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JP2015168712A - Resin composition and resist composition - Google Patents

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JP2015168712A
JP2015168712A JP2014042461A JP2014042461A JP2015168712A JP 2015168712 A JP2015168712 A JP 2015168712A JP 2014042461 A JP2014042461 A JP 2014042461A JP 2014042461 A JP2014042461 A JP 2014042461A JP 2015168712 A JP2015168712 A JP 2015168712A
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裕子 山下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition from which a resist pattern with good resolution can be produced.SOLUTION: The resin composition comprises: (X1) a resin that includes a structural unit having a salt structure in a side chain, in which an anionic moiety of the salt structure is bonded to the main chain; and (X2) a resin that includes a structural unit having a salt structure in a side chain, in which a cationic moiety of the salt structure is bonded to the main chain. The resins represented by (X1) and (X2) are preferably resins that generate an acid by an action of an acid or light. The cationic moieties of the salt structures in (X1) and (X2) have a common structure and contain an iodonium ion or a sulfonium ion. The anionic moiety includes a sulfonate ion or a carboxylate ion.

Description

本発明は、樹脂組成物及びレジスト組成物に関する。   The present invention relates to a resin composition and a resist composition.

特許文献1には、樹脂として、下記式で表される塩に由来する構造単位を含む樹脂(Y1)を含有するレジスト組成物が記載されている。

Figure 2015168712
また、特許文献2には、樹脂として、下記式で表される塩に由来する構造単位を含む樹脂(Y2)を含有するレジスト組成物が記載されている。
Figure 2015168712
Patent Document 1 describes a resist composition containing, as a resin, a resin (Y1) containing a structural unit derived from a salt represented by the following formula.
Figure 2015168712
Patent Document 2 describes a resist composition containing, as a resin, a resin (Y2) containing a structural unit derived from a salt represented by the following formula.
Figure 2015168712

特開2007−197718号公報JP 2007-197718 A 特開2011−37836号公報JP 2011-37836 A

上記樹脂(Y1)を含むレジスト組成物及び樹脂(Y2)を含むレジスト組成物では、レジストパターンの解像度が必ずしも十分ではない場合があった。   In the resist composition containing the resin (Y1) and the resist composition containing the resin (Y2), the resolution of the resist pattern may not always be sufficient.

本発明は、以下の発明を含む。
[1]下記(X1)及び(X2)を含む樹脂組成物。
(X1)側鎖に塩構造を有する構造単位を含む樹脂であって、該塩構造のアニオン部位が主鎖と結合している樹脂
(X2)側鎖に塩構造を有する構造単位を含む樹脂であって、該塩構造のカチオン部位が主鎖と結合している樹脂
[2]樹脂が、酸又は光の作用により、酸を発生する樹脂である[1]に記載の樹脂組成物。
[3](X1)における塩構造のカチオン部位と(X2)における塩構造のカチオン部位とが共通構造を有している[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4](X1)における塩構造のカチオン部位と(X2)における塩構造のカチオン部位との共通構造が、環式炭化水素基を含む構造である[3]に記載の樹脂組成物。
[5]カチオン部位が、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを含む部位である[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6]アニオン部位が、スルホネートイオン又はカルボキシラートイオンを含む部位である[1]〜[5]に記載の樹脂組成物。
[7]塩構造が、少なくとも1つのカルボニル基を含む連結基を介して主鎖と結合している[1]〜[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8](X1)と(X2)との含有量比((X1):(X2))が、質量基準で20:1〜1:20である[1]〜[7]のいずれか記載の樹脂組成物。
[9]側鎖に塩構造を有する構造単位が、樹脂の全構造単位に対して、0.1〜50モル%である[1]〜[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10](X1)における塩構造が、(X1)の樹脂の全構造単位に対して、0.1〜50モル%である[1]〜[9]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[11](X2)における塩構造が、(X2)の樹脂の全構造単位に対して、0.1〜50モル%である[1]〜[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12](X1)及び(X2)の樹脂のうち、少なくとも一方が酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂である[1]〜[11]に記載の樹脂組成物。
[13](X1)における塩構造が、式(I)で表される構造である[1]〜[12]のいずれかに記載の樹脂組成物。

