、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。Lは、炭素数1〜17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該2価の脂肪族飽和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。Zは、有機カチオンを表す。*は、ヒドロキシ芳香族環との結合手を表す。]
【選択図】なしAn acid generator for forming a resist composition having a good line edge roughness (LER) at the time of producing a resist pattern is provided.
A hydroxyaromatic derivative having a group represented by formula (1).
Figure 2013079228

[In formula, Q < 1 > and Q < 2 > are the same or different, and represent a fluorine atom or a C1-C6 perfluoroalkyl group. L 1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. . Z + represents an organic cation. * Represents a bond with a hydroxy aromatic ring. ]
[Selection figure] None

Description

本発明は、レジスト組成物用の酸発生剤として有用な塩、当該塩を含有するレジスト組成物などに関する。   The present invention relates to a salt useful as an acid generator for a resist composition, a resist composition containing the salt, and the like.

半導体の微細加工に用いられる化学増幅型レジスト組成物は、通常、酸発生剤を含有する。   Chemically amplified resist compositions used for semiconductor microfabrication usually contain an acid generator.

かかるレジスト組成物用酸発生剤として、例えば、特許文献1には、以下の式(Z1)で表される塩が記載されている。

Figure 2013079228
[式(Z1)中、複数存在するDは、それぞれ独立に、水素原子、式(Z1−a)で表される基又は式(Z1−b)で表される基を表す。] As such an acid generator for a resist composition, for example, Patent Document 1 describes a salt represented by the following formula (Z1).
Figure 2013079228
[In Formula (Z1), a plurality of D's independently represent a hydrogen atom, a group represented by Formula (Z1-a), or a group represented by Formula (Z1-b). ]

特開2008−191413号公報JP 2008-191413 A

従来から知られる上記酸発生剤を含有するレジスト組成物は、レジストパターン製造時のラインエッジラフネス(LER)が必ずしも十分に満足できるものではなかった。   Conventionally known resist compositions containing the above-mentioned acid generators are not always satisfactory in terms of line edge roughness (LER) during the production of resist patterns.

このような状況下、本発明者らは鋭意検討した結果、以下の本発明に至った。
本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体。

Figure 2013079228
[式(1)中、
及びQは、同一又は相異なり、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。
は、炭素数1〜17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該2価の脂肪族飽和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。
は、有機カチオンを表す。
*は、ヒドロキシ芳香族環との結合手を表す。]
〔2〕式(I)、式(II)、式(III)又は式(IV)で表される前記〔1〕記載のヒドロキシ芳香族誘導体。
Figure 2013079228
[式(I)中、
Ia1〜RIa4は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の飽和炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、炭素数7〜13のアラルキル基又は式(1)で表される基を表す。
Ib1〜RIb15は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIa1〜RIa4、RIb1〜RIb15の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIb1〜RIb15の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。]
Figure 2013079228
[式(II)中、
IIc1〜RIIc9は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表し、RIIc1〜RIIc9の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIIc1〜RIIc9の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
II1〜PII5は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4の飽和炭化水素基、炭素数2〜4の不飽和炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜13のアラルキル基を示す。
II1及びPII2並びにPII4及びPII5は、互いに結合して環を形成していてもよい。]
Figure 2013079228
[式(III)中、
IIId1〜RIIId10は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
IIIe1〜RIIIe4は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIIId1〜RIIId10、RIIIe1〜RIIIe4の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIIId1〜RIIId10、RIIIe1〜RIIIe4の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
uは、1〜5の整数を表す。]
Figure 2013079228
[式(IV)中、
IVf1、RIVf2は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
IVg1〜RIVg8は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIVf1、RIVf2、RIVg1〜RIVg8の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIVf1、RIVf2、RIVg1〜RIVg8の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
IV6は、1価の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、又は、2価の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基はヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルキル基よりなる群から選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。
IV7は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜13のアラルキル基を示す。前記芳香族炭化水素基、アラルキル基はヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルキル基よりなる群から選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。該アルキル基、アラルキル基に含まれる−CH2−は−O−、−CO−又は−NRd−で置き換わっていてもよい。
dは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
IV6及びPIV7は互いに結合して環を形成していてもよい。
vは1又は2を表す。]
〔3〕式(1)のLが、*−CO−O−、*−CO−O−(CHu1−O−(u1は、1〜6の整数を表す。*は、Q及びQと結合した炭素原子との結合手を表す。
)又は式(L−A)で表される基である前記〔1〕又は〔2〕記載のヒドロキシ芳香族誘導体。
Figure 2013079228
[式(L−A)中、
u2は、0又は1を表す。
は、メチレン基又は酸素原子を表す。
* は、Q及びQと結合した炭素原子との結合手を表す。]
〔4〕式(1)のZが、トリアリールスルホニウムカチオンである前記〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のヒドロキシ芳香族誘導体。
〔5〕前記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載のヒドロキシ芳香族誘導体と、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溶解し得る樹脂とを含有するレジスト組成物。
〔6〕さらに、塩基性化合物を含有する前記〔5〕記載のレジスト組成物。
〔7〕(1)前記〔5〕又は〔6〕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して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(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。 Under such circumstances, the present inventors diligently studied, and as a result, reached the following present invention.
The present invention includes the following inventions.
[1] A hydroxyaromatic derivative having a group represented by the formula (1).
Figure 2013079228
[In Formula (1),
Q 1 and Q 2 are the same or different and each represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. .
Z + represents an organic cation.
* Represents a bond with a hydroxy aromatic ring. ]
[2] The hydroxy aromatic derivative according to the above [1], which is represented by the formula (I), the formula (II), the formula (III) or the formula (IV).
Figure 2013079228
[In the formula (I),
R Ia1 to R Ia4 are independently a hydrogen atom, a hydroxy group, a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group, or the formula of 7-13 carbon atoms The group represented by (1) is represented.
R Ib1 to R Ib15 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by Formula (1).
Provided that at least one of R Ia1 ~R Ia4, R Ib1 ~R Ib15 is a group represented by the formula (1), and at least one of R Ib1 to R IB15 are hydroxy groups. ]
Figure 2013079228
[In the formula (II),
R IIc1 to R IIc9 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by the formula (1), and at least one of R IIc1 to R IIc9 is represented by the formula: It is a group represented by (1), and at least one of R IIc1 to R IIc9 is a hydroxy group.
P II1 to P II5 are each independently a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an unsaturated hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, An aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms is shown.
P II1 and P II2 and P II4 and P II5 may be bonded to each other to form a ring. ]
Figure 2013079228
[In the formula (III),
R IIId1 to R IIId10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by Formula (1).
R IIIe1 to R IIIe4 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
However, at least one of R IIId1 to R IIId10 and R IIIe1 to R IIIe4 is a group represented by the formula (1), and at least one of R IIId1 to R IIId10 and R IIIe1 to R IIIe4 is It is a hydroxy group.
n u represents an integer of 1 to 5. ]
Figure 2013079228
[In the formula (IV),
R IVf1 and R IVf2 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
R IVg1 to R IVg8 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
However, at least one of R IVf1 , R IVf2 and R IVg1 to R IVg8 is a group represented by the formula (1), and at least one of R IVf1 , R IVf2 and R IVg1 to R IVg8 is It is a hydroxy group.
PIV6 represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group may be substituted with at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
P IV7 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group and aralkyl group may be substituted with at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. —CH 2 — contained in the alkyl group or aralkyl group may be replaced by —O—, —CO— or —NR d —.
R d represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
P IV6 and P IV7 may be bonded to each other to form a ring.
n v represents 1 or 2. ]
[3] L 1 in the formula (1) is * —CO—O—, * —CO—O— (CH 2 ) u1 —O— (u1 represents an integer of 1 to 6. * represents Q 1. And a bond to a carbon atom bonded to Q 2 .
) Or the hydroxyaromatic derivative according to the above [1] or [2], which is a group represented by the formula (L 1 -A).
Figure 2013079228
[In the formula (L 1 -A),
u2 represents 0 or 1.
X 1 represents a methylene group or an oxygen atom.
* Represents a bond with a carbon atom bonded to Q 1 and Q 2 . ]
[4] The hydroxy aromatic derivative according to any one of [1] to [3], wherein Z + in formula (1) is a triarylsulfonium cation.
[5] A resist composition comprising the hydroxy aromatic derivative according to any one of [1] to [4] above and a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. .
[6] The resist composition according to [5], further containing a basic compound.
[7] (1) A step of applying the resist composition according to [5] or [6] on a substrate,
(2) A step of drying the composition after application to form 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:

本発明の塩は、レジスト組成物の成分の一つである酸発生剤として有用であり、レジストパターン製造時のラインエッジラフネス(LER)に優れたレジスト組成物を与える。   The salt of the present invention is useful as an acid generator that is one of the components of a resist composition, and provides a resist composition having excellent line edge roughness (LER) during the production of a resist pattern.

本発明は、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体、及び、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体と、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溶解し得る樹脂(以下、場合により「樹脂(A)」という。)とを含有するレジスト組成物(以下、場合により、「本レジスト組成物」という。
)を提供する。
まず、本レジスト組成物の構成成分を、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体、樹脂(A)、必要に応じて本レジスト組成物に含有される塩基性化合物(以下、場合により「塩基性化合物(C)」という。)及び溶剤(以下、場合により溶剤(D)という。)の順に説明し、さらに、本レジスト組成物の調製方法及び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関して説明する。
The present invention relates to a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1), a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1), and an insoluble or hardly soluble acid solution in an alkaline aqueous solution. And a resist composition (hereinafter, sometimes referred to as “resin (A)”) that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the above action (hereinafter, sometimes referred to as “the present resist composition”).
)I will provide a.
First, the constituents of the resist composition are a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1), a resin (A), and a basic compound contained in the resist composition as necessary (hereinafter, In some cases, referred to as “basic compound (C)” and solvent (hereinafter, sometimes referred to as solvent (D)) will be described in this order, and further, a method for preparing the resist composition and a resist pattern using the resist composition The manufacturing method will be described.

本レジスト組成物の構成成分などを説明する前に、本明細書において共通する置換基などを説明する。本明細書では、特に断りのない限り、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化学構造式においても適用される。脂肪族炭化水素基のうち、アルキル基のように直鎖状又は分岐状をとることができるものは、そのいずれをも含む。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。以下の置換基の例示において、「C」に付して記載した数値は、各々の基の炭素数を示すものである。
さらに、本明細書において、「(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」並びに「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。
Before describing the components of the resist composition, common substituents and the like in this specification will be described. In the present specification, unless otherwise specified, the following examples of substituents are applied to any chemical structural formula having the same substituents while appropriately selecting the number of carbon atoms. Among the aliphatic hydrocarbon groups, those that can be linear or branched, such as an alkyl group, include any of them. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included. In the following examples of substituents, the numerical value attached to “C” indicates the number of carbon atoms of each group.
Further, in the present specification, "(meth) acrylic monomer", "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- " at least one monomer having the structure Means. 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.

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、鎖式及び脂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(脂肪族飽和炭化水素基)が好ましい。
The hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group includes both a chain type and a cyclic type, and includes a combination of a chain type and an alicyclic aliphatic hydrocarbon group unless otherwise defined. Further, these aliphatic hydrocarbon groups may contain a carbon-carbon double bond in a part thereof, but a saturated group (aliphatic saturated hydrocarbon group) is preferable.

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。該アルキル基の具体例は、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)などである。
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。アルカンジイル基の具体例は、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−ジイル基及び2−メチルブタン−1,4−ジイル基などである。
Of the chain aliphatic hydrocarbon groups, the monovalent one typically includes an alkyl group. Specific 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 ), heptyl (C 7), octyl (C 8), decyl (C 10), dodecyl (C 12), hexadecyl (C 14), pentadecyl (C 15), hexyl decyl group (C 16), A heptadecyl group (C 17 ) and an 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. Specific examples of the alkanediyl group 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- Yl group, 2-methylpropane-1,2-diyl, pentane-1,4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group and the like.

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、シクロアルキル基であり、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” in some cases) is typically a cycloalkyl group, and any of the monocyclic and polycyclic groups shown below can be used. 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 2013079228
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 2013079228

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 2013079228
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 2013079228

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。   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).

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、例えば、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。   The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. Examples of such a substituent include a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group.

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挙げられる。
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、ブチリルオキシ基及びイソブチリルオキシ基などが挙げられる。
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。
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 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 ( C 8 ), decanoyl group (C 10 ) and dodecanoyl group (C 12 ) and other alkyl groups and carbonyl groups bonded, and benzoyl group (C 7 ) and other aryl groups and carbonyl groups bonded Can be mentioned.
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.

1価の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。2価の芳香族炭化水素基は例えば、ここに例示したアリール基から、さらに水素原子1個と取り去ったアリーレン基を挙げることができる。
The monovalent aromatic hydrocarbon group typically includes 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 ). . Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group include an arylene group in which one hydrogen atom is further removed from the aryl group exemplified here.

芳香族炭化水素基も置換基を有することがある。このような置換基はそのつど定義するが、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アルキル基及びアリールオキシ基を挙げることができる。これらのうち、アルキル基は、鎖式脂肪族炭化水素基として例示したものと同じであり、芳香族炭化水素基に任意に有する置換基のうち、アルキル基以外のものは、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと同じものを含む。   The aromatic hydrocarbon group may also have a substituent. Although such a substituent is defined each time, a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryloxy group can be mentioned. Among these, the alkyl group is the same as those exemplified as the chain aliphatic hydrocarbon group, and among the substituents optionally present in the aromatic hydrocarbon group, those other than the alkyl group are aliphatic hydrocarbon groups. The same thing as what was illustrated as a substituent of is included.

<式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体>
ヒドロキシ芳香族誘導体は前記式(1)で表される基を有する。

Figure 2013079228
[式(1)中、
及びQは、同一又は相異なり、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。
は、炭素数1〜17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該2価の脂肪族飽和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。
は、有機カチオンを表す。
*は、ヒドロキシ芳香族環との結合手を表す。]
即ち、本発明のヒドロキシ芳香族誘導体とは、式(1)で表される基を有する芳香族環とヒドロキシ基を有する芳香族環とを含む塩をいう。ここで、式(1)で表される基とヒドロキシ基とは、同一の芳香族環上に有していても、異なる芳香族環上に有していてもよい。 <Hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1)>
The hydroxy aromatic derivative has a group represented by the formula (1).
Figure 2013079228
[In Formula (1),
Q 1 and Q 2 are the same or different and each represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. .
Z + represents an organic cation.
* Represents a bond with a hydroxy aromatic ring. ]
That is, the hydroxy aromatic derivative of the present invention refers to a salt containing an aromatic ring having a group represented by the formula (1) and an aromatic ring having a hydroxy group. Here, the group represented by the formula (1) and the hydroxy group may be present on the same aromatic ring or different aromatic rings.

本レジスト組成物において、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体は新規且つ酸発生剤として有用な塩である。
なお、以下の説明において、式(1)で表される基から、有機カチオン(Z)を除去してなる負電荷を有するものを、場合により「スルホン酸アニオン」という。
In this resist composition, the hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1) is a novel salt useful as an acid generator.
In the following description, those having a negative charge obtained by removing the organic cation (Z + ) from the group represented by the formula (1) are sometimes referred to as “sulfonate anions”.

まず、式(1)で表される基を構成するスルホン酸アニオンから説明する。
及びQは、同一又は相異なり、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。このペルフルオロアルキル基としては、すでに例示した炭素数1〜6のアルキル基において、当該アルキル基に含まれる全ての水素原子がフッ素原子に置き換わったものが挙げられる。具体的にいえば、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及びペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。ここでは、ペルフルオロアルキル基を、その具体例を挙げて説明したが、Q及びQは、同一又は相異なり、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、Q及びQはともにフッ素原子であることがさらに好ましい。
First, the sulfonate anion constituting the group represented by the formula (1) will be described.
Q 1 and Q 2 are the same or different and each represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group. Examples of the perfluoroalkyl group include those in which all the hydrogen atoms contained in the alkyl group in the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms already exemplified are replaced with fluorine atoms. Specifically, trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluoro sec-butyl group, perfluoro tert-butyl group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like can be mentioned. . Here, the perfluoroalkyl group has been described with specific examples thereof, but Q 1 and Q 2 are the same or different and are preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and both Q 1 and Q 2 are More preferably, it is a fluorine atom.

の2価の脂肪族飽和炭化水素基は、炭素数1〜17の範囲において、すでに例示したアルカンジイル基、上述の式(KA−1)〜式(KA−22)のいずれかの脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った、2価の脂環式炭化水素基などが挙げられる。当該アルカンジイル基は、直鎖でも分岐していてもよい。また、Lの2価の脂肪族飽和炭化水素基は、炭素数17以下の範囲であれば、アルカンジイル基と、2価の脂環式炭化水素基とを任意に組み合わせた2価の基でもよい。 The divalent aliphatic saturated hydrocarbon group represented by L 1 is an alkanediyl group exemplified above in the range of 1 to 17 carbon atoms, any of the above-mentioned formulas (KA-1) to (KA-22). Examples thereof include a divalent alicyclic hydrocarbon group obtained by removing two hydrogen atoms from a cyclic hydrocarbon. The alkanediyl group may be linear or branched. In addition, the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group of L 1 is a divalent group in which an alkanediyl group and a divalent alicyclic hydrocarbon group are arbitrarily combined as long as the carbon number is 17 or less. It's okay.

の2価の脂肪族飽和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。このように、脂肪族飽和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をLとして有する式(1)で表される基は、当該式(1)で表される基の製造上の容易さを考慮すれば好ましいものである。なお、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体の製造方法は後述する。 The methylene group constituting the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group for L 1 may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Thus, the group represented by the formula (1) having a group in which the methylene group constituting the aliphatic saturated hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom or a carbonyl group as L 1 is represented by the formula (1). Considering the ease of production of the group, it is preferable. In addition, the manufacturing method of the hydroxy aromatic derivative which has group represented by Formula (1) is mentioned later.

の2価の脂肪族飽和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の具体例としては、例えば、以下の式(b1−1)〜式(b1−8)のいずれかで表される基が挙げられる。L1は、好ましくは式(b1−1)、式(b1−2)、式(b1−5)又は式(b1−8)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(b1−5)又は式(b1−8)で表される基である。なお、式(b1−1)〜式(b1−8)における結合手を示す*は、その左右を式(1)で表される基に合わせて記載しており、左側の結合手は、Q及びQと結合した炭素原子と結合している。以下に示す式(b1−1)〜式(b1−8)の具体例も同様である。

Figure 2013079228
式(b1−1)〜式(b1−8)中、
b2は、炭素数1〜15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
b3及びLb4は、互いに独立に、炭素数1〜12の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
b5及びLb6は、互いに独立に、炭素数1〜14の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb5及びLb6の合計炭素数の上限は15である。
b7及びLb8は、互いに独立に、炭素数1〜15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb7及びLb8の合計炭素数の上限は16である。
b9は、単結合又は炭素数1〜13の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
b10は、炭素数1〜14の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb9及びLb10の合計炭素数の上限は14である。
b11及びLb13は、互いに独立に、炭素数1〜11の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
b12は、単結合又は炭素数1〜10の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb11、Lb12及びLb13の合計炭素数の上限は12である。
b14及びLb16は、それぞれ独立に、炭素数1〜13の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
b15は、単結合又は炭素数1〜12の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb14、Lb15及びLb16の合計炭素数の上限は14である。
b17及びLb18は、互いに独立に、炭素数1〜12の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb17及びLb18の合計炭素数の上限は13である。 Specific examples of the group in which the methylene group constituting the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group of L 1 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include, for example, the following formulas (b1-1) to (b1-8) ) Or a group represented by any of the above. L 1 is preferably a group represented by any one of the formula (b1-1), the formula (b1-2), the formula (b1-5), or the formula (b1-8), and more preferably the formula (b1 -1), a group represented by formula (b1-5) or formula (b1-8). In addition, * which shows the bond in Formula (b1-1)-Formula (b1-8) is described according to the group represented by Formula (1) on the left and right, and the left bond is Q It is bound to 1 and Q 2 and bonded carbon atoms. The same applies to specific examples of formula (b1-1) to formula (b1-8) shown below.
Figure 2013079228
In formula (b1-1) to formula (b1-8),
L b2 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 and L b4 each independently represent a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 and L b6 each independently represent a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b5 and L b6 is 15.
L b7 and L b8 each independently represent a C 1-15 divalent aliphatic saturated hydrocarbon group. However, the upper limit of the total carbon number of L b7 and L b8 is 16.
L b9 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms.
L b10 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 14.
L b11 and L b13 each independently represent a C 1-11 divalent aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b12 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b11 , L b12 and L b13 is 12.
L b14 and L b16 each independently represent a C 1-13 divalent aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b15 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b14 , L b15 and L b16 is 14.
L b17 and L b18 each independently represent a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b17 and L b18 is 13.

式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2013079228

式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2013079228

式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2013079228

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 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2013079228

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 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2013079228

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 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2013079228

式(b1−7)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 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-7) include the following.
Figure 2013079228

式(b1−8)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 2013079228
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-8) include the following.
Figure 2013079228

中でも、Lは、式(b1−1)で表される2価の基、式(b1−5)で表される2価の基、又は式(b1−8)で表される2価の基であると好ましく、Lb2が炭素数1〜6の飽和炭化水素基である式(b1−1)で表される2価の基、Lb9が単結合であり、かつLb10が炭素数1〜12の飽和炭化水素基である式(b1−5)で表される2価の基、又はLb17が炭素数1〜6の飽和炭化水素基であり、かつLb18が炭素数1〜12の飽和炭化水素基である式(b1−8)で表される2価の基であるとより好ましく、*−CO−O−(CR−(R及びRは、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。vは1〜6の整数を表す。vが2以上の時、R及びRは同じでも異なってもよい。*は、Q及びQと結合した炭素原子との結合手を表す。)で表される基、*−CO−O−(CH−O−(wは1〜6の整数を表す。*は、Q及びQと結合した炭素原子との結合手を表す。)で表される基、又は式(L−A)で表される基であるとさらに好ましく、*−CO−O−CH−、*−CO−O−(CH−O−、又は式(L−A)で表される基であると、さらにより好ましい。

Figure 2013079228
[式(L−A)中、
u2は、0又は1を表す。
は、メチレン基又は酸素原子を表す。
* は、Q及びQと結合した炭素原子との結合手を表す。] Among them, L 1 is a divalent group represented by the formula (b1-1), a divalent group represented by the formula (b1-5), or a divalent group represented by the formula (b1-8). A divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, L b9 is a single bond, and L b10 is a carbon number. A divalent group represented by formula (b1-5) which is a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 or L b17 is a saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and L b18 is 1 to 1 carbon atoms. more preferably a divalent group represented by the formula (b1-8) is a saturated hydrocarbon group having 12, * - CO-O- ( CR 2 R 3) v - (R 2 and R 3, Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, v represents an integer of 1 to 6. When v is 2 or more, R 2 and R 3 may be the same or different. , Q 1及Groups represented by) represents a bond to bonded carbon atoms and Q 2, * -.. CO -O- (CH 2) w -O- (w is an integer from 1 to 6 * is, Q more preferably a group represented by represents a bond to 1 and Q 2 and bonded carbon atoms), a group represented by or the formula (L 1 -A), * - . CO-O-CH 2 -, * - CO-O- ( CH 2) 2 -O-, or a group represented by the formula (L 1 -A), even more preferred.
Figure 2013079228
[In the formula (L 1 -A),
u2 represents 0 or 1.
X 1 represents a methylene group or an oxygen atom.
* Represents a bond with a carbon atom bonded to Q 1 and Q 2 . ]

次に、式(1)で表される基を構成する有機カチオン(Z+)について説明する。
+で示される有機カチオンとしては、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等の有機オニウムカチオンが挙げられる。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、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。
Next, the organic cation (Z + ) constituting the group represented by the formula (1) will be described.
Examples of the organic cation represented by Z + include organic onium cations such as an organic sulfonium cation, an organic iodonium cation, an organic ammonium cation, a benzothiazolium cation, and an organic phosphonium cation. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.

さらに好ましくは、Z+は、以下の式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表される有機カチオン(以下、場合により、各式の番号に応じて、「カチオン(b2−1)」、「カチオン(b2−2)」、「カチオン(b2−3)」及び「カチオン(b2−4)」という。〕が挙げられる。

Figure 2013079228
More preferably, Z + is an organic cation represented by any one of the following formulas (b2-1) to (b2-4) (hereinafter, depending on the number of each formula, in some cases, “cation (b2 -1) "," cation (b2-2) "," cation (b2-3) "and" cation (b2-4) "].
Figure 2013079228

式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。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、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で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、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、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。また、Rb4とRb5が一緒になってイオウ原子を含む環を形成してもよい。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with 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 saturated cyclic hydrocarbon group May be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group. The hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be a halogen atom, a hydroxy group, or a carbon atom. It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. R b4 and R b5 may be combined to form a ring containing a sulfur atom.

b4とRb5が一緒になって形成してもよいイオウ原子を含む環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、イオウ原子を1以上含むものであれば、さらに、1以上のイオウ原子及び/又は1以上の酸素原子を含んでいてもよい。該環としては、炭素数3〜18の環が好ましく、炭素数4〜13の環がより好ましい。 The ring containing a sulfur atom which R b4 and R b5 may form together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. If it contains one or more sulfur atoms, it may further contain one or more sulfur atoms and / or one or more oxygen atoms. As the ring, a ring having 3 to 18 carbon atoms is preferable, and a ring having 4 to 13 carbon atoms is more preferable.

b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12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。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。m2が2以上の整数である場合、複数のRb7は互いに同一であっても異なっていてもよく、n2が2以上の整数である場合、複数のRb8は互いに同一であっても異なっていてもよい。
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon 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 an integer of 2 or more, the plurality of R b7 may be the same or different from each other. When n2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b8 are the same or different from each other. May be.

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。
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、炭素数1〜18のアルキル又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。該アルキル基の炭素数は1〜12が好ましい。該脂環式炭化水素基の炭素数は4〜12が好ましい。
b12は、炭素数1〜12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し、前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、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で置換されていてもよい。
b9とRb10、及び/又は、Rb11とRb12は、それぞれ独立に、互いに結合して、それらが結合している原子とともに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、これらの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.
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 each independently represents an alkyl having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. As for carbon number of this alkyl group, 1-12 are preferable. As for carbon number of this alicyclic hydrocarbon group, 4-12 are preferable.
R b12 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and hydrogen contained in the aromatic hydrocarbon group The atom may be substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms. Good.
R b9 and R b10 and / or R b11 and R b12 are independently bonded to each other, and together with the atoms to which they are bonded, a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring) Ring), and the methylene group contained in these rings 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。
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以上の整数である場合、複数のRb13は互いに同一であっても異なっていてもよく、p2が2以上の整数である場合、複数のRb14は互いに同一であっても異なっていてもよく、s2が2以上の整数である場合、複数のRb17は互いに同一であっても異なっていてもよく、u2が2以上の整数である場合、複数のRb18は互いに同一であっても異なっていてもよく、q2が2以上の整数である場合、複数のRb15は互いに同一であっても異なっていてもよく、r2が2以上の整数である場合、複数のRb16は互いに同一であっても異なっていてもよい。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon 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 an integer of 2 or more, the plurality of R b13 may be the same or different from each other. When p2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b14 are the same or different from each other. When s2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b17 may be the same as or different from each other. When u2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b18 are the same as each other. When q2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b15 may be the same or different from each other. When r2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b16 are They may be the same or different.

炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等の炭素数1〜30のアルキル基等が挙げられる。   Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, and octyl group. Group, a C1-C30 alkyl group, such as 2-ethylhexyl group, etc. are mentioned.

炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基としては、上述の式(KA−1)〜式(KA−22)のいずれかの脂環式炭化水素から水素原子を1個取り去ることにより形成される基が挙げられる。   The saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms is formed by removing one hydrogen atom from the alicyclic hydrocarbon of any one of the above formulas (KA-1) to (KA-22). Groups.

芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。   Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.

アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group, and a dodecyloxy group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.

炭素数1〜18のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基)、ドデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基及びオクタデシル基が挙げられる。   As the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group), Examples include dodecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group and octadecyl group.

炭素数3〜18の脂環式炭化水素基としては、上述の式(KA−1)〜式(KA−22)のいずれかの脂環式炭化水素から水素原子を1個取り去ることにより形成される基が挙げられる。   The alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms is formed by removing one hydrogen atom from the alicyclic hydrocarbon of any one of the above formulas (KA-1) to (KA-22). Group.

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

b9〜Rb12のアルキル基の好適例は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基などである。
水素原子が脂環式炭化水素基及びアルキル基で置換されたアルキル基としては、例えば1−(アダマンタン−1−イル)1−アルキルアルカン−1−イル基等が挙げられる。
b9〜Rb11の脂環式炭化水素基の好適例は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基及びイソボルニル基などである。
水素原子がアルキル基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。
b12の芳香族炭化水素基の好適例は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基などである。
b12の芳香族炭化水素基とアルキル基が結合したものは、典型的にはアラルキル基である。
Preferred examples of the alkyl group represented by R b9 to R b12 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and an octyl group. And 2-ethylhexyl group.
Examples of the alkyl group in which a hydrogen atom is substituted with an alicyclic hydrocarbon group and an alkyl group include a 1- (adamantan-1-yl) 1-alkylalkane-1-yl group.
Preferable examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by R b9 to R b11 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclodecyl group, and an isobornyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an alkyl group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a methylnorbornyl group, and an isobornyl group. Can be mentioned.
Preferred examples of the aromatic hydrocarbon group for R b12 include phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, And biphenylyl and naphthyl groups.
A group in which an aromatic hydrocarbon group of R b12 and an alkyl group are bonded is typically an aralkyl group.

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−イウム環などが挙げられる。
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などが挙げられる。
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)でそれぞれ表される有機カチオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたカチオンが挙げられる。これらの中でも、カチオン(b2−1)、カチオン(b2−2)及びカチオン(b2−3)が好ましく、カチオン(b2−1)が特に好ましい。以下、カチオン(b2−2)及びカチオン(b2−3)の具体例を挙げる。なお、カチオン(b2−1)の具体例はより好ましいカチオン(b2−1−1)の具体例を後述することにする。   Specific examples of the organic cation represented by each of the formulas (b2-1) to (b2-4) include cations described in JP2010-204646A. Among these, a cation (b2-1), a cation (b2-2), and a cation (b2-3) are preferable, and a cation (b2-1) is particularly preferable. Specific examples of cation (b2-2) and cation (b2-3) are given below. In addition, the specific example of a cation (b2-1) will mention later the more preferable specific example of a cation (b2-1-1).

カチオン(b2−2)としては、以下のカチオンが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the cation (b2-2) include the following cations.
Figure 2013079228

カチオン(b2−3)としては、以下のカチオンが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the cation (b2-3) include the following cations.
Figure 2013079228

上述のように、式(1)で表される気を構成する有機カチオンの中では、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、場合により、「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。)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 2013079228
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。また、Rb19〜Rb21から選ばれる2つが一緒になってヘテロ原子を有してもよい環を形成してもよい。
この脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜12であると好ましく、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く、さらには置換基として、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の全部又は一部は同じであってもよい。w2が2以上のとき、複数のRb20の全部又は一部は同じであってもよい。x2が2以上のとき、複数のRb21の全部又は一部は同じであってもよい。
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。 As described above, among the organic cations constituting the gas represented by the formula (1), the cation (b2-1) is preferable, and the organic cation represented by the following formula (b2-1-1) [below In some cases, it is referred to as “cation (b2-1-1)”. ], More preferably a triphenylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0) or a tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = X2 = 1, and R b19 , R b20 and R b21 are all methyl groups).
Figure 2013079228
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. It is also possible to form two of which may have a hetero atom together ring selected from R b19 to R b21.
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. You may have an 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, all or some of the plurality of R b19 may be the same. When w2 is 2 or more, all or some of the plurality of R b20 may be the same. When x2 is 2 or more, all or some of the plurality of R b21 may be the same.
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 a group.

b19〜Rb21のアルキル基は、炭素数1〜12の範囲が好ましく、当該アルキル基に含まれる水素原子は、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に置換されていてもよい。
また、Rb19〜Rb21の脂環式炭化水素基は、炭素数4〜18の範囲が好ましく、脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、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で置換されていてもよい。
なかでも、Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、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 alkyl group of R b19 to R b21 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alkyl group is a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic group having 6 to 18 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group.
The alicyclic hydrocarbon group of R b19 to R b21 preferably has a carbon number of 4 to 18, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom or an acyl group of 2 to 4 carbon atoms. Alternatively, it may be substituted with a glycidyloxy group.
Among these, R b19 to 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.

カチオン(b2−1−1)としては、以下のカチオンが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the cation (b2-1-1) include the following cations.
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228

式(1)で表される基としては、以下で表される基などが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the group represented by the formula (1) include groups represented by the following.
Figure 2013079228

<ヒドロキシ芳香族誘導体>
ヒドロキシ芳香族誘導体は、式(I)、式(II)、式(III)又は式(IV)で表される誘導体であることが好ましく、式(I)で表される誘導体であることがより好ましい。

Figure 2013079228
[式(I)中、
Ia1〜RIa4は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の飽和炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、炭素数7〜13のアラルキル基又は式(1)で表される基を表す。
Ib1〜RIb15は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIa1〜RIa4、RIb1〜RIb15の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIb1〜RIb15の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。]
Figure 2013079228
[式(II)中、
IIc1〜RIIc9は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表し、RIIc1〜RIIc9の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIIc1〜RIIc9の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
II1〜PII5は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4の飽和炭化水素基、炭素数2〜4の不飽和炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜13のアラルキル基を示す。
II1及びPII2並びにPII4及びPII5は、互いに結合して環を形成していてもよい。]
Figure 2013079228
[式(III)中、
IIId1〜RIIId10は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
IIIe1〜RIIIe4は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIIId1〜RIIId10、RIIIe1〜RIIIe4の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIIId1〜RIIId10、RIIIe1〜RIIIe4の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
uは、1〜5の整数を表す。]
Figure 2013079228
[式(IV)中、
IVf1、RIVf2は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
IVg1〜RIVg8は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIVf1、RIVf2、RIVg1〜RIVg8の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIVf1、RIVf2、RIVg1〜RIVg8の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
IV6は、1価の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、又は、2価の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基はヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルキル基よりなる群から選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。
IV7は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜13のアラルキル基を示す。前記芳香族炭化水素基、アラルキル基はヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルキル基よりなる群から選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。該アルキル基、アラルキル基に含まれる−CH2−は−O−、−CO−又は−NRd−で置き換わっていてもよい。
dは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
IV6及びPIV7は互いに結合して環を形成していてもよい。
vは1又は2を表す。] <Hydroxy aromatic derivative>
The hydroxy aromatic derivative is preferably a derivative represented by formula (I), formula (II), formula (III) or formula (IV), and more preferably a derivative represented by formula (I). preferable.
Figure 2013079228
[In the formula (I),
R Ia1 to R Ia4 are independently a hydrogen atom, a hydroxy group, a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group, or the formula of 7-13 carbon atoms The group represented by (1) is represented.
R Ib1 to R Ib15 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by Formula (1).
Provided that at least one of R Ia1 ~R Ia4, R Ib1 ~R Ib15 is a group represented by the formula (1), and at least one of R Ib1 to R IB15 are hydroxy groups. ]
Figure 2013079228
[In the formula (II),
R IIc1 to R IIc9 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by the formula (1), and at least one of R IIc1 to R IIc9 is represented by the formula: It is a group represented by (1), and at least one of R IIc1 to R IIc9 is a hydroxy group.
P II1 to P II5 are each independently a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an unsaturated hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, An aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms is shown.
P II1 and P II2 and P II4 and P II5 may be bonded to each other to form a ring. ]
Figure 2013079228
[In the formula (III),
R IIId1 to R IIId10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by Formula (1).
R IIIe1 to R IIIe4 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
However, at least one of R IIId1 to R IIId10 and R IIIe1 to R IIIe4 is a group represented by the formula (1), and at least one of R IIId1 to R IIId10 and R IIIe1 to R IIIe4 is It is a hydroxy group.
n u represents an integer of 1 to 5. ]
Figure 2013079228
[In the formula (IV),
R IVf1 and R IVf2 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
R IVg1 to R IVg8 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
However, at least one of R IVf1 , R IVf2 and R IVg1 to R IVg8 is a group represented by the formula (1), and at least one of R IVf1 , R IVf2 and R IVg1 to R IVg8 is It is a hydroxy group.
PIV6 represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group may be substituted with at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
P IV7 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group and aralkyl group may be substituted with at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. —CH 2 — contained in the alkyl group or aralkyl group may be replaced by —O—, —CO— or —NR d —.
R d represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
P IV6 and P IV7 may be bonded to each other to form a ring.
n v represents 1 or 2. ]

1価の炭素数1〜12の飽和炭化水素基としては、直鎖状、分枝鎖状及び環式の飽和炭化水素基が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などの直鎖状飽和炭化水素基;イソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基などの分枝鎖状飽和炭化水素基;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−(1−アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、イソボルニル基等などの環式飽和炭化水素基が挙げられる。   Examples of the monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include linear, branched and cyclic saturated hydrocarbon groups. For example, a linear saturated hydrocarbon group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group; isopropyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, 2-ethylhexyl group and other branched saturated hydrocarbon groups; cyclohexyl group, adamantyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (1-adamantane-1 -Yl) cyclic saturated hydrocarbon groups such as alkane-1-yl group, isobornyl group and the like.