Figure 2015168712
[式(I)中、
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜36の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置き換わっていてもよい。
、R及Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。RとRとは、互いに結合して環を形成してもよく、該環に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は=N−に置き換わっていてもよい。
は、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを表す。
*は、主鎖との結合手を表す。]]
[14](X2)における塩構造が、式(II)で表される構造である[1]〜[13]に記載の樹脂組成物。
Figure 2015168712
[式(II)中、
及Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。RとRとは、互いに結合して環を形成してもよく、該環に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は=N−に置き換わっていてもよい。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜36の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は−NR11−で置き換わっていてもよく、R11は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを表す。
*は、主鎖との結合手を表す。]
[15][1]〜[14]に記載の樹脂組成物と溶剤とを含むレジスト組成物。
[16][1]〜[15]に記載の樹脂組成物またはレジスト組成物と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。
[17][1]〜[16]に記載の樹脂組成物またはレジスト組成物と、塩基性化合物とを含むレジスト組成物。 The present invention includes the following inventions.
[1] A resin composition comprising the following (X1) and (X2).
(X1) a resin containing a structural unit having a salt structure in the side chain, wherein the anion portion of the salt structure is bonded to the main chain (X2) a resin containing a structural unit having a salt structure in the side chain The resin composition according to [1], wherein the resin [2] in which the cationic site of the salt structure is bonded to the main chain is a resin that generates an acid by the action of an acid or light.
[3] The resin composition according to [1] or [2], wherein the cation moiety having a salt structure in (X1) and the cation moiety having a salt structure in (X2) have a common structure.
[4] The resin composition according to [3], wherein the common structure of the cation moiety of the salt structure in (X1) and the cation moiety of the salt structure in (X2) is a structure containing a cyclic hydrocarbon group.
[5] The resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the cation moiety is a moiety containing an iodonium ion or a sulfonium ion.
[6] The resin composition according to [1] to [5], wherein the anion moiety is a moiety containing a sulfonate ion or a carboxylate ion.
[7] The resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the salt structure is bonded to the main chain via a linking group containing at least one carbonyl group.
[8] The content ratio ((X1) :( X2)) between (X1) and (X2) is 20: 1 to 1:20 on a mass basis, according to any one of [1] to [7] Resin composition.
[9] The resin composition according to any one of [1] to [8], wherein the structural unit having a salt structure in the side chain is 0.1 to 50 mol% with respect to all the structural units of the resin.
[10] The resin composition according to any one of [1] to [9], wherein the salt structure in (X1) is 0.1 to 50 mol% with respect to all structural units of the resin of (X1).
[11] The resin composition according to any one of [1] to [10], wherein the salt structure in (X2) is 0.1 to 50 mol% with respect to all structural units of the resin of (X2).
[12] The resin composition according to [1] to [11], wherein at least one of the resins (X1) and (X2) includes a structural unit having an acid labile group.
[13] The resin composition according to any one of [1] to [12], wherein the salt structure in (X1) is a structure represented by the formula (I).

Figure 2015168712
[In the formula (I),
L 1 represents an optionally substituted divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —SO 2. -Or -CO- may be substituted, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted by a fluorine atom.
R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group is —O -Or -CO- may be substituted. R 1 and R 2 may combine with each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the ring is replaced by —O—, —SO 2 —, —CO— or ═N—. May be.
A + represents an iodonium ion or a sulfonium ion.
* Represents a bond with the main chain. ]]
[14] The resin composition according to [1] to [13], wherein the salt structure in (X2) is a structure represented by the formula (II).
Figure 2015168712
[In the formula (II),
R 4 and R 5 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group is —O— or — It may be replaced by CO-. R 4 and R 5 may combine with each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the ring is replaced with —O—, —SO 2 —, —CO— or ═N—. May be.
R 6 represents a C1-36 saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O—, —SO 2 —, — CO— or —NR 11 — may be substituted, and R 11 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L 2 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
D + represents an iodonium ion or a sulfonium ion.
* Represents a bond with the main chain. ]
[15] A resist composition comprising the resin composition according to [1] to [14] and a solvent.
[16] A resist composition comprising the resin composition or resist composition according to [1] to [15] and an acid generator.
[17] A resist composition comprising the resin composition or resist composition according to [1] to [16] and a basic compound.