炭素数6〜12の芳香族炭化水素基としては、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)、ビフェニル基(C12)などが挙げられる。
炭素数7〜13の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。
炭素数1〜6のアルキルとしては、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)などが挙げられる。
炭素数2〜4の不飽和炭化水素基としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、エチニル基、プロペニル基、ブチニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。
炭素数3〜18の脂環式炭化水素としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、イソボルニル基、下記に示す基などが挙げられる。

Figure 2013079228
An aryl group is mentioned as a C6-C12 aromatic hydrocarbon group.
Examples of the aryl group include a phenyl group (C 6 ), a naphthyl group (C 10 ), and a biphenyl group (C 12 ).
Examples of the aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms include benzyl group (C 7 ), phenethyl group (C 8 ), phenylpropyl group (C 9 ), naphthylmethyl group (C 11 ), and naphthylethyl group (C 12 ). Can be mentioned.
Examples of the alkyl having 1 to 6 carbon atoms 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 ), and a hexyl group (C 6 ) And the like.
Examples of the unsaturated hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms include an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group, an ethynyl group, a propenyl group, a butynyl group, and a 2-methylpropenyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon having 3 to 18 carbon atoms include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, norbornyl group, and 1-adamantyl group. , 2-adamantyl group, isobornyl group, groups shown below and the like.
Figure 2013079228

式(I)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体としては、例えば、以下の化合物などが挙げられる。複数存在するRs2は、それぞれ独立に、式(1−X)で表される基〔Xは1〜10を表す〕又はヒドロキシ基を表し、括弧内の数値は、式(1−X)で表される基〔Xは1〜10を表す〕及びヒドロキシ基の導入率(mol%)を表す。

Figure 2013079228

Figure 2013079228

Figure 2013079228

Figure 2013079228
Examples of the hydroxy aromatic derivative represented by the formula (I) include the following compounds. A plurality of R s2 each independently represents a group represented by the formula (1-X) [X represents 1 to 10] or a hydroxy group, and the numerical value in parentheses is the formula (1-X). The group represented [X represents 1-10] and the introduction rate (mol%) of a hydroxy group.
Figure 2013079228

Figure 2013079228

Figure 2013079228

Figure 2013079228

式(II)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体としては、例えば、以下の化合物などが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the hydroxy aromatic derivative represented by the formula (II) include the following compounds.
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

式(III)で表される基ヒドロキシ芳香族誘導体としては、例えば、以下の化合物などが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the group hydroxyaromatic derivative represented by the formula (III) include the following compounds.
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

式(IV)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体としては、例えば、以下の化合物などが挙げられる。

Figure 2013079228
Examples of the hydroxy aromatic derivative represented by the formula (IV) include the following compounds.
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

前記ヒドロキシ芳香族誘導体は、WO2008/136372、特開2008−133266号、特開平2-84650号、特開平3-185447号、特開平6-250386号及びWO2005/101127号の各公報等の記載を参考にして、製造することができる。   The hydroxy aromatic derivative is described in WO 2008/136372, JP 2008-133266, JP 2-84650, JP 3-185447, JP 6-250386, and WO 2005/101127. It can be manufactured with reference.

次に、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体の製造方法について一例を挙げて説明する。例えば、式(1)中のLが*−CO−O−(*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す)であるヒドロキシ芳香族誘導体(I1)は、式(I−a)で表される塩と、式(I−b)で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより製造することができる。この反応を反応式の形式で示すと以下のとおりである。

Figure 2013079228
(式中、Q、Q及びZは、それぞれ前記と同じ意味を表す。) Next, an example is given and demonstrated about the manufacturing method of the hydroxy aromatic derivative which has group represented by Formula (1). For example, the hydroxy aromatic derivative (I1) in which L 1 in the formula (1) is * —CO—O— (* represents a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —) It can be produced by reacting a salt represented by the formula (Ia) with a compound represented by the formula (Ib) in a solvent. This reaction is shown in the form of a reaction formula as follows.
Figure 2013079228
(In the formula, Q 1 , Q 2 and Z each have the same meaning as described above.)

式(I1−a)で表される化合物は、式(I1−c)で表される化合物と、式(I1−d)で表される化合物とを、溶媒中で反応させることにより得ることができる。この反応を反応式の形式で示すと以下のとおりである。

Figure 2013079228
この反応の溶媒としては、アセトニトリルなどが用いられる。式(I1−c)で表される化合物は、例えば、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。 The compound represented by the formula (I1-a) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (I1-c) with the compound represented by the formula (I1-d) in a solvent. it can. This reaction is shown in the form of a reaction formula as follows.
Figure 2013079228
As a solvent for this reaction, acetonitrile or the like is used. The compound represented by the formula (I1-c) can be synthesized, for example, by the method described in JP 2008-127367 A.

続いて、本レジスト組成物について、説明する。本レジスト組成物は、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溶解し得る樹脂(以下、場合により「樹脂(A)」という。)と、前記式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体とを含有する。
また、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体以外の酸発生剤を含有してもよい。
また、本レジスト組成物は、さらに、塩基性化合物(以下、場合により「塩基性化合物(C)」という。)及び溶剤(以下、場合により「溶剤(D)」という。)を含有していることが好ましい。
Next, the resist composition will be described. The resist composition is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkaline solution and can be dissolved in an aqueous alkaline solution by the action of an acid (hereinafter, sometimes referred to as “resin (A)”), and represented by the above formula (1). And a hydroxyaromatic derivative having the above group.
Moreover, you may contain acid generators other than the hydroxy aromatic derivative which has group represented by Formula (1).
The resist composition further contains a basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”) and a solvent (hereinafter sometimes referred to as “solvent (D)”). It is preferable.

<式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体以外の酸発生剤>
単独種又は複数種の式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体を、酸発生剤として用いることにより得られる本レジスト組成物は、優れたラインエッジラフネス(LER)を有するものとなるが、本レジスト組成物には、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体以外の公知の酸発生剤をさらに用いることもできる。式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体以外の酸発生剤としては、イオン性酸発生剤でも、非イオン性発生剤でもよいが、イオン性酸発生剤であると好ましい。以下、本レジスト組成物に含有することができる、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体以外の酸発生剤を場合により、「酸発生剤(B)」という。
<Acid generator other than hydroxy aromatic derivative having a group represented by formula (1)>
The present resist composition obtained by using a hydroxyaromatic derivative having a group represented by a single type or a plurality of types of formula (1) as an acid generator has excellent line edge roughness (LER). However, a known acid generator other than the hydroxy aromatic derivative having the group represented by the formula (1) can be further used in the resist composition. The acid generator other than the hydroxy aromatic derivative having the group represented by the formula (1) may be an ionic acid generator or a nonionic generator, but is preferably an ionic acid generator. Hereinafter, the acid generator other than the hydroxy aromatic derivative having the group represented by the formula (1), which can be contained in the resist composition, is sometimes referred to as “acid generator (B)”.

酸発生剤(B)としては、例えば、式(B1−1)〜式(B1−20)でそれぞれ表されるものが挙げられる。中でもトリアリールスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)及び式(B1−14)でそれぞれ表される塩がさらに好ましい。

Figure 2013079228
Examples of the acid generator (B) include those represented by formulas (B1-1) to (B1-20), respectively. Among them, those containing a triarylsulfonium cation are preferable. Formula (B1-1), Formula (B1-2), Formula (B1-3), Formula (B1-6), Formula (B1-7), Formula (B1- 11), the salt represented by Formula (B1-12), Formula (B1-13), and Formula (B1-14), respectively, is more preferable.
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

<樹脂(A)>
樹脂(A)は上述のとおり、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特性(以下、場合により「酸作用特性」という。)を有するものである。なお、「酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る」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。
<Resin (A)>
As described above, the resin (A) is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and has a characteristic that it becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (hereinafter, sometimes referred to as “acidic action characteristic”). Note that “can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid” means “insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid”. Means.

酸作用特性を有する樹脂(A)は、その分子内に酸に不安定な基(以下、場合により「酸不安定基」という。)を有する。このような樹脂(A)は、酸不安定基を有するモノマー(以下、このモノマーを場合により「モノマー(a1)」といい、該モノマー(a1)由来の構造単位を「構造単位(a1)」という。)を重合することによって製造できる。
酸作用特性を有する樹脂(A)を製造する際には、モノマー(a1)を単独で使用していてもよく、2種以上を併用していてもよい。
The resin (A) having acid action characteristics has an acid labile group (hereinafter, sometimes referred to as “acid labile group”) in its molecule. Such a resin (A) is a monomer having an acid labile group (hereinafter, this monomer is sometimes referred to as “monomer (a1)”, and the structural unit derived from the monomer (a1) is referred to as “structural unit (a1)”. Can be produced by polymerization.
In producing the resin (A) having acid action characteristics, the monomer (a1) may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

<酸不安定基>
「酸不安定基」とは、脱離基を有し、酸と接触すると脱離基が脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸不安定基としては、例えば、式(1)で表される基(酸不安定基(1))、式(2)で表される基(酸不安定基(2))などが挙げられる。

Figure 2013079228
[式(1)中、
a1〜Ra3は、それぞれ独立に、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を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。*は結合手を表す。] <Acid labile group>
The “acid labile group” means a group that has a leaving group, and the leaving group is removed by contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) (acid labile group (1)) and a group represented by the formula (2) (acid labile group (2)). .
Figure 2013079228
[In Formula (1),
R a1 to R a3 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other to form 2 to 2 carbon atoms. 20 divalent hydrocarbon groups are formed. * Represents a bond. ]

Figure 2013079228
[式(2)中、
a1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の1価の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。該1価の炭化水素基及び該2価の炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。]
Figure 2013079228
[In Formula (2),
R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a3 ′ a2 ′ and R a3 ′ combine with each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. The monovalent hydrocarbon group and the methylene group constituting the divalent hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom. * Represents a bond. ]

酸不安定基(1)のRa1〜Ra3のアルキル基及び脂環式炭化水素基は、各々の炭素数の範囲において、すでに例示したものを含む。ただし、該脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜16の範囲である。 The alkyl groups and alicyclic hydrocarbon groups represented by R a1 to R a3 of the acid labile group (1) include those already exemplified in each carbon number range. However, carbon number of this alicyclic hydrocarbon group becomes like this. Preferably it is the range of 3-16.

a1及びRa2が互いに結合して2価の炭化水素基を形成する場合とは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)で表される基が、以下のいずれかの基となる場合である。該2価の炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜12の範囲である。

Figure 2013079228
When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group, the group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) is any of the following groups: This is the case. The carbon number of the divalent hydrocarbon group is preferably in the range of 3-12.
Figure 2013079228

酸不安定基(1)としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブチル基)、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が結合することで、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。 Examples of the acid labile group (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), groups in which R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert-butyl groups), 2-alkyl An adamantane-2-yloxycarbonyl group (in formula (1), R a1 and R a2 combine to form an adamantyl ring, and 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 is an adamantyl group).

酸不安定基(2)のRa1’及びRa2’の炭化水素基は、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基などである。これらの基もすでに例示したもののうち、炭素数20以下の範囲で同じものを含む。ただし、Ra1'及びRa2'のうち少なくとも1つは水素原子であると好ましい。 Examples of the R a1 ′ and R a2 ′ hydrocarbon groups of the acid labile group (2) include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Among these groups, the same groups are included in the range having 20 or less carbon atoms. However, at least one of R a1 ′ and R a2 ′ 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 2013079228
Specific examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2013079228

モノマー(a1)は、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーが好ましく、酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーがさらに好ましい。   The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, and more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.

なかでも、酸不安定基(1)及び/又は酸不安定基(2)を有するモノマー(a1)が好ましく、酸不安定基(1)及び/又は酸不安定基(2)を有する(メタ)アクリル系モノマーが特に好ましい。   Among them, the monomer (a1) having an acid labile group (1) and / or an acid labile group (2) is preferable, and having an acid labile group (1) and / or an acid labile group (2) (meta ) Acrylic monomers are particularly preferred.

酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するモノマー(a1)が好ましい。このようなモノマー(a1)を用いて得られる樹脂(A)は、脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するものとなるので、該樹脂(A)を含有する本レジスト組成物の解像度がより一層良好となる傾向がある。   Of the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, the monomer (a1) having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms is preferred. Since the resin (A) obtained using such a monomer (a1) has a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group, the resist composition containing the resin (A) The resolution tends to be even better.

<好適な構造単位(a1)>
かかる脂環式炭化水素基を有するモノマー(a1)を用いて得られる好適な樹脂(A)について、さらに詳述する。該樹脂(A)の中でも、式(a1−1)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−1)」という。)又は式(a1−2)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−2)」という。)を有する樹脂(A)が好ましい。かかる樹脂(A)には、構造単位(a1−1)を単独種で有していてもよく、複数種有していてもよく、構造単位(a1−2)を単独種で有していてもよく、複数種有していてもよく、構造単位(a1−1)と構造単位(a1−2)とを合わせて有していてもよい。

Figure 2013079228
[式(a1−1)中、
a1は、酸素原子又は*−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。)で表される基を表す。
a4は、水素原子又はメチル基を表す。
a6は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
a2は、酸素原子又は*−O−(CH2k1−CO−O−(k1は前記と同義である。
)で表される基を表す。
a5は、水素原子又はメチル基を表す。
a7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。] <Preferred structural unit (a1)>
A suitable resin (A) obtained using the monomer (a1) having such an alicyclic hydrocarbon group will be described in further detail. Among the resins (A), a structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-1)”) or a structural unit represented by the formula (a1-2) A resin (A) having (hereinafter referred to as “structural unit (a1-2)” in some cases) is preferable. Such resin (A) may have the structural unit (a1-1) as a single species, may have a plurality of types, or may have the structural unit (a1-2) as a single species. In addition, a plurality of types may be included, and the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) may be combined.
Figure 2013079228
[In the formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group). Represent.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 is an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 is as defined above).
) Represents a group represented by
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]

a1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と同じものを含む。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。
L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, wherein k1 is an integer of 1 to 4, 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 the same as 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.

構造単位(a1−1)としては、以下の式(a1−1−1)〜式(a1−1−8)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)のいずれかで表される構造単位がより好ましい。

Figure 2013079228
As the structural unit (a1-1), structural units represented by any of the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-8) are preferable, and the structural units (a1-1-1) to (a1-1-1) The structural unit represented by any one of formulas (a1-1-4) is more preferable.
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

これらの構造単位(a1−1)を誘導し得るモノマー(a1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたものなどが挙げられる。   Examples of the monomer (a1) from which these structural units (a1-1) can be derived include those described in JP-A No. 2010-204646.

一方、構造単位(a1−2)としては、以下の式(a1−2−1)〜式(a1−2−6)のいずれかで表される構造単位が好ましい。これらのなかでも、式(a1−2−1)〜(a1−2−4)及び式(a1−2−9)〜式(a1−2−10)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a1−2−3)又は(a1−2−9)で表される構造単位がさらに好ましい。

Figure 2013079228

Figure 2013079228
On the other hand, the structural unit (a1-2) is preferably a structural unit represented by any of the following formulas (a1-2-1) to (a1-2-6). Among these, the structural unit represented by any one of formulas (a1-2-1) to (a1-2-4) and formulas (a1-2-9) to (a1-2-10) is more preferable. The structural unit represented by the formula (a1-2-3) or (a1-2-9) is more preferable.
Figure 2013079228

Figure 2013079228

構造単位(a1−2)を誘導し得るモノマー(a1)としては、例えば、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘプタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート及び1−イソプロピルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Examples of the monomer (a1) capable of deriving the structural unit (a1-2) include 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, and 1-ethyl. Examples include cycloheptan-1-yl (meth) acrylate, 1-methylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, and 1-isopropylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate.

樹脂(A)が構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する場合、これらの合計含有割合は、該樹脂(A)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く、20〜60モル%の範囲がさらにより好ましい。また、構造単位(a1)として、アダマンチル基を有する構造単位(a1)(特に好ましくは、構造単位(a1−1))を有する場合には、樹脂(A)中の構造単位(a1)の合計(100モル%)に対して、アダマンチル基を有する構造単位(a1)が15モル%以上であることが好ましい。このような含有割合で、アダマンチル基を有する構造単位(a1)を有する樹脂(A)は、該樹脂(A)を含有するレジスト組成物から製造されるレジストパターンのドライエッチング耐性が良好となる傾向がある。なお、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有割合を、上述の範囲にするためには、樹脂(A)を製造する際に、全モノマーの使用量に対する、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマーの使用量を調整すればよい。   When the resin (A) has the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2), the total content thereof is based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 10-95 mol% is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, the range of 20-85 mol% is further more preferable, and the range of 20-60 mol% is still more preferable. When the structural unit (a1) has a structural unit (a1) having an adamantyl group (particularly preferably, the structural unit (a1-1)), the total of the structural units (a1) in the resin (A) The structural unit (a1) having an adamantyl group is preferably 15 mol% or more with respect to (100 mol%). With such a content ratio, the resin (A) having the structural unit (a1) having an adamantyl group tends to have good dry etching resistance of a resist pattern produced from the resist composition containing the resin (A). There is. In addition, in order to make the total content rate of a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2) into the above-mentioned range, when manufacturing resin (A), it is with respect to the usage-amount of all monomers. What is necessary is just to adjust the usage-amount of the monomer which induces | guides | derives a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2).

樹脂(A)が有する構造単位のうち、該樹脂(A)が酸作用特性を有するうえで好ましい構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)について詳述したが、これらの中でも構造単位(a1−1)を樹脂(A)が有していると特に好ましい。   Among the structural units of the resin (A), the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) that are preferable for the resin (A) to have acid action characteristics are described in detail. It is particularly preferable that the resin (A) has the unit (a1-1).

樹脂(A)は、好適な構造単位(a1)である構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)以外の構造単位(a1)を有していてもよい。以下、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)以外の構造単位(a1)を、当該構造単位(a1)を誘導するモノマー(a1)を示すことで説明する。   The resin (A) may have a structural unit (a1) other than the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) which are suitable structural units (a1). Hereinafter, the structural unit (a1) other than the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) will be described by showing a monomer (a1) that derives the structural unit (a1).

樹脂(A)は、以下の式(a1−3)で表されるモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−3)」という。)に由来する構造単位(a1)を有していてもよい。該モノマー(a1−3)に由来する構造単位(a1)を有する樹脂(A)は、その主鎖に剛直なノルボルナン環を含むものとなるので、このような樹脂(A)を含有する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を製造できる傾向がある。

Figure 2013079228
式(a1−3)中、
a9は、水素原子、置換基(例えばヒドロキシ基)を有していてもよい炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基、又は−COORa13で表される基を表し、Ra13は、炭素数1〜8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などで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。Ra10、Ra11及びRa12は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を表すか、或いはRa10及びRa11は互いに結合して環を形成している。該脂肪族炭化水素基及に含まれる水素原子はヒドロキシ基などで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。 The resin (A) may have a structural unit (a1) derived from a monomer represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”). . Since the resin (A) having the structural unit (a1) derived from the monomer (a1-3) contains a rigid norbornane ring in its main chain, the present resist containing such a resin (A) The composition tends to produce a resist pattern having excellent dry etching resistance.
Figure 2013079228
In formula (a1-3),
R a9 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may have a substituent (for example, a hydroxy group), a carboxy group, a cyano group, or a group represented by —COOR a13. , R a13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and constitutes the aliphatic hydrocarbon group The methylene group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. R a10 , R a11 and R a12 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other to form a ring. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.

a9の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基は典型的には、置換基を有していてもよいアルキル基であり、かかるアルキル基のうち、置換基を有さないアルキル基は、その炭素数が1〜8の範囲ですでに例示したものを含む。置換基、特にヒドロキシ基を有する脂肪族炭化水素基(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である。Ra13としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent of R a9 is typically an alkyl group which may have a substituent, and among these alkyl groups, an alkyl having no substituent The group includes those already exemplified in the range of 1 to 8 carbon atoms. Examples of the substituent, particularly the aliphatic hydrocarbon group (alkyl group) having a hydroxy group include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group. Examples of R a13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

a10〜Ra12の脂肪族炭化水素基も典型的には、アルキル基であり、その具体例はRa9の場合と同じである。Ra10とRa11とが結合し、これらが結合する炭素原子とともに形成される環は、シクロへキサン環及びアダマンタン環などである。 The aliphatic hydrocarbon groups of R a10 to R a12 are also typically alkyl groups, and specific examples thereof are the same as those of R a9 . The ring formed by combining R a10 and R a11 together with the carbon atom to which they are bonded includes a cyclohexane ring and an adamantane ring.

モノマー(a1−3)の具体例は、特開2010−204646号公報に記載されている。これらの中でも、以下の式(a1−3−1)、式(a1−3−2)、式(a1−3−3)及び式(a1−3−4)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−3−2)又は(a1−3−4)で表されるモノマーがより好ましく、式(a1−3−2)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 2013079228
Specific examples of the monomer (a1-3) are described in JP-A No. 2010-204646. Among these, a monomer represented by any of the following formula (a1-3-1), formula (a1-3-2), formula (a1-3-3) and formula (a1-3-4) The monomer represented by formula (a1-3-2) or (a1-3-4) is more preferred, and the monomer represented by formula (a1-3-2) is more preferred.
Figure 2013079228

樹脂(A)が、モノマー(a1−3)に由来する構造単位(a1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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 (A) has the structural unit (a1) derived from the monomer (a1-3), the content ratio is preferably in the range of 10 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). The range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is more preferable.

樹脂(A)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。)に由来する構造単位(a1)を有していてもよい。

Figure 2013079228
式(a1−4)中、
10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。
は0〜4の整数を表す。
11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し、lが2以上である場合、複数のR11は互いに同一であっても異なってもよい。
12及びR13はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
a2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基又は単結合を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は−N(R)−(ただし、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す)で表される基に置き換わっていてもよい。
a3は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表す。 The resin (A) may have a structural unit (a1) derived from a monomer represented by the following formula (a1-4) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-4)”).
Figure 2013079228
In formula (a1-4),
R 10 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
l a represents an integer of 0 to 4;
R 11 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. In the case where l a is 2 or more, a plurality of R 11 may be the same as or different from each other.
R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms or a single bond, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group includes an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl A group, a sulfonyl group, or a group represented by —N (R c ) — (wherein R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) may be substituted.
Y a3 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.

「ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基」のうち、アルキル基としては、炭素数が1〜6の範囲ですでに例示したものを含む。ハロゲン原子を有するアルキル基としては、フッ素原子を有するアルキル基が好ましく、その具体例は、塩(I)のQ及びQで例示したものと同じである。これらの中でも、R10としては、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、メチル基がさらに好ましい。
11のアルコキシ基は、炭素数1〜6の範囲において、すでに例示したものを含むが、中でも、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、メトキシ基がさらに好ましい。
11のアシル基及びアシルオキシ基も、その炭素数が2〜4の範囲において、すでに例示したものを含む。
12及びR13の炭化水素基は、その炭素数が1〜12の範囲において、Ya3の炭化水素基は、その炭素数が1〜18の範囲において、すでに例示した脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれかを含む。
a2の脂肪族炭化水素基は2価の鎖式炭化水素基、2価の脂環式炭化水素基又は、鎖式炭化水素基と脂環式炭化水素基とが組み合わさった2価の基であり、炭素数1〜17の範囲ですでに例示した基を適宜組み合わせた基を挙げることができる。
Among “an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom”, the alkyl group includes those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group having a halogen atom is preferably an alkyl group having a fluorine atom, and specific examples thereof are the same as those exemplified for Q 1 and Q 2 of the salt (I). Among these, as R < 10 >, a C1-C4 alkyl group is preferable, a methyl group and an ethyl group are more preferable, and a methyl group is further more preferable.
The alkoxy group of R 11 includes those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. Among them, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methoxy group and an ethoxy group are more preferable, and a methoxy group is further included. preferable.
The acyl group and acyloxy group of R 11 include those already exemplified in the range of 2 to 4 carbon atoms.
The hydrocarbon groups of R 12 and R 13 are those having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrocarbon group of Y a3 is the aliphatic hydrocarbon group exemplified above in the range of 1 to 18 carbon atoms. Contains any of the aromatic hydrocarbon groups.
The aliphatic hydrocarbon group of X a2 is a divalent chain hydrocarbon group, a divalent alicyclic hydrocarbon group, or a divalent group in which a chain hydrocarbon group and an alicyclic hydrocarbon group are combined. And groups obtained by appropriately combining the groups already exemplified in the range of 1 to 17 carbon atoms.

モノマー(a1−4)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、以下の式(a1−4−1)〜式(a1−4−7)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−4−1)〜式(a1−4−5)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。

Figure 2013079228
As a monomer (a1-4), the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned, for example. Among these, monomers represented by any of the following formulas (a1-4-1) to (a1-4-7) are preferable, and those represented by formulas (a1-4-1) to (a1-4-5) are preferable. A monomer represented by any one is more preferable.
Figure 2013079228

樹脂(A)がモノマー(a1−4)に由来する構造単位(a1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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%の範囲が特に好ましい。   When the resin (A) has a structural unit (a1) derived from the monomer (a1-4), the content ratio is preferably in the range of 10 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). The range of 15 to 90 mol% is more preferable, and the range of 20 to 85 mol% is particularly preferable.

他のモノマー(a1)としては、例えば、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 2013079228
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、酸素原子、硫黄原子又は*−O−(CH2k4−CO−O−で表される基を表す。ここで、k4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。
1’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、酸素原子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) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-5)”) may be used.
Figure 2013079228
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 3 to L 5 represent an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by * —O— (CH 2 ) k4 —CO—O—. Here, k4 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 oxygen atom 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。
1’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 5 is preferably an oxygen atom.
One of L 3 and L 4 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 2013079228
Examples of the monomer (a1-5) include the following monomers.
Figure 2013079228

樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜95モル%の範囲が好ましく、3〜90モル%の範囲がより好ましく、5〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content thereof is in the range of 1 to 95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). Is preferable, the range of 3-90 mol% is more preferable, and the range of 5-85 mol% is further more preferable.

<酸安定構造単位>
樹脂(A)は、酸不安定基を含む構造単位(a1)に加え、酸不安定基を有さない構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位」といい、該酸安定構造単位を誘導し得るモノマーを、「酸安定モノマー」という。)を有していると好ましい。該樹脂(A)中、酸安定構造単位は1種のみを有していてもよく、複数種を有していてもよい。
<Acid stable structural unit>
Resin (A) is a structural unit having no acid labile group in addition to the structural unit (a1) containing an acid labile group (hereinafter referred to as “acid stable structural unit” in some cases). The derivatizable monomer is preferably referred to as “acid-stable monomer”). In the resin (A), the acid stable structural unit may have only one type, or may have a plurality of types.

樹脂(A)が酸安定構造単位を有する場合、構造単位(a1)の含有割合を基準にして、酸安定性構造単位の含有割合を定めるとよい。構造単位(a1)の含有割合と酸安定性構造単位の含有割合との比は、〔構造単位(a1)〕/〔酸安定構造単位〕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。このようにすると、樹脂(A)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一層良好になる傾向がある。   When the resin (A) has an acid stable structural unit, the content ratio of the acid stable structural unit may be determined based on the content ratio of the structural unit (a1). The ratio of the content ratio of the structural unit (a1) and the content ratio of the acid-stable structural unit is represented by [structural unit (a1)] / [acid-stable structural unit], and preferably 10 to 80 mol% / 90 to It is 20 mol%, More preferably, it is 20-60 mol% / 80-40 mol%. 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 (A) to become still better.

次に、酸安定構造単位のうち、好ましいものを説明する。
酸安定構造単位は、ヒドロキシ基又はラクトン環を有する構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位(a2)」という。
)及び/又はラクトン環を有する酸安定構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位(a3)」という。)を有する樹脂(A)は、当該樹脂(A)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の密着性に優れるため、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。なお、ここでいう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関しては後述する。まず、酸安定構造単位として好適な、酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)に関して具体例を挙げつつ説明する。
Next, a preferable thing is demonstrated among an acid stable structural unit.
The acid stable structural unit is preferably a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring. An acid stable structural unit having a hydroxy group (hereinafter, sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2)”.
) And / or an acid-stable structural unit having a lactone ring (hereinafter, sometimes referred to as “acid-stable structural unit (a3)”) is used as the resist composition containing the resin (A). When applied to a substrate, a coating film formed on the substrate or a composition layer obtained from the coating film is excellent in adhesion to the substrate, so that a resist pattern can be produced with good resolution. In addition, the manufacturing method of the resist pattern using this resist composition here is mentioned later. First, the acid stable structural unit (a2) and the acid stable structural unit (a3) suitable as the acid stable structural unit will be described with specific examples.

<酸安定構造単位(a2)>
酸安定構造単位(a2)を樹脂(A)に導入する場合、当該樹脂(A)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、好適な酸安定構造単位(a2)を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、電子線あるいはEUV光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、酸安定構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位(a2−0)を樹脂(A)に導入することが好ましい。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、酸安定構造単位(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定構造単位を樹脂(A)に導入することが好ましい。このように、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は各々、レジストパターンを製造する際の露光源によって好ましいものを選ぶことができるが、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)1種のみを有していてもよく、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)2種以上を有していてもよく、或いは、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)と、それ以外の酸安定構造単位(a2)とを組み合わせて有していてもよい。
<Acid stable structural unit (a2)>
When the acid-stable structural unit (a2) is introduced into the resin (A), a suitable acid-stable structure is used depending on the type of exposure source when producing a resist pattern from the resist composition containing the resin (A). The unit (a2) 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 light as an exposure source, an acid stable structural unit ( As a2), it is preferable to introduce an acid stable structural unit (a2-0) having a phenolic hydroxy group into the resin (A). When using exposure using a short wavelength ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source, an acid stable structural unit represented by the formula (a2-1) described later is used as a resin ( It is preferable to introduce into A). Thus, each of the acid stable structural units (a2) possessed by the resin (A) can be selected according to the exposure source used for producing the resist pattern, but the acid stable structural units possessed by the resin (A) ( a2) may have only one type of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source, and two or more types of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source. Or an acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source and a combination of other acid stable structural units (a2).

酸安定構造単位(a2)の具体例の1つは、以下の式(a2−1)で表されるもの(以下、場合により「酸安定構造単位(a2−1)」という。)である。

Figure 2013079228
式(a2−1)中、
a3は、酸素原子又は*−O−(CH2k2−CO−O−(k2は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手を表す。)で表される基を表す。
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。 One specific example of the acid stable structural unit (a2) is one represented by the following formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-1)”).
Figure 2013079228
In formula (a2-1),
L a3 is an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group (—CO—)). Represents the group represented.
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.

a3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。
L a3 is preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—, wherein k2 is an integer of 1 to 4, and more preferably 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.

酸安定構造単位(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2013079228
As an acid stable structural unit (a2-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2013079228

以上、例示した酸安定構造単位(a2−1)は、例えば、特開2010−204646号公報に記載された酸安定モノマーから誘導される。これらの中でも、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−3)又は式(a2−1−4)のいずれかで表される酸安定構造単位がより好ましく、式(a2−1−1)又は(a2−1−3)で表される酸安定構造単位がさらに好ましい。   As described above, the exemplified acid stable structural unit (a2-1) is derived from, for example, an acid stable monomer described in JP 2010-204646 A. Among these, the acid stable structural unit represented by any one of formula (a2-1-1), formula (a2-1-2), formula (a2-1-3), or formula (a2-1-4) Are more preferable, and an acid stable structural unit represented by the formula (a2-1-1) or (a2-1-3) is more preferable.

樹脂(A)が酸安定構造単位(a2−1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、3〜45モル%の範囲が好ましく、5〜40モル%の範囲がより好ましく、5〜35モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has an acid stable structural unit (a2-1), the content ratio is preferably in the range of 3 to 45 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 5-40 mol% is more preferable, and the range of 5-35 mol% is more preferable.

次に、ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位のうち、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位について説明する。該酸安定構造単位は、以下の式(a2−0)で表されるもの(以下、場合により「酸安定構造単位(a2−0)」という。)が好ましい。

Figure 2013079228
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、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31は同一でも異なっていてもよい。 Next, the acid stable structural unit which has a phenolic hydroxy group among the acid stable structural units which have a hydroxy group is demonstrated. The acid stable structural unit is preferably one represented by the following formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-0)”).
Figure 2013079228
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 acryloyloxy group, or Represents a methacryloyloxy group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R a31 may be the same or different.

a30の「ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基」における「炭素数1〜6のアルキル基」の具体例は、炭素数がこの範囲において、すでに例示したものを含む。「ハロゲン原子を有する炭素数1〜6のアルキル基」とは、該炭素数1〜6のアルキル基に含まれる水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子に置換されたものである。なお、ハロゲン原子の具体例もすでに説明したとおりである。これらのうち、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、メチル基がさらに好ましい。
a31のアルコキシ基の具体例は、炭素数1〜6の範囲で、すでに例示したものを含む。これらのうち、Ra31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が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。
maは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。
Specific examples of the “alkyl group having 1 to 6 carbon atoms” in the “alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom” for R a30 include those already exemplified in this range. . The “C 1-6 alkyl group having a halogen atom” is one in which at least a part of the hydrogen atoms contained in the C 1-6 alkyl group is substituted with a halogen atom. The specific example of the halogen atom is as already described. Among these, R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group and an ethyl group, and further preferably a methyl group.
Specific examples of the alkoxy group of R a31 include those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. Among these, R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group and an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.