本発明の樹脂組成物を含むレジスト組成物は、解像度が良好なレジストパターンを製造できる。   The resist composition containing the resin composition of the present invention can produce a resist pattern with good resolution.

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一種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも一種」を意味する。 In the present specification, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- " structure of To do. 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.

〈樹脂組成物〉
本発明の樹脂組成物(以下、樹脂組成物(A)という場合がある。)は、樹脂(X1)と樹脂(X2)とを含む。
<Resin composition>
The resin composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “resin composition (A)”) includes a resin (X1) and a resin (X2).

<樹脂(X1)>
まず、樹脂(X1)について説明する。
樹脂(X1)は、側鎖に塩構造を有する構造単位であって、塩構造のアニオン部位が主鎖と結合している構造単位(以下、構造単位(X1)という場合がある。)を含む。
塩構造とは、カチオン部位とアニオン部位とを有する構造を意味する。
樹脂(X1)における主鎖とは、下記構造で表される。

Figure 2015168712
(式中、R111は、水素原子、メチル基又は−CO−O−R112を表し、R112は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
*は、塩構造との結合手を表す。)
112で表される炭素数1〜6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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基が挙げられ、好ましくはtert−ブチル基である。 <Resin (X1)>
First, the resin (X1) will be described.
Resin (X1) is a structural unit having a salt structure in the side chain, and includes a structural unit in which the anion portion of the salt structure is bonded to the main chain (hereinafter sometimes referred to as structural unit (X1)). .
The salt structure means a structure having a cation moiety and an anion moiety.
The main chain in the resin (X1) is represented by the following structure.
Figure 2015168712
(Wherein R 111 represents a hydrogen atom, a methyl group, or —CO—O—R 112 , and R 112 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
* Represents a bond with a salt structure. )
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 112 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group. And preferably a tert-butyl group.

アニオン部位は、特に制限はなく、好ましくは1価のアニオン部位であり、より好ましくはスルホネートイオンを含むアニオン部位及びカルボキシラートイオンを含むアニオン部位である。
アニオン部位としては、炭化水素基を含むアニオン部位が挙げられる。該炭化水素基の炭素数は、通常1〜36であり、好ましくは1〜30であり、より好ましくは1〜24である。また、該炭化水素基に含まれる−CH−基は、−O−、−CO−、−SO−又は=N−に置き換わっていてもよく、炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素数1〜8のアシルアミノ基置き換わっていてもよい。
The anion site is not particularly limited, and is preferably a monovalent anion site, more preferably an anion site containing a sulfonate ion and an anion site containing a carboxylate ion.
As an anion site | part, the anion site | part containing a hydrocarbon group is mentioned. Carbon number of this hydrocarbon group is 1-36 normally, Preferably it is 1-30, More preferably, it is 1-24. The —CH 2 — group contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O—, —CO 2 —, —SO 2 — or ═N—, and the hydrogen atom contained in the hydrocarbon group is A halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, an amino group, or an acylamino group having 1 to 8 carbon atoms may be substituted.