酸安定構造単位(a2−0)の中でも、以下の式(a2−0−1)、式(a2−0−2)、式(a2−0−3)又は式(a2−0−4)で表されるものが好ましい。かかる構造単位を誘導し得る酸安定モノマーは、例えば、特開2010−204634号公報に記載されている。

Figure 2013079228
Among the acid stable structural units (a2-0), the following formula (a2-0-1), formula (a2-0-2), formula (a2-0-3) or formula (a2-0-4) Those represented are preferred. An acid stable monomer capable of deriving such a structural unit is described in, for example, JP 2010-204634 A.
Figure 2013079228

p−ヒドロキシスチレンやp−ヒドロキシ−α−メチルスチレンといった酸安定構造単位(a2−0)を誘導し得る酸安定モノマー[以下、場合により「酸安定モノマー(a2)」という。]を、樹脂(A)製造に用いることにより、式(a2−0−1)又は式(a2−0−2)で表される酸安定構造単位(a2−0)を、樹脂(A)に導入することができるが、該酸安定モノマー(a2)にあるフェノール性ヒドロキシ基を例えば、アセチル基のような保護基で保護し、保護化酸安定モノマー(a2)とした後、この保護化酸安定モノマー(a2)を用いて樹脂(A)を製造することもできる。保護化酸安定モノマー(a2)に由来する構造単位を有する樹脂を脱保護処理して、保護基を脱離することにより、酸安定構造単位(a2−0)を有する樹脂(A)を製造できる。ただし、脱保護処理を実施する際には、他の構造単位(a1)を著しく損なわないようにして、該脱保護処理を実施する必要がある。   Acid-stable monomer capable of deriving acid-stable structural unit (a2-0) such as p-hydroxystyrene and p-hydroxy-α-methylstyrene [hereinafter referred to as “acid-stable monomer (a2)” in some cases. ] In the production of the resin (A), the acid stable structural unit (a2-0) represented by the formula (a2-0-1) or the formula (a2-0-2) is converted into the resin (A). After the phenolic hydroxy group in the acid stable monomer (a2) is protected with a protecting group such as an acetyl group to form a protected acid stable monomer (a2), the protected acid Resin (A) can also be manufactured using a stable monomer (a2). A resin (A) having an acid-stable structural unit (a2-0) can be produced by deprotecting a resin having a structural unit derived from the protected acid-stable monomer (a2) and removing the protecting group. . However, when carrying out the deprotection treatment, it is necessary to carry out the deprotection treatment without significantly damaging the other structural unit (a1).

樹脂(A)が酸安定構造単位(a2−0)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜85モル%の範囲がより好ましく、15〜80モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has an acid stable structural unit (a2-0), the content ratio is preferably in the range of 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 10-85 mol% is more preferable, and the range of 15-80 mol% is further more preferable.

<酸安定構造単位(a3)>
酸安定構造単位(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 structural unit (a3)>
The lactone ring included in the acid stable structural unit (a3) may be monocyclic such as β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring and δ-valerolactone ring, and the monocyclic lactone ring and other rings 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.

酸安定構造単位(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。樹脂(A)は、これらのうち1種のみを有していてもよく、2種以上を有していてもよい。なお、以下の説明においては、式(a3−1)で表されるものを「酸安定構造単位(a3−1)」という場合があり、式(a3−2)で表されるものを「酸安定構造単位(a3−2)」という場合があり、式(a3−3)で表されるものを「酸安定構造単位(a3−3)」という場合がある。

Figure 2013079228
[式(a3−1)中、
a4は、酸素原子又は*−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18は、水素原子又はメチル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、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い。
式(a3−2)中、
a5は、酸素原子又は*−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。
a22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、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い。
式(a3−3)中、
a6は、酸素原子又は*−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。
a23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、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 structural unit (a3) is preferably one represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). Resin (A) may have only 1 type among these, and may have 2 or more types. In the following description, what is represented by formula (a3-1) may be referred to as “acid-stable structural unit (a3-1)”, and what is represented by formula (a3-2) is “acid In some cases, it is referred to as “stable structural unit (a3-2)”, and what is represented by the formula (a3-3) may be referred to as “acid stable structural unit (a3-3)”.
Figure 2013079228
[In the formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 represents a hydrogen atom or a methyl group.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same or different.
In formula (a3-2),
L a5 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
q1 represents an integer of 0 to 3.
R a22 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when q1 is 2 or more, a plurality of R a22 may be the same or different.
In formula (a3-3),
L a6 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r1 represents an integer of 0 to 3.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. When r1 is 2 or more, a plurality of R a23 may be the same or different. ]

式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、式(a2−1)のLa3で説明したものと同じものが挙げられる。
a4〜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、酸素原子及び、*−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、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。なお、p1が2である場合、2つのRa21は互いに同一でも異なっていてもよく、q1が2である場合、2つのRa22は互いに同一でも異なっていてもよく、r1が2である場合、2つのRa23は互いに同一でも異なっていてもよい。
In formula (a3-1) to formula (a3-3), L a4 to L a6 are the same as those described for L a3 in formula (a2-1).
L a4 to L a6 are each independently an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— in which k3 is an integer of 1 to 4, preferably an oxygen atom and * —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 preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 or 1. When p1 is 2, two R a21 may be the same as or different from each other. When q1 is 2, two R a22 may be the same as or different from each other, and r1 is 2. Two R a23 may be the same or different from each other.

以下、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)の各々の好適例を示す。   Hereinafter, preferred examples of the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit (a3-3) will be shown.

酸安定構造単位(a3−1)の好適例は、以下の式(a3−1−1)、式(a3−1−2)、式(a3−1−3)又は式(a3−1−4)で表されるものである。

Figure 2013079228
Preferred examples of the acid stable structural unit (a3-1) include the following formula (a3-1-1), formula (a3-1-2), formula (a3-1-3) or formula (a3-1-4). ).
Figure 2013079228

酸安定構造単位(a3−2)の好適例は、以下の式(a3−2−1)、式(a3−2−2)、式(a3−2−3)又は式(a3−2−4)で表されるものである。

Figure 2013079228
Preferred examples of the acid stable structural unit (a3-2) include the following formula (a3-2-1), formula (a3-2-2), formula (a3-2-3), or formula (a3-2-4). ).
Figure 2013079228

酸安定構造単位(a3−3)の好適例は、以下の式(a3−3−1)、式(a3−3−2)、式(a3−3−3)又は式(a3−3−4)で表されるものである。

Figure 2013079228
Preferred examples of the acid stable structural unit (a3-3) include the following formula (a3-3-1), formula (a3-3-2), formula (a3-3-3) or formula (a3-3-4). ).
Figure 2013079228

酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)は、特開2010−204646号公報に記載された酸安定モノマーにより誘導できる。上記の酸安定構造単位(a3)の具体例の中でも、式(a3−1−1)、式(a3−1−2)、式(a3−2−3)又は式(a3−2−4)で表される酸安定構造単位がより好ましく、式(a3−1−1)又は式(a3−2−3)で表される酸安定構造単位がさらに好ましい。   The acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit (a3-3) can be derived from an acid stable monomer described in JP 2010-204646 A. Among the specific examples of the acid stable structural unit (a3), the formula (a3-1-1), the formula (a3-1-2), the formula (a3-2-3), or the formula (a3-2-4) Is more preferable, and the acid stable structural unit represented by Formula (a3-1-1) or Formula (a3-2-3) is more preferable.

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a3)を有する場合、その合計含有割合は、該樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜70モル%の範囲が好ましく、10〜65モル%の範囲がより好ましく、10〜60モル%の範囲がさらに好ましい。
また、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)それぞれの含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜60モル%が好ましく、5〜50モル%の範囲がより好ましく、10〜50モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has an acid stable structural unit (a3), the total content is preferably in the range of 5 to 70 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 10 to 65 mol% is more preferable, and the range of 10 to 60 mol% is more preferable.
The content of each of the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit (a3-3) is the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). On the other hand, 5 to 60 mol% is preferable, 5 to 50 mol% is more preferable, and 10 to 50 mol% is more preferable.

<その他の酸安定構造単位>
樹脂(A)が有する酸安定構造単位として、好適な酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)を説明したが、当該樹脂(A)は酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)以外の酸安定構造単位を有していてもよい。ここで、酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)以外の酸安定構造単位(a4)という。以下、この酸安定構造単位(a4)を、当該酸安定構造単位(a4)を誘導し得る酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4)」という。)を示すことで説明する。
<Other acid stable structural units>
The preferred acid stable structural unit (a2) and acid stable structural unit (a3) have been described as the acid stable structural unit possessed by the resin (A). However, the resin (A) contains the acid stable structural unit (a2) and the acid stable structural unit. It may have an acid stable structural unit other than the structural unit (a3). Here, the acid stable structural unit (a4) other than the acid stable structural unit (a2) and the acid stable structural unit (a3) is referred to. Hereinafter, the acid-stable structural unit (a4) will be described by showing an acid-stable monomer (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4)”) from which the acid-stable structural unit (a4) can be derived.

酸安定モノマー(a4)の具体例は例えば、以下の式(a4−1)で表されるモノマー(以下、場合により「モノマー(a4−1)」という。)である。

Figure 2013079228
[式(a4−1)中、
41は、水素原子又はメチル基を表す。
41は、式(a4−g1)で表される基を表す。
Figure 2013079228
(式(a4−g1)中、
ssは0〜2の整数を表す。
40及びA41は、それぞれ独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
ssが2のとき、複数存在するA40は、互いに同一であるか相異なる。
40は、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。
ssが2のとき、複数存在するX40は、互いに同一であるか相異なる。)
42は、フッ素原子を有する炭素数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で置き換わっていてもよい。]
41の脂肪族炭化水素基は、典型的にはアルカンジイル基であり、当該アルカンジイル基は直鎖状であっても、分岐していてもよい。当該アルカンジイル基は炭素数1〜5の範囲ですでに例示したものを含むが、中でも、A41としては、炭素数1〜4のアルカンジイル基がより好ましく、エチレン基がさらに好ましい。 A specific example of the acid stable monomer (a4) is, for example, a monomer represented by the following formula (a4-1) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a4-1)”).
Figure 2013079228
[In the formula (a4-1),
R 41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 41 represents a group represented by the formula (a4-g1).
Figure 2013079228
(In the formula (a4-g1),
ss represents an integer of 0-2.
A 40 and A 41 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
When ss is 2, a plurality of A 40 are the same or different from each other.
X 40 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
When ss is 2, a plurality of X 40 are the same or different from each other. )
R 42 represents a C 1-18 aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
The aliphatic hydrocarbon group for A 41 is typically an alkanediyl group, and the alkanediyl group may be linear or branched. The alkanediyl group includes those already exemplified in the range of 1 to 5 carbon atoms. Among them, as A 41 , an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an ethylene group is more preferable.

式(a4−g1)で表される基(以下「基(a4−g1)」という場合がある)の具体例を以下に示す。各具体例において、*は結合手を表す。なお、当該基(a4−g1)が酸素原子及びカルボニル基をともに有する場合には、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基の形式で有していると好ましい。   Specific examples of the group represented by the formula (a4-g1) (hereinafter may be referred to as “group (a4-g1)”) are shown below. In each specific example, * represents a bond. In addition, when the said group (a4-g1) has both an oxygen atom and a carbonyl group, it is preferable to have in the form of a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.

酸素原子を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013079228
などが挙げられる。 As the group having an oxygen atom (a4-g1),
Figure 2013079228
Etc.

カルボニル基を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013079228
などが挙げられる。 As the group having a carbonyl group (a4-g1),
Figure 2013079228
Etc.

カルボニルオキシ基を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013079228
などが挙げられる。 As the group having a carbonyloxy group (a4-g1),
Figure 2013079228
Etc.

オキシカルボニル基を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013079228
などが挙げられる。 As the group having an oxycarbonyl group (a4-g1),
Figure 2013079228
Etc.

42は、脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子のうち少なくとも一つがフッ素原子で置き換わった基である。脂肪族炭化水素基は、部分的に炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、炭素−炭素不飽和結合を有さない脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。脂肪族飽和炭化水素基としては、アルキル基(直鎖及び分岐状)及び脂環式炭化水素基並びにアルキル基及び脂環式炭化水素基を組み合わせた脂肪族炭化水素基などが挙げられる。 R 42 is a group in which at least one of the hydrogen atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with a fluorine atom. The aliphatic hydrocarbon group may partially have a carbon-carbon unsaturated bond, but an aliphatic saturated hydrocarbon group having no carbon-carbon unsaturated bond is preferable. Examples of the aliphatic saturated hydrocarbon group include alkyl groups (straight and branched) and alicyclic hydrocarbon groups, and aliphatic hydrocarbon groups obtained by combining alkyl groups and alicyclic hydrocarbon groups.

42のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基を具体的に示すと、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、ペルフルオロシクロペンチル基、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、ペルフルオロシクロヘキシル基、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。 Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom of R 42 include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 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-tetrafluoroethyl 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, 1,1,2,2,3,3,4,4-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, perfluorocyclopentyl 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-dodecafluoro Examples include a hexyl group, a perfluorocyclohexyl group, a perfluoropentylmethyl group, and a perfluorohexyl group.

42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(a−g2)で表される基(以下、場合により「基(a−g2)」という。)が挙げられる。

Figure 2013079228
(式(a−g2)中、
13は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、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。
14は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の1価の脂肪族炭化水素基を表す。
但し、A13又はA14の少なくともいずれかはフッ素原子を有するものであり、A13及びA14の炭素数の合計は17以下である。) Examples of the group in which the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group of R 42 is replaced by an oxygen atom or a carbonyl group include a group represented by the formula (a-g2) (hereinafter, “group (a-g2 ) ”)).
Figure 2013079228
(In the formula (a-g2),
A 13 represents a C 1-15 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom.
X 12 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 14 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a fluorine atom.
Provided that at least one of A 13 or A 14 are those having a fluorine atom, the total number of carbon atoms of A 13 and A 14 is 17 or less. )

13がフッ素原子を有する2価の脂肪族炭化水素基である場合、当該脂肪族炭化水素基は典型的には、フッ素原子を有するアルカンジイル基及びフッ素原子を有する2価の脂環式炭化水素基(好ましくは、フッ素原子を有するシクロアルカンジイル基)が挙げられる。フッ素原子を有するアルカンジイル基は、アルカンジイル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたものであり、フッ素原子を有する2価の脂環式炭化水素基とは、2価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたものである。 When A 13 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, the aliphatic hydrocarbon group is typically an alkanediyl group having a fluorine atom and a divalent alicyclic carbon having a fluorine atom. Examples thereof include a hydrogen group (preferably a cycloalkanediyl group having a fluorine atom). The alkanediyl group having a fluorine atom is one in which part or all of the hydrogen atoms contained in the alkanediyl group are substituted with a fluorine atom, and the divalent alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom is 2 Some or all of the hydrogen atoms contained in the valent alicyclic hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms.

ここでモノマー(a4−1)を、R42がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、A41がエチレン基である場合の具体例で示すと、以下の式(a4−1−1)〜式(a4−1−22)のいずれかで表される化合物が挙げられる。

Figure 2013079228
Here, when the monomer (a4-1) is shown as a specific example in the case where R 42 is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom and A 41 is an ethylene group, the following formula (a4-1-1) To a compound represented by any one of formulas (a4-1-22).
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

42のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基は、アルキル基に含まれる水素原子の全部がフッ素原子で置換されたペルフルオロアルキル基(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、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基など)又はシクロアルキル基に含まれる水素原子の全部がフッ素原子で置換されたペルフルオロシクロアルキル基が好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom of R 42 is a perfluoroalkyl group in which all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms (for example, trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoro group). A butyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group, a perfluorooctyl group, etc.) or a perfluorocycloalkyl group in which all of the hydrogen atoms contained in the cycloalkyl group are substituted with fluorine atoms is preferred.

42が、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロシクロアルキル基である化合物は、上述の式(a4−1−3)、式(a4−1−4)、式(a4−1−7)、式(a4−1−8)、式(a4−1−11)、式(a4−1−12)、式(a4−1−15)、式(a4−1−16)、式(a4−1−19)、式(a4−1−20)、式(a4−1−21)及び式(a4−1−22)のいずれかで表される化合物が該当する。 The compound in which R 42 is a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group includes the above-described formula (a4-1-3), formula (a4-1-4), formula (a4-1-7), and formula (a4- 1-8), formula (a4-1-11), formula (a4-1-12), formula (a4-1-15), formula (a4-1-16), formula (a4-1-19), A compound represented by any one of formula (a4-1-20), formula (a4-1-21) and formula (a4-1-22) is applicable.

42としては、ペルフルオロアルキル基がより好ましい。さらに好ましくは、炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、とりわけ好ましくは、炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。 R 42 is more preferably a perfluoroalkyl group. More preferably, it is a C1-C6 perfluoroalkyl group, Most preferably, it is a C1-C3 perfluoroalkyl group.

42が、式(a−g2)で表される基であるモノマー(a4−1)は、以下の式(a4−1’)で表される(以下、場合により「モノマー(a4−1’)」という)。

Figure 2013079228
[式(a4−1’)中の符号はいずれも、前記と同義である。] The monomer (a4-1) in which R 42 is a group represented by the formula (a-g2) is represented by the following formula (a4-1 ′) (hereinafter, “monomer (a4-1 ′” ) ").
Figure 2013079228
[All the symbols in formula (a4-1 ′) have the same meanings as described above. ]

モノマー(a4−1’)において、A13及びA14はともにフッ素原子を有することもあるが、A13がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であるか、または、A14がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であるものが好ましい。さらに、A13がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であるものが好ましく、なかでも、A13はフッ素原子を有するアルカンジイル基であるものがより好ましく、ペルフルオロアルカンジイル基であるものがさらに好ましい。「ペルフルオロアルカンジイル基」とは、水素原子の全部がフッ素原子に置換されたアルカンジイル基をいう。 In the monomer (a4-1 ′), both A 13 and A 14 may have a fluorine atom, but A 13 is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, or A 14 has a fluorine atom. What is an aliphatic hydrocarbon group is preferable. Further, it is preferable that A 13 is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, among them, A 13 is more preferable alkanediyl group having a fluorine atom, and more preferred is a perfluoro alkanediyl group . The “perfluoroalkanediyl group” refers to an alkanediyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

42がペルフルオロアルカンジイル基であり、A41がエチレン基であるモノマー(a4−1’)としては、以下の式(a4−1’−1)〜式(a4−1’−46)のいずれかで表されるモノマーが挙げられる。

Figure 2013079228
As the monomer (a4-1 ′) in which R 42 is a perfluoroalkanediyl group and A 41 is an ethylene group, any of the following formulas (a4-1′-1) to (a4-1′-46) A monomer represented by
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

Figure 2013079228
Figure 2013079228

13及びA14の炭素数は、それらの合計が17以下である範囲で任意に選択されるが、A13の炭素数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。一方、A14の炭素数は4〜15が好ましく、5〜12がより好ましい。さらに好ましいA14は、炭素数6〜12の脂環式炭化水素基であり、シクロヘキシル基及びアダマンチル基がさらにより好ましい。 The number of carbon atoms of A 13 and A 14 is their sum is arbitrarily selected in the range of 17 or less, the number of carbon atoms of A 13 are members preferably 1-6, 1-3 is more preferable. On the other hand, the number of carbon atoms of A 14 is preferably 4 to 15, 5 to 12 is more preferable. Further preferred A 14 is an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and a cyclohexyl group and an adamantyl group are even more preferred.

基(a−g2)を、A13がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、A14がシクロヘキシル基又はアダマンチル基である場合の好適例で示すと、以下のとおりである。

Figure 2013079228
The group (a-g2) is as follows when A 13 is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom and A 14 is a cyclohexyl group or an adamantyl group.
Figure 2013079228

Figure 2013079228
このような基(a−g2)を有するモノマー(a4−1’)は、上述した具体例の中では、式(a4−1’−7)〜式(a4−1’−42)で表されるものが該当する。
Figure 2013079228
The monomer (a4-1 ′) having such a group (a-g2) is represented by the formula (a4-1′-7) to the formula (a4-1′-42) in the specific examples described above. Is applicable.

樹脂(A)がモノマー(a4−1)に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜20モル%の範囲が好ましく、2〜15モル%の範囲がより好ましく、3〜10モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a4-1), the content is preferably in the range of 1 to 20 mol% with respect to all the structural units of the resin (A), and 2 to 15 The range of mol% is more preferable, and the range of 3 to 10 mol% is more preferable.

<樹脂(A)の製造方法>
樹脂(A)は、構造単位(a1)を誘導するモノマー(a1)を、さらに好ましくは、該モノマー(a1)と、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、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)と、酸安定構造単位(a2)及び/又は酸安定構造単位(a3)を誘導する酸安定モノマーとを共重合させたものである。また、必要に応じて酸安定モノマーとしてモノマー(a4−1)を用いることもできる。なお、本レジスト組成物を例えば、EUV露光用として用いるうえでは、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)と、酸安定構造単位(a2−0)を誘導する酸安定モノマーとを共重合させたものを挙げることができる。
樹脂(A)は、構造単位(a1)として、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)を有することがさらに好ましい。樹脂(A)は、上述したようなモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)に供し、重合(共重合)することにより製造できる。
<Method for producing resin (A)>
The resin (A) is obtained by copolymerizing the monomer (a1) for deriving the structural unit (a1), more preferably the monomer (a1) and an acid stable monomer, and more preferably the structural unit. (A1-1) and / or monomer (a1) for deriving structural unit (a1-2) and acid-stable monomer for deriving acid-stable structural unit (a2) and / or acid-stable structural unit (a3) Polymerized. Moreover, a monomer (a4-1) can also be used as an acid stable monomer as needed. When the resist composition is used for, for example, EUV exposure, the monomer (a1) for deriving the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2), and the acid stable structural unit (a2- And an acid-stable monomer derived from 0).
The resin (A) further preferably has a structural unit (a1-1) having an adamantyl group as the structural unit (a1). The resin (A) can be produced by subjecting the monomer as described above to a known polymerization method (for example, radical polymerization method) and polymerizing (copolymerizing) it.

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下)である。なお、ここでいう重量平均分子量は、ゲルパーミュ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る。この分析の詳細な分析条件は、本願の実施例に記載する。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less). In addition, the weight average molecular weight here is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis. Detailed analysis conditions for this analysis are described in the Examples of the present application.

<樹脂(X)>
樹脂(A)とは別に、モノマー(a4−1)に由来する構造単位を有し、かつ酸作用特性を有しない樹脂(以下、場合により「樹脂(X)」という。)を上記本レジスト組成物に含有させることもできる。換言すると、分子内に酸不安定基[構造単位(a1)]を有する樹脂(A)と、分子内に酸不安定基を有さず、モノマー(a4−1)に由来する構造単位を有する樹脂(X)とを組み合わせて、本レジスト組成物に含有させることができる。さらにいえば、樹脂(X)は、モノマー(a4−1)に由来する構造単位の中でも、モノマー(a4−1’)に由来する構造単位を有していると好ましい。
<Resin (X)>
Apart from the resin (A), a resin having a structural unit derived from the monomer (a4-1) and having no acid action property (hereinafter, sometimes referred to as “resin (X)”) is the above-mentioned resist composition. It can also be included in the product. In other words, the resin (A) having an acid labile group [structural unit (a1)] in the molecule and the structural unit derived from the monomer (a4-1) having no acid labile group in the molecule. It can be made to contain in this resist composition combining resin (X). More specifically, the resin (X) preferably has a structural unit derived from the monomer (a4-1 ′) among the structural units derived from the monomer (a4-1).

樹脂(X)は、実質的にモノマー(a4−1)に由来する構造単位からなるものであってもよいし、モノマー(a4−1)に由来する構造単位以外の構造単位を有していてもよい。モノマー(a4−1)に由来する構造単位以外の構造単位としては、酸不安定基を有しない構造単位からなるものであれば、当技術分野で周知の構造単位を用いることができ、上述の酸安定構造単位(a2)や酸安定構造単位(a3)などを挙げることができる。   Resin (X) may consist essentially of a structural unit derived from monomer (a4-1), or may have a structural unit other than the structural unit derived from monomer (a4-1). Also good. As the structural unit other than the structural unit derived from the monomer (a4-1), a structural unit known in the art can be used as long as it is composed of a structural unit having no acid labile group. Examples thereof include an acid stable structural unit (a2) and an acid stable structural unit (a3).

樹脂(X)における、モノマー(a4−1)に由来する構造単位の含有割合は、当該樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、80モル%以上が好ましく、85モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましい。   The content ratio of the structural unit derived from the monomer (a4-1) in the resin (X) is preferably 80 mol% or more, and 85 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (X). The above is more preferable, and 90 mol% or more is more preferable.

樹脂(X)の重量平均分子量は、好ましくは、8,000以上(より好ましくは10,000以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。かかる樹脂(X)の重量平均分子量の測定手段は、樹脂(A)の場合と同様である。   The weight average molecular weight of the resin (X) is preferably 8,000 or more (more preferably 10,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less). The means for measuring the weight average molecular weight of the resin (X) is the same as that for the resin (A).

<塩基性化合物(C)>
本レジスト組成物は、さらに、塩基性化合物(C)を含有していると好ましい。かかる塩基性化合物(C)は、当技術分野でクエンチャーと呼ばれるものである。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が挙げられる。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。
<Basic compound (C)>
This resist composition preferably further contains a basic compound (C). Such a basic compound (C) is called a quencher in the art. The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. 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 2013079228
[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。]
Figure 2013079228
[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 2013079228
[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の全部又は一部は同じであってもよい。]
Figure 2013079228
[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, all or some of the plurality of R c4 may be the same. ]

Figure 2013079228
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、
c5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同義である。
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の全部又は一部は同じであってもよい。]
Figure 2013079228
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4),
R c5 , R c6 , R c7 and R c8 are each independently synonymous with 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, all or some of the plurality of R c9 may be the same. ]

Figure 2013079228
[式(C5)及び式(C6)中、
c10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同義である。
c14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同義である「。
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の全部又は一部は同じであってもよい。p3が2以上であるとき、複数のRc15の全部又は一部は同じであってもよい。
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 2013079228
[In Formula (C5) and Formula (C6),
R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 are each independently synonymous with R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 are each independently synonymous with R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3. When o3 is 2 or more, all or some of the plurality of R c14 may be the same. When p3 is 2 or more, all or some of the plurality of R c15 may be the same.
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 2013079228
[式(C7)及び式(C8)中、
c18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同義である。
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の全部又は一部は同じであってもよい。r3が2以上であるとき、複数のRc19の全部又は一部は同じであってもよい。s3が2以上であるとき、複数のRc20の全部又は一部は同じであってもよい。
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 2013079228
[In Formula (C7) and Formula (C8),
R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently has 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, all or some of the plurality of R c18 may be the same. When r3 is 2 or more, all or some of the plurality of R c19 may be the same. When s3 is 2 or more, all or some of the plurality of R c20 may be the same.
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、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、より好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。   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- Examples thereof include diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, and 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane. Propyl aniline, and more preferably include include 2,6-diisopropylaniline.

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、イミダゾール及び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、ピリジン及び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.

<溶剤(D)>
本レジスト組成物は、さらに溶剤(D)を含有してもよい。溶剤(D)は、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体や樹脂(A)などの種類及びその量に応じ、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、最適なものを選ぶことができる。
<Solvent (D)>
The resist composition may further contain a solvent (D). The solvent (D) is a resist composition formed on the substrate in the production of a resist pattern, which will be described later, according to the type and amount of the hydroxyaromatic derivative having the group represented by the formula (1) and the resin (A). An optimal one can be appropriately selected from the viewpoint that the applicability at the time of applying an object is improved.

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

<その他の成分>
本レジスト組成物は、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体及び樹脂(A)並びに必要に応じて用いられる酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及び溶剤(D)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。かかる成分(F)としては、本技術分野で公知の添加剤、例えば、樹脂(A)以外の高分子化合物、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>
The resist composition comprises a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1), a resin (A), an acid generator (B), a basic compound (C) and a solvent (D) used as necessary. Constituents other than) may be contained. This component may be referred to as “component (F)”. Examples of the component (F) include additives known in the art, for example, polymer compounds other than the resin (A), sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, and dyes.

<本レジスト組成物の調製方法>
本レジスト組成物は、通常、溶剤(D)の存在下で、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体、樹脂(A)を混合することで調製することができる。さらに、上述のとおり必要に応じて酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及び/又は成分(F)を混合してもよい。塩基性化合物(C)を混合することが好ましい。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(A)などの種類や樹脂(A)などの溶剤(D)に対する溶解度など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、攪拌混合などを用いることができる。
本発明のレジスト組成物を調製する際に用いる各成分の使用量を選択することにより、本発明のレジスト組成物中の各成分の含有量を調節することができる。
<Preparation method of the present resist composition>
The resist composition can be usually prepared by mixing a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1) and a resin (A) in the presence of a solvent (D). Furthermore, you may mix an acid generator (B), a basic compound (C), and / or a component (F) as needed as above-mentioned. It is preferable to mix the basic compound (C). The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select the suitable temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the solubility with respect to solvent (D), such as a kind (resin (A)), such as resin (A). 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.
By selecting the amount of each component used when preparing the resist composition of the present invention, the content of each component in the resist composition of the present invention can be adjusted.

本レジスト組成物における酸発生剤の含有割合は、本レジスト組成物の固形分に対して、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下であり、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上である。なお、ここでいう固形分とは、本レジスト組成物から溶剤(D)を取り除いたものの合計をいう。該固形分は、本レジスト組成物を液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーなどの分析に供することにより求めることができる。本レジスト組成物に含有される酸発生剤が実質的に式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体のみである場合、ここで説明した「酸発生剤の含有割合」を、「式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体の含有割合」に読み替えることができる。   The content ratio of the acid generator in the resist composition is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and preferably 1% by mass or more, more preferably based on the solid content of the resist composition. Is 3% by mass or more. In addition, solid content here means the sum total of what remove | excluded the solvent (D) from this resist composition. The solid content can be determined by subjecting the resist composition to analysis such as liquid chromatography and gas chromatography. When the acid generator contained in the resist composition is substantially only a hydroxyaromatic derivative having a group represented by the formula (1), the “content ratio of acid generator” described here is “ It can be read as “content ratio of hydroxyaromatic derivative having a group represented by formula (1)”.

一方、上述のとおり、本レジスト組成物に、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体に加え、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体以外の他の酸発生剤(好ましくは、イオン性酸発生剤であり、特に好ましくは前記酸発生剤(B)である。)を用いる場合には、上述の「酸発生剤の含有割合」は、「式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体及び他の酸発生剤の合計含有割合」に読み替えることができる。なお、この場合、酸発生剤全量100質量部に対して、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体は10質量部以上であると好ましく、30質量部以上であると特に好ましい。なお、本発明者らは本レジスト組成物において、酸発生剤として式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体と他のイオン性酸発生剤とを併用すると、該他のイオン性酸発生剤のみを酸発生剤として用いたレジスト組成物に比して、解像度がさらに向上することを見出している。   On the other hand, as described above, in addition to the hydroxyaromatic derivative having the group represented by the formula (1), other acids other than the hydroxyaromatic derivative having the group represented by the formula (1) are added to the resist composition. When the generator (preferably an ionic acid generator, particularly preferably the acid generator (B)) is used, the above-mentioned “content ratio of acid generator” is expressed by the formula (1 The total content of hydroxyaromatic derivatives having a group represented by (II) and other acid generators "can be read. In this case, the hydroxyaromatic derivative having a group represented by the formula (1) is preferably 10 parts by mass or more and particularly preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of the acid generator. . In the resist composition, when the hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1) is used in combination with another ionic acid generator as the acid generator, the other ionicity is obtained. It has been found that the resolution is further improved as compared with a resist composition using only an acid generator as an acid generator.

本レジスト組成物における樹脂(A)の含有割合は、本レジスト組成物の固形分を基準に好ましい範囲が定められる。具体的は、該固形分の質量を基準として、樹脂(A)は80質量%以上であることが好ましい。なお、本レジスト組成物は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で樹脂(A)以外の樹脂、すなわち、前記酸作用特性を有しない樹脂(以下、場合により「樹脂(X)」という。)を含有させることもできる。当該樹脂(X)は、好ましくはその分子内にフッ素原子を有するものであり、さらに好ましくは、フッ素原子を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有するものである。より具体的に、この樹脂(X)を例示すると、前記モノマー(a4−1)に由来する構造単位を有する樹脂(X)を挙げることができる。この場合の樹脂(X)において、モノマー(a4−1)に由来する構造単位の含有割合は、樹脂(X)の全構造単位に対して、70〜100モル%の範囲が好ましく、80〜100モル%の範囲がより好ましく、90〜100モル%の範囲がさらに好ましい。   A preferable range of the content ratio of the resin (A) in the resist composition is determined based on the solid content of the resist composition. Specifically, the resin (A) is preferably 80% by mass or more based on the mass of the solid content. The resist composition is a resin other than the resin (A), that is, a resin not having the above-mentioned acid action characteristics (hereinafter sometimes referred to as “resin (X)”) as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Can also be included. The resin (X) preferably has a fluorine atom in its molecule, and more preferably has a structural unit derived from an acid-stable monomer having a fluorine atom. More specifically, when this resin (X) is exemplified, a resin (X) having a structural unit derived from the monomer (a4-1) can be exemplified. In the resin (X) in this case, the content ratio of the structural unit derived from the monomer (a4-1) is preferably in the range of 70 to 100 mol% with respect to all the structural units of the resin (X), and 80 to 100 The range of mol% is more preferable, and the range of 90 to 100 mol% is more preferable.

本レジスト組成物に樹脂(A)と樹脂(X)とを含有させる場合、本レジスト組成物における樹脂(X)の含有割合は、本レジスト組成物の固形分量を基準に、0.1〜30質量%程度が好ましく、0.5〜20質量%程度がより好ましく、1〜15質量%程度がさらに好ましい。   When the resin composition (A) and the resin (X) are contained in the resist composition, the content ratio of the resin (X) in the resist composition is 0.1 to 30 based on the solid content of the resist composition. About mass% is preferable, about 0.5-20 mass% is more preferable, and about 1-15 mass% is further more preferable.

本レジスト組成物に塩基性化合物(C)を含有させる場合、その含有割合は、本レジスト組成物の固形分に対して、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。   When the basic compound (C) is contained in the resist composition, the content ratio is preferably about 0.01 to 5% by mass with respect to the solid content of the resist composition, more preferably 0.8. It is about 01 to 3% by mass, particularly preferably about 0.01 to 1% by mass.

本レジスト組成物に溶剤(D)を含有させる場合、その含有割合は、本レジスト組成物の総質量に対して、90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。   When the solvent (D) is contained in the resist composition, the content is 90% by mass or more, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, based on the total mass of the resist composition. For example, it is 99.9 mass% or less, Preferably it is 99 mass% or less.

本レジスト組成物に成分(F)を含有させる場合、該成分(F)の種類に応じて、適切な含有量を定めることができる。   When the resist composition contains the component (F), an appropriate content can be determined according to the type of the component (F).

このように、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体を含む酸発生剤及び樹脂(A)並びに必要に応じて用いられる酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)、溶剤(D)及び成分(F)の各々を好ましい含有量で混合した後は、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。   Thus, an acid generator and a resin (A) containing a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1), an acid generator (B) used as necessary, a basic compound (C), After mixing each of the solvent (D) and the component (F) with a preferable content, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.

<レジストパターンの製造方法>
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を具体的に示すと、
(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
を含む方法を挙げることができる。以下、ここに示す工程の各々を、「工程(1)」〜「工程(5)」のようにいう。
<Method for producing resist pattern>
Specifically showing a method for producing a resist pattern using the present resist composition,
(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,
Examples of the method include (4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating. Hereinafter, each of the steps shown here is referred to as “step (1)” to “step (5)”.

工程(1)における本レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーター等、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、反射防止膜を形成したりしておいてもよい。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。   Application of the resist composition on the substrate in the step (1) can be performed by a coating apparatus widely used for applying a resist material for semiconductor microfabrication, such as a spin coater. 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. You can choose the conditions. Various substrates to be subjected to microfabrication can be selected as the substrate before applying the resist composition. 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.

工程(2)においては、基板上に塗布された本レジスト組成物、すなわち塗布膜を乾燥させて、溶剤(D)を除去する。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、該塗布膜から溶剤を蒸発させることにより行われる。乾燥条件は、本レジスト組成物に含まれる溶剤(D)の種類等に応じて選択でき、例えばホットプレートの場合、該ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度の範囲にして行うことが好ましい。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、該減圧機の内部圧力を1〜1.0×10Pa程度にして行うことが好ましい。かくして塗布膜から溶剤を除去することにより、該基板上には組成物層が形成される。 In the step (2), the present resist composition coated on the substrate, that is, the coated film is dried to remove the solvent (D). 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 by combining these means. Is called. The drying conditions can be selected according to the type of the solvent (D) contained in the resist composition. For example, in the case of a hot plate, the surface temperature of the hot plate is preferably in the range of about 50 to 200 ° C. . In the decompression means, it is preferable to enclose the substrate on which the coating film is formed in an appropriate decompressor, and then set the internal pressure of the decompressor to about 1 to 1.0 × 10 5 Pa. Thus, the composition layer is formed on the substrate by removing the solvent from the coating film.

工程(3)は該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工程である。露光には、微細加工を実施しようとする所望のパターンが形成されたマスク(フォトマスク)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。また、露光機は、電子線、超紫外光(EUV)を照射するものであってもよい。本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。
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式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体及び酸発生剤(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、「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」が有する樹脂(A)にある酸不安定基が脱保護反応により親水性基を生じるため、露光部の組成物層にある上記樹脂(A)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ないため、上記樹脂(A)はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。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ため、アルカリ水溶液による現像によりレジストパターンを形成することができる。
Step (3) is a step of exposing the composition layer, and preferably a step of exposing the composition layer using an exposure machine. The exposure is performed through a mask (photomask) on which a desired pattern to be finely processed is formed. 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 In addition, various lasers such as a laser beam from a laser beam from a semiconductor laser or the like to emit a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region can be used. The exposure machine may be an immersion exposure machine. The exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV). In this specification, irradiating these radiations may be collectively referred to as “exposure”.
By exposing through a mask, the composition layer has an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion). In the composition layer of the exposed part, the hydroxy aromatic derivative having the group represented by the formula (1) and the acid generator (B) contained in the composition layer generate an acid upon receiving exposure energy, and further generated. Due to the action with an acid, the acid labile group in the resin (A) of the “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” is converted into a hydrophilic group by a deprotection reaction. Therefore, the resin (A) in the composition layer of the exposed area becomes soluble in the aqueous alkali solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (A) remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. Since the composition layer in the exposed portion and the composition layer in the unexposed portion are significantly different in solubility in an alkaline aqueous solution, a resist pattern can be formed by development with the alkaline aqueous solution.

工程(4)においては、露光後の組成物層に加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)が行われる。かかる加熱処理は前記工程(2)で示したホットプレートを用いる加熱手段等が好ましい。なお、工程(4)において、ホットプレートを用いる加熱手段を行う場合、該ホットプレートの表面温度は50〜200℃程度が好ましく、70〜150℃程度がより好ましい。加熱処理により、上記脱保護反応が促進される。   In step (4), the composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking). Such heat treatment is preferably the heating means using the hot plate shown in the step (2). In addition, when performing the heating means using a hot plate 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. The deprotection reaction is promoted by the heat treatment.

工程(5)は、加熱後の組成物層を現像する工程であり、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。現像する工程で、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させると、露光部の組成物層を該アルカリ水溶液に溶解して除去され、未露光部の組成物層は基板に残るため、当該基板上にレジストパターンが製造される。
前記アルカリ水溶液としては、「アルカリ現像液」と称される本技術分野で公知の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)の水溶液等が挙げられる。
Step (5) is a step of developing the heated composition layer, and preferably the heated composition layer is developed with a developing device. In the developing step, when the composition layer after heating is brought into contact with an alkaline aqueous solution, the exposed composition layer is dissolved and removed in the alkaline aqueous solution, and the unexposed composition layer remains on the substrate. A resist pattern is manufactured on the substrate.
As the alkaline aqueous solution, those known in this technical field called “alkaline developer” 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、好ましくは超純水などでリンス処理を行うことが好ましい。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ことが好ましい。   After the development, it is preferable to perform a rinsing treatment with ultrapure water or the like. Furthermore, it is preferable to remove moisture remaining on the substrate and the resist pattern.

以上のような工程(1)〜工程(5)を含むレジストパターン製造方法によれば、本レジスト組成物の効果により、優れたラインエッジラフネス(LER)で微細なレジストパターンを製造することができる。   According to the resist pattern manufacturing method including the steps (1) to (5) as described above, a fine resist pattern can be manufactured with excellent line edge roughness (LER) due to the effect of the present resist composition. .

<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)照射用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
This resist composition is suitable as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) irradiation, or a resist composition for EUV exposure.

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

化合物の構造は、NMR(GX−270型又はEX−270型;いずれも日本電子(株)製)、質量分析(LC;1100型;Agilent社製、MASS;LC/MSD型又はLC/MSD TOF型;いずれもAgilent社製)で確認した。   The structure of the compound is NMR (GX-270 type or EX-270 type; both manufactured by JEOL Ltd.), mass spectrometry (LC; type 1100; Agilent, MASS; LC / MSD type or LC / MSD TOF Type; both were made by Agilent).

実施例1[式(I−1−1)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体の合成]

Figure 2013079228
式(I−1−a)で表される塩5.00部及びクロロホルム30部を、反応器に仕込み、23℃で30分間攪拌した。その後、式(I−1−b)で表される化合物2.03部を添加し、60℃程度まで昇温した後、同温度で2時間攪拌し、式(I−1−c)で表される化合物を含む溶液を得た。得られた式(I−1−c)で表される化合物を含む溶液に、23℃で、式(I−1−d)で表される化合物6.85部、クロロホルム50部及びアセトニトリル30部の混合溶液を仕込み、さらに、トリフルオロ酢酸2.60部を仕込み、23℃で3時間攪拌した。得られた反応マスに、イオン交換水35部を加え、23℃で30分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。この水洗操作をさらに5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、得られた濃縮物に、tert−ブチルメチルエーテル60部を加えて攪拌した後、ろ過することにより、式(I−1−1)がメイン成分であるヒドロキシ芳香族誘導体9.69部を得た。 Example 1 [Synthesis of Hydroxy Aromatic Derivative Represented by Formula (I-1-1)]
Figure 2013079228
5.00 parts of the salt represented by the formula (I-1-a) and 30 parts of chloroform were charged into a reactor and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 2.03 parts of a compound represented by the formula (I-1-b) was added, the temperature was raised to about 60 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 2 hours, and represented by the formula (I-1-c). A solution containing the compound to be obtained was obtained. In a solution containing the compound represented by the formula (I-1-c) thus obtained, at 23 ° C., 6.85 parts of the compound represented by the formula (I-1-d), 50 parts of chloroform and 30 parts of acetonitrile. Then, 2.60 parts of trifluoroacetic acid was added and stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the resulting reaction mass, 35 parts of ion exchange water was added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Then, it left still and liquid-separated and obtained the organic layer. This washing operation was further repeated 5 times. The recovered organic layer is concentrated, 60 parts of tert-butyl methyl ether is added to the resulting concentrate, and the mixture is stirred and then filtered to obtain a hydroxy fragrance having formula (I-1-1) as the main component. 9.69 parts of a group derivative were obtained.

NMR分析値
式(I−1−1)のカチオン側のトリフェニルスルホニウムプロトン 15Hの時、
アニオン側メチルプロトン 12.01H
In the case of triphenylsulfonium proton 15H on the cation side of NMR analysis formula (I-1-1),
Anion side methyl proton 12.01H

実施例2[式(I−1−2)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体の合成]

Figure 2013079228
式(I−2−a)で表される塩5.48部及びクロロホルム40部を、反応器に仕込み、23℃で30分間攪拌した。その後、式(I−2−b)で表される化合物2.03部を添加し、60℃程度まで昇温した後、同温度で2時間攪拌し、式(I−2−c)で表される化合物を含む溶液を得た。得られた式(I−2−c)で表される化合物を含む溶液に、23℃で、式(I−2−d)で表される化合物6.85部、クロロホルム50部及びアセトニトリル30部の混合溶液を仕込み、さらに、トリフルオロ酢酸2.60部を仕込み、23℃で3時間攪拌した。得られた反応マスに、イオン交換水35部を加え、23℃で30分間攪拌した。その後、静置し、分液して有機層を得た。この水洗操作をさらに5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、得られた濃縮物に、tert−ブチルメチルエーテル60部を加えて攪拌した後、ろ過することにより、式(I−1−2)がメイン成分であるで表されるヒドロキシ芳香族誘導体9.89部を得た。 Example 2 [Synthesis of Hydroxy Aromatic Derivative Represented by Formula (I-1-2)]
Figure 2013079228
5.48 parts of the salt represented by the formula (I-2-a) and 40 parts of chloroform were charged into a reactor and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 2.03 parts of the compound represented by the formula (I-2-b) was added, the temperature was raised to about 60 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 2 hours, and represented by the formula (I-2-c). A solution containing the compound to be obtained was obtained. In a solution containing the compound represented by the formula (I-2-c) thus obtained, at 23 ° C., 6.85 parts of the compound represented by the formula (I-2-d), 50 parts of chloroform and 30 parts of acetonitrile. Then, 2.60 parts of trifluoroacetic acid was added and stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the resulting reaction mass, 35 parts of ion exchange water was added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Then, it left still and liquid-separated and obtained the organic layer. This washing operation was further repeated 5 times. The recovered organic layer was concentrated, 60 parts of tert-butyl methyl ether was added to the resulting concentrate, and the mixture was stirred and filtered to obtain the formula (I-1-2) as the main component. 9.89 parts of a hydroxy aromatic derivative were obtained.

NMR分析値
式(I−1−2)のカチオン側のアリールプロトン 12Hの時、
アニオン側メチルプロトン 12.02H
When the aryl proton 12H on the cation side in NMR analysis formula (I-1-2) is 12H,
Anion side methyl proton 12.02H

樹脂(A)の合成
樹脂(A)の合成に使用したモノマーを下記に示す。

Figure 2013079228
以下、これらのモノマーをその式番号に応じて、「モノマー(a1−1−2)」などという。 Synthesis of Resin (A) Monomers used for the synthesis of resin (A) are shown below.
Figure 2013079228
Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (a1-1-2)” or the like according to the formula number.

合成例1:〔樹脂A1の合成〕
モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(a3−2−3)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3)〕が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加した。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が8.1×10である樹脂A1を収率65%で得た。この樹脂A1は、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)に各々由来する、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013079228
Synthesis Example 1: [Synthesis of Resin A1]
The monomer (a1-1-3), the monomer (a1-2-3), the monomer (a2-1-1), the monomer (a3-1-1) and the monomer (a3-2-3) are mixed in a molar ratio [ Monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3)] is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was further mixed, and 1.5 mass times of dioxane was further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. It added so that it might become. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. It is again dissolved in dioxane, poured into a mixed solvent of a large amount of methanol and water to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected twice to perform reprecipitation purification, and the weight average molecular weight is 8 Resin A1 of .1 × 10 3 was obtained with a yield of 65%. This resin A1 is a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-3), a monomer (a2-1-1), a monomer (a3-1-1), and a monomer (a3-2-3). Each of these has the following structural units.
Figure 2013079228

合成例2:〔樹脂A2の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(a3−2−3)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3)〕が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加した。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が7.8×10である樹脂A2を収率68%で得た。この樹脂A2は、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)に各々由来する、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013079228
Synthesis Example 2: [Synthesis of Resin A2]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1) and monomer (a3-2-3) are mixed in a molar ratio [ Monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3)] is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was further mixed, and 1.5 mass times of dioxane was further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. It added so that it might become. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. Again, it is dissolved in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected twice to perform reprecipitation purification, and the weight average molecular weight is 7 Resin A2 of .8 × 10 3 was obtained with a yield of 68%. This resin A2 is a monomer (a1-1-2), a monomer (a1-2-3), a monomer (a2-1-1), a monomer (a3-1-1), and a monomer (a3-2-3). Each of these has the following structural units.
Figure 2013079228

合成例3:〔樹脂A3の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a2−1−1)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1)〕が、50:25:25となるように混合し、さらに、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを80℃で約8時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、得られた樹脂を、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を3回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約9.2×10である樹脂A3を収率60%で得た。この樹脂A3は、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a2−1−1)及びモノマー(a3−1−1)に各々由来する、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものである。

Figure 2013079228
Synthesis Example 3: [Synthesis of Resin A3]
Monomer (a1-1-2), monomer (a2-1-1) and monomer (a3-1-1) are mixed in a molar ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a2-1-1): Monomer (a3-1-1)] was mixed so as to be 50:25:25, and 1.5 mass times dioxane was further mixed with respect to the total mass of all monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 80 ° C. for about 8 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. Again, the obtained resin is dissolved in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered three times for reprecipitation purification. A resin A3 having a weight average molecular weight of about 9.2 × 10 3 was obtained in a yield of 60%. This resin A3 has structural units derived from the following monomers derived from the monomer (a1-1-2), the monomer (a2-1-1) and the monomer (a3-1-1), respectively. .
Figure 2013079228

合成例4:〔樹脂A4の合成〕
モノマー(a1−1−2)11.18部、p−アセトキシスチレン14.60部、モノマー(a2−1−1)3.55部に1,4−ジオキサン28.82部を加えて溶液とし、87℃まで昇温した。得られた溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル2.96部を添加し、87℃で6時間保温した。冷却後反応液をメタノール291.41部とイオン交換水124.89部の混合液に注いで重合物を沈殿ろ過した。得られたろ過物及び4−ジメチルアミノピリジン2.93部を、得られたろ過物と同量のメタノールに加えて15時間加熱還流した。冷却後、得られた反応液に氷酢酸2.16部を加え中和した後、大量の水に注いで沈殿させた。析出した重合物をろ別し、アセトンに溶解させた後、大量の水に注いで沈殿させる操作を3回繰り返して精製し、重量平均分子量が約3.4×10の共重合体27.71部を得た。この共重合体は、モノマー(a1−1−2)、p−ヒドロキシスチレン及びモノマー(a2−1−1)に各々由来する、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂A4とする。

Figure 2013079228
Synthesis Example 4: [Synthesis of Resin A4]
1.18 parts of monomer (a1-1-2), 14.60 parts of p-acetoxystyrene, and 3.55 parts of monomer (a2-1-1) were added 28.82 parts of 1,4-dioxane to form a solution, The temperature was raised to 87 ° C. To the obtained solution, 2.96 parts of azobisisobutyronitrile as an initiator was added, and kept at 87 ° C. for 6 hours. After cooling, the reaction solution was poured into a mixed solution of 291.41 parts of methanol and 124.89 parts of ion-exchanged water, and the polymer was precipitated and filtered. The obtained filtrate and 2.93 parts of 4-dimethylaminopyridine were added to the same amount of methanol as the obtained filtrate and heated under reflux for 15 hours. After cooling, the resulting reaction solution was neutralized with 2.16 parts of glacial acetic acid, and then poured into a large amount of water to cause precipitation. A polymer having a weight average molecular weight of about 3.4 × 10 3 is purified by repeating the operation of separating the precipitated polymer by filtration, dissolving in acetone, and pouring into a large amount of water for precipitation three times. 71 parts were obtained. This copolymer has structural units derived from the following monomers derived from the monomer (a1-1-2), p-hydroxystyrene and the monomer (a2-1-1), respectively. It is set as Resin A4.
Figure 2013079228

合成例5:〔樹脂A5の合成〕
モノマー(a1−1−2)10.54部、p−アセトキシスチレン14.60部、モノマー(a2−1−1)3.55部に1,4−ジオキサン47.09部を加えて溶液とし、87℃まで昇温した。得られた溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル2.96部を添加し、87℃で6時間保温した。冷却後反応液をメタノール285.67部とイオン交換水122.43部の混合液に注いで重合物を沈殿ろ過した。得られたろ過物及び4−ジメチルアミノピリジン2.93部を、得られたろ過物と同量のメタノールに加えて15時間加熱還流した。冷却後、得られた反応液に氷酢酸2.16部を加え中和した後、大量の水に注いで沈殿させた。析出した重合物をろ別し、アセトンに溶解させた後、大量の水に注いで沈殿させる操作を3回繰り返して精製し、重量平均分子量が約3.7×10の共重合体28.15部を得た。この共重合体は、モノマー(a1−1−2)、p−ヒドロキシスチレン及びモノマー(a2−1−1)に各々由来する、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂A5とする。

Figure 2013079228
Synthesis Example 5: [Synthesis of Resin A5]
A monomer (a1-1-2) 10.54 parts, p-acetoxystyrene 14.60 parts, monomer (a2-1-1) 3.55 parts, 1,4-dioxane 47.09 parts was added to make a solution, The temperature was raised to 87 ° C. To the obtained solution, 2.96 parts of azobisisobutyronitrile as an initiator was added, and kept at 87 ° C. for 6 hours. After cooling, the reaction solution was poured into a mixed solution of 285.67 parts of methanol and 122.43 parts of ion-exchanged water, and the polymer was precipitated and filtered. The obtained filtrate and 2.93 parts of 4-dimethylaminopyridine were added to the same amount of methanol as the obtained filtrate and heated under reflux for 15 hours. After cooling, the resulting reaction solution was neutralized with 2.16 parts of glacial acetic acid, and then poured into a large amount of water to cause precipitation. A polymer having a weight average molecular weight of about 3.7 × 10 3 is purified by repeating the operation of filtering the precipitated polymer, dissolving it in acetone, pouring it into a large amount of water and precipitating it three times. 15 parts were obtained. This copolymer has structural units derived from the following monomers derived from the monomer (a1-1-2), p-hydroxystyrene and the monomer (a2-1-1), respectively. This is Resin A5.
Figure 2013079228

合成例6〔樹脂A6の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1))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の共重合体A6を収率78%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013079228
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin A6]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer (a3-1-1) are mixed in a molar ratio ( Monomer (a1-1-2): Monomer (a1-2-3): Monomer (a2-1-1): Monomer (a3-2-3): Monomer (a3-1-1)) is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was mixed and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount 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 copolymer A6 was obtained with a yield of 78%. This resin A6 has the following structural units.
Figure 2013079228

合成例7〔樹脂A7の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−5−1)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−5−1):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1))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の共重合体A7を収率78%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013079228
Synthesis Example 7 [Synthesis of Resin A7]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-5-1), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer (a3-1-1) are mixed in a molar ratio ( Monomer (a1-1-2): Monomer (a1-5-1): Monomer (a2-1-1): Monomer (a3-2-3): Monomer (a3-1-1)) is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was mixed and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount 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. Copolymer A7 of × 10 3 was obtained with a yield of 78%. This resin A7 has the following structural units.
Figure 2013079228

合成例6〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a4−1−7)を用い、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。当該溶液に、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、0.7mol%及び2.1mol%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。
かくして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1.8×10の樹脂X1を収率77%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。

Figure 2013079228
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin X1]
Monomer (a4-1-7) was used as a monomer, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. Azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the solution in an amount of 0.7 mol% and 2.1 mol%, respectively, with respect to 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 resin thus obtained was dissolved again in dioxane, and the solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated twice, and the resin was filtered twice to perform the reprecipitation operation twice. 8 × 10 4 resin X1 was obtained with a yield of 77%. This resin X1 has the following structural units.
Figure 2013079228

実施例3〜11、比較例1
<レジスト組成物の調製>
表1に示すように、各成分を混合して溶解し、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。
Examples 3-11, Comparative Example 1
<Preparation of resist composition>
As shown in Table 1, each component was mixed and dissolved, and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.

<式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体>
I−1−1:式(I−1−1)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体
I−1−2:式(I−1−2)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体
<酸発生剤>
酸発生剤B1−3:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成

Figure 2013079228
ヒドロキシ芳香族誘導体Z1:特開2008−191413号公報の実施例に従って合成
Figure 2013079228
ヒドロキシ誘導体Z1は、式(Z1)で表される塩の混合物であり、数値(%)は、前記混合物における水素原子、式(Z1−a)で表される基及び式(Z1−b)で表される基の導入率(mol%)を表す。 <Hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1)>
I-1-1: Hydroxy aromatic derivative represented by the formula (I-1-1) I-1-2: Hydroxy aromatic derivative represented by the formula (I-1-2) <Acid generator>
Acid generator B1-3: synthesized according to the examples of JP 2010-152341 A
Figure 2013079228
Hydroxyaromatic derivative Z1: synthesized according to the examples of JP 2008-191413 A
Figure 2013079228
The hydroxy derivative Z1 is a mixture of salts represented by the formula (Z1), and the numerical value (%) is a hydrogen atom in the mixture, a group represented by the formula (Z1-a), and a formula (Z1-b). It represents the introduction rate (mol%) of the group represented.

<樹脂>
A1:樹脂A1
A2:樹脂A2
A3:樹脂A3
A6:樹脂A6
A7:樹脂A7
X1:樹脂X1
<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)
<Resin>
A1: Resin A1
A2: Resin A2
A3: Resin A3
A6: Resin A6
A7: Resin A7
X1: Resin X1
<Basic compound (C): quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

Figure 2013079228
Figure 2013079228

<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 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>
12インチのシリコン製ウェハー上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成させた。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(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。
レジスト組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)して、組成物層を形成した。こうして組成物層(レジスト組成物膜)を形成したウェハーに、液浸露光用ArFエキシマレーザステッパー[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。尚、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1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Manufacture of resist pattern and its evaluation>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 780 mm. An organic antireflection film was formed. Subsequently, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm.
After applying the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds at the temperature described in the “PB” column of Table 1 on a direct hot plate to form a composition layer. An ArF excimer laser stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] was used for the wafer on which the composition layer (resist composition film) was thus formed. The line and space pattern was subjected to immersion exposure by changing the exposure amount stepwise. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed to obtain a resist pattern.

各レジスト組成物からのレジストパターン形成において、50nmのラインアンドスペースパターンの線幅が1:1となる露光量を実効感度とした。   In forming a resist pattern from each resist composition, the exposure amount at which the line width of a 50 nm line-and-space pattern was 1: 1 was defined as effective sensitivity.

以上のようなレジストパターンの製造において、以下の項目を評価した。   In manufacturing the resist pattern as described above, the following items were evaluated.

<ラインエッジラフネス評価(LER)>
実効感度で得られた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(LER)が、
3.5nm以下であるものを◎、
3.5nmを超え、4.5nm以下であるものを○、
4.5nmを超えるものを×とした。
以上のようにして求められたラインエッジラフネス評価(LER)の結果を、上述の水準評価で表し、かつ、カッコ内にLER(nm)を数値で記した。結果を表2にまとめる。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
The wall surface of the resist pattern obtained with effective sensitivity is observed with a scanning electron microscope, and the unevenness fluctuation width (LER) of the side wall of the resist pattern is
If it is 3.5 nm or less, ◎,
O exceeding 3.5 nm and not more than 4.5 nm
What exceeded 4.5 nm was set as x.
The result of the line edge roughness evaluation (LER) obtained as described above was expressed by the above-mentioned level evaluation, and the LER (nm) was indicated by a numerical value in parentheses. The results are summarized in Table 2.

Figure 2013079228
Figure 2013079228

実施例12〜15及び比較例2
<レジスト組成物の調製>
表3に示す成分を、表3に示す質量部で、以下に示す溶剤と混合して溶解させ、得られた混合物を孔径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。
Examples 12 to 15 and Comparative Example 2
<Preparation of resist composition>
The components shown in Table 3 are mixed with the solvents shown below in parts by mass shown in Table 3 and dissolved, and the resulting mixture is filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition. did.

Figure 2013079228
Figure 2013079228

<樹脂>
A4:樹脂A4
A5:樹脂A5
<式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体>
I−1−1:式(I−1−1)で表されるヒドロキシ芳香族誘導体
<酸発生剤>
ヒドロキシ芳香族誘導体Z1:特開2008−191413号公報の実施例に従って合成

Figure 2013079228
ヒドロキシ誘導体Z1は、式(Z1)で表される塩の混合物であり、数値(%)は、前記混合物における水素原子、式(Z1−a)で表される基及び式(Z1−b)で表される基の導入率(mol%)を表す。
<塩基性化合物:クエンチャー>
C2:テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(東京化成工業(株)製)
C3:下式で表される化合物(東京化成工業(株)製)
Figure 2013079228
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 400部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 100部
γ−ブチロラクトン 5部 <Resin>
A4: Resin A4
A5: Resin A5
<Hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1)>
I-1-1: Hydroxyaromatic derivative represented by the formula (I-1-1) <acid generator>
Hydroxyaromatic derivative Z1: synthesized according to the examples of JP 2008-191413 A
Figure 2013079228
The hydroxy derivative Z1 is a mixture of salts represented by the formula (Z1), and the numerical value (%) is a hydrogen atom in the mixture, a group represented by the formula (Z1-a), and a formula (Z1-b). It represents the introduction rate (mol%) of the group represented.
<Basic compound: Quencher>
C2: Tetrabutylammonium hydroxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
C3: Compound represented by the following formula (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 2013079228
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 400 parts Propylene glycol monomethyl ether 100 parts γ-butyrolactone 5 parts

(電子線照射によるレジストパターンの製造及びその評価)
シリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上にて、ヘキサメチルジシラザンを用いて90℃で60秒処理し、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が0.06μmとなるようにスピンコートした。その後、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秒間プリベークして、組成物層を形成した。このように組成物層を形成したそれぞれのウェハに、電子線描画機〔(株)日立製作所製の「HL−800D 50keV」を用い、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露光した。
露光後、ホットプレート上にて表3の「PEB」欄に示す温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行い、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。
(Production and evaluation of resist patterns by electron beam irradiation)
A silicon wafer is treated on a direct hot plate with hexamethyldisilazane at 90 ° C. for 60 seconds, and the above resist composition is spin-coated so that the film thickness after drying (pre-baking) is 0.06 μm. did. Then, it prebaked for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature shown in the "PB" column of Table 3, and formed the composition layer. Each wafer having the composition layer thus formed is exposed to a line-and-space pattern by using an electron beam drawing machine ["HL-800D 50 keV" manufactured by Hitachi, Ltd., and gradually changing the exposure amount. did.
After exposure, post-exposure baking is performed for 60 seconds on the hot plate at the temperature indicated in the “PEB” column of Table 3, and then paddle development is performed for 60 seconds with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution. Got a pattern.

ラインエッジラフネス評価(LER):80nmのラインアンドスペースパターンの線幅が1:1となる露光量で得られた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(LER)が、
5nm以下であるものを◎、
5nmを超えるものを×とした。
以上のようにして求められたラインエッジラフネス評価(LER)の結果を、上述の水準評価で表し、かつ、カッコ内にLER(nm)を数値で記した。結果を表4にまとめる。
Line edge roughness evaluation (LER): The wall surface of the resist pattern obtained with an exposure amount at which the line width of the 80 nm line and space pattern is 1: 1 is observed with a scanning electron microscope, and the unevenness of the side wall of the resist pattern is shaken. The width (LER) is
If it is 5 nm or less, ◎,
The thing exceeding 5 nm was set as x.
The result of the line edge roughness evaluation (LER) obtained as described above was expressed by the above-mentioned level evaluation, and the LER (nm) was indicated by a numerical value in parentheses. The results are summarized in Table 4.

Figure 2013079228
Figure 2013079228

(EUV露光によるレジストパターンの製造及びその評価)
シリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上にて、ヘキサメチルジシラザンを用いて90℃で60秒処理した上で、表3のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が0.05μmとなるようにスピンコートした。
その後、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秒間プリベークして、組成物層を形成した。このように組成物層を形成したウェハに、EUV露光機を用い、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露光した。
露光後、ホットプレート上にて表2の「PEB」欄に示す温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行い、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。
(Production of resist pattern by EUV exposure and its evaluation)
A silicon wafer is treated on a direct hot plate with hexamethyldisilazane at 90 ° C. for 60 seconds, and the resist composition shown in Table 3 is dried (prebaked) so that the film thickness becomes 0.05 μm. Spin coated.
Then, it prebaked for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature shown in the "PB" column of Table 3, and formed the composition layer. The wafer on which the composition layer was thus formed was exposed to a line and space pattern using an EUV exposure machine while changing the exposure amount stepwise.
After exposure, post-exposure baking is performed for 60 seconds on the hot plate at the temperature indicated in the “PEB” column of Table 2, and then paddle development is performed for 60 seconds with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution. Got a pattern.

ラインエッジラフネス評価(LER):50nmのラインアンドスペースパターンの線幅が1:1となる露光量で得られた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(LER)が、
5nm以下であるものを◎、
5nmを超えるものを×とした。その結果を表5に示す。
以上のようにして求められたラインエッジラフネス評価(LER)の結果を、上述の水準評価で表し、かつ、カッコ内にLER(nm)を数値で記した。結果を表5にまとめる。
Line edge roughness evaluation (LER): The wall surface of the resist pattern obtained with an exposure amount at which the line width of a 50 nm line and space pattern is 1: 1 is observed with a scanning electron microscope, and the unevenness of the sidewall of the resist pattern is shaken. The width (LER) is
If it is 5 nm or less, ◎,
The thing exceeding 5 nm was set as x. The results are shown in Table 5.
The result of the line edge roughness evaluation (LER) obtained as described above was expressed by the above-mentioned level evaluation, and the LER (nm) was indicated by a numerical value in parentheses. The results are summarized in Table 5.

Figure 2013079228
Figure 2013079228

式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体を含有する本発明のレジスト組成物は、そのラインエッジラフネス(LER)が「○」又は「◎」の結果であり、ラインエッジラフネス(LER)が良好なレジストパターンを製造できた。一方、式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体を含まない比較例1のレジスト組成物は、ラインエッジラフネス(LER)が不良(×)であった。   The resist composition of the present invention containing a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1) has a line edge roughness (LER) of “◯” or “「 ”, and the line edge roughness ( A resist pattern with a good (LER) could be produced. On the other hand, the resist composition of Comparative Example 1 which does not contain a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1) has a poor line edge roughness (LER) (x).

本発明の式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体を酸発生剤として含むレジスト組成物を用いれば、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。   If a resist composition containing a hydroxy aromatic derivative having a group represented by the formula (1) of the present invention as an acid generator is used, a resist pattern having excellent line edge roughness (LER) can be produced.

Claims (7)

式(1)で表される基を有するヒドロキシ芳香族誘導体。
Figure 2013079228
[式(1)中、
及びQは、同一又は相異なり、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。
は、炭素数1〜17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表し、該2価の脂肪族飽和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。
は、有機カチオンを表す。
*は、ヒドロキシ芳香族環との結合手を表す。]
The hydroxy aromatic derivative which has group represented by Formula (1).
Figure 2013079228
[In Formula (1),
Q 1 and Q 2 are the same or different and each represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. .
Z + represents an organic cation.
* Represents a bond with a hydroxy aromatic ring. ]
式(I)、式(II)、式(III)又は式(IV)で表される請求項1記載のヒドロキシ芳香族誘導体。
Figure 2013079228
[式(I)中、
Ia1〜RIa4は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の飽和炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、炭素数7〜13のアラルキル基又は式(1)で表される基を表す。
Ib1〜RIb15は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIa1〜RIa4、RIb1〜RIb15の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIb1〜RIb15の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。]
Figure 2013079228
[式(II)中、
IIc1〜RIIc9は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表し、RIIc1〜RIIc9の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIIc1〜RIIc9の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
II1〜PII5は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4の飽和炭化水素基、炭素数2〜4の不飽和炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜13のアラルキル基を示す。
II1及びPII2並びにPII4及びPII5は、互いに結合して環を形成していてもよい。]
Figure 2013079228
[式(III)中、
IIId1〜RIIId10は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
IIIe1〜RIIIe4は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIIId1〜RIIId10、RIIIe1〜RIIIe4の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIIId1〜RIIId10、RIIIe1〜RIIIe4の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
uは、1〜5の整数を表す。]
Figure 2013079228
[式(IV)中、
IVf1、RIVf2は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
IVg1〜RIVg8は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基又は式(1)で表される基を表す。
但し、RIVf1、RIVf2、RIVg1〜RIVg8の少なくとも1つは、式(1)で表される基であり、かつ、RIVf1、RIVf2、RIVg1〜RIVg8の少なくとも1つは、ヒドロキシ基である。
IV6は、1価の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、又は、2価の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基はヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルキル基よりなる群から選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。
IV7は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜13のアラルキル基を示す。前記芳香族炭化水素基、アラルキル基はヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルキル基よりなる群から選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。該アルキル基、アラルキル基に含まれる−CH2−は−O−、−CO−又は−NRd−で置き換わっていてもよい。
dは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
IV6及びPIV7は互いに結合して環を形成していてもよい。
vは1又は2を表す。]
The hydroxy aromatic derivative according to claim 1, which is represented by formula (I), formula (II), formula (III) or formula (IV).
Figure 2013079228
[In the formula (I),
R Ia1 to R Ia4 are independently a hydrogen atom, a hydroxy group, a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group, or the formula of 7-13 carbon atoms The group represented by (1) is represented.
R Ib1 to R Ib15 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by Formula (1).
Provided that at least one of R Ia1 ~R Ia4, R Ib1 ~R Ib15 is a group represented by the formula (1), and at least one of R Ib1 to R IB15 are hydroxy groups. ]
Figure 2013079228
[In the formula (II),
R IIc1 to R IIc9 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by the formula (1), and at least one of R IIc1 to R IIc9 is represented by the formula: It is a group represented by (1), and at least one of R IIc1 to R IIc9 is a hydroxy group.
P II1 to P II5 are each independently a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, an unsaturated hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, An aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms is shown.
P II1 and P II2 and P II4 and P II5 may be bonded to each other to form a ring. ]
Figure 2013079228
[In the formula (III),
R IIId1 to R IIId10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by Formula (1).
R IIIe1 to R IIIe4 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
However, at least one of R IIId1 to R IIId10 and R IIIe1 to R IIIe4 is a group represented by the formula (1), and at least one of R IIId1 to R IIId10 and R IIIe1 to R IIIe4 is It is a hydroxy group.
n u represents an integer of 1 to 5. ]
Figure 2013079228
[In the formula (IV),
R IVf1 and R IVf2 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
R IVg1 to R IVg8 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by the formula (1).
However, at least one of R IVf1 , R IVf2 and R IVg1 to R IVg8 is a group represented by the formula (1), and at least one of R IVf1 , R IVf2 and R IVg1 to R IVg8 is It is a hydroxy group.
PIV6 represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group may be substituted with at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
P IV7 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group and aralkyl group may be substituted with at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. —CH 2 — contained in the alkyl group or aralkyl group may be replaced by —O—, —CO— or —NR d —.
R d represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
P IV6 and P IV7 may be bonded to each other to form a ring.
n v represents 1 or 2. ]
式(1)のLが、*−CO−O−、*−CO−O−(CHu1−O−(u1は、1〜6の整数を表す。*は、Q及びQと結合した炭素原子との結合手を表す。)又は式(L−A)で表される基である請求項1又は2記載のヒドロキシ芳香族誘導体。
Figure 2013079228
[式(L−A)中、
u2は、0又は1を表す。
は、メチレン基又は*−CH−O−を表す。*は、−CO−との結合手を表す。
* は、Q及びQと結合した炭素原子との結合手を表す。]
L 1 in the formula (1) is * —CO—O—, * —CO—O— (CH 2 ) u1 —O— (u1 represents an integer of 1 to 6. * represents Q 1 and Q 2. And a group represented by the formula (L 1 -A). 3. The hydroxyaromatic derivative according to claim 1, which is a group represented by the formula (L 1 -A).
Figure 2013079228
[In the formula (L 1 -A),
u2 represents 0 or 1.
X 1 represents a methylene group or * 1 —CH 2 —O—. * 1 represents a bond with -CO-.
* Represents a bond with a carbon atom bonded to Q 1 and Q 2 . ]
式(1)のZが、トリアリールスルホニウムカチオンである請求項1〜3のいずれか記載のヒドロキシ芳香族誘導体。 Z <+> of Formula (1) is a triarylsulfonium cation, The hydroxy aromatic derivative in any one of Claims 1-3. 請求項1〜4のいずれか記載のヒドロキシ芳香族誘導体と、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溶解し得る樹脂とを含有するレジスト組成物。   A resist composition comprising the hydroxyaromatic derivative according to any one of claims 1 to 4 and a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. さらに、塩基性化合物を含有する請求項5記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition of Claim 5 containing a basic compound. (1)請求項5又は6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して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(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 of Claim 5 or 6 on a board | substrate,
(2) A step of drying the composition after application to form 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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