炭化水素基としては、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。
飽和炭化水素基としては、アルキル基、単環式又は多環式の脂環式炭化水素基等が挙げられる。
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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基である。
脂環式炭化水素基は、単環であってもよいし、多環であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3〜18のシクロアルキル基;アダマンチル基等が挙げられ、好ましくは炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である。
不飽和炭化水素基としては、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基等が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
アルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−メチルビニル基、2−メチル−1−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−ペンテニル基、1−ヘキセニル基等の炭素数2〜8のアルキニル基が挙げられる。
アルキニル基としては、エチニル基、プロパルギル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−ペンチニル基、1−ヘキシニル基等の炭素数2〜8のアルキニル基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、単環式、多環式構造が挙げられ、該芳香族炭化水素基の=CH−は=N−に置き換わっていてもよい。具体的には、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−エチルフェニル基、ピリジル基、イミダゾリウム基、インドール基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
The hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
Examples of the saturated hydrocarbon group include an alkyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and the like.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group, and preferably 1 to 12 carbon atoms. It is an alkyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group; an adamantyl group and the like, preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. It is.
Examples of the unsaturated hydrocarbon group include an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, and the like, and a combination of two or more of these groups may be used.
Examples of the alkenyl group include a vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-methylvinyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1- C2-C8 alkynyl groups, such as a pentenyl group and 1-hexenyl group, are mentioned.
Examples of the alkynyl group include alkynyl groups having 2 to 8 carbon atoms such as ethynyl group, propargyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, 1-pentynyl group and 1-hexynyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include monocyclic and polycyclic structures, and ═CH— in the aromatic hydrocarbon group may be replaced by ═N—. Specifically, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl group, phenanthryl Group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, pyridyl group, imidazolium group, indole group and the like.
As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom are mentioned, Preferably it is a fluorine atom.

アニオン部位としては、フッ素原子、カルボニル基、エステル結合及びエーテル結合から選ばれる少なくとも一つを有する部位であることが好ましく、フッ素原子又はカルボニル基を有する部位であることがより好ましい。   The anion moiety is preferably a moiety having at least one selected from a fluorine atom, a carbonyl group, an ester bond and an ether bond, and more preferably a moiety having a fluorine atom or a carbonyl group.

カチオン部位は、特に制限はなく、好ましくは1価のカチオン部位であり、より好ましくはヨードニウムイオンを含むカチオン部位及びスルホニウムイオンを含むカチオン部位である。
カチオン部位としては、炭化水素基を含むカチオン部位が挙げられる。該炭化水素基の炭素数は、通常1〜18であり、好ましくは1〜15であり、より好ましくは1〜12である。
炭化水素基としては、アニオン部位における炭化水素基と同様のものが挙げられ、芳香族炭化水素基である。
The cation moiety is not particularly limited, and is preferably a monovalent cation moiety, more preferably a cation moiety containing an iodonium ion and a cation moiety containing a sulfonium ion.
Examples of the cation moiety include a cation moiety containing a hydrocarbon group. Carbon number of this hydrocarbon group is 1-18 normally, Preferably it is 1-15, More preferably, it is 1-12.
Examples of the hydrocarbon group include those similar to the hydrocarbon group at the anion site, and are aromatic hydrocarbon groups.

アニオン部位とカチオン部位との組み合わせは、任意に組み合わせることができる。アニオン部位とカチオン部位との組み合わせは、
スルホネートイオンを含むアニオン部位とヨードニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせ、
スルホネートイオンを含むアニオン部位とスルホニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせ、
カルボキシラートイオンを含むアニオン部位とヨードニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせ、
及びカルボキシラートイオンを含むアニオン部位とスルホニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせが好ましく、
スルホネートイオンを含むアニオン部位とスルホニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせがより好ましい。
The combination of an anion site and a cation site can be arbitrarily combined. The combination of an anion site and a cation site is
A combination of an anionic moiety containing a sulfonate ion and a cationic moiety containing an iodonium ion,
A combination of an anionic moiety containing a sulfonate ion and a cationic moiety containing a sulfonium ion,
A combination of an anion moiety containing a carboxylate ion and a cation moiety containing an iodonium ion,
And a combination of an anionic moiety containing a carboxylate ion and a cationic moiety containing a sulfonium ion,
A combination of an anion moiety containing a sulfonate ion and a cation moiety containing a sulfonium ion is more preferred.

構造単位(X1)は、1価の塩構造であってもよいし、2価の塩構造であってもよく、その価数は問わない。構造単位(X1)は、1価の塩構造であることが好ましい。
構造単位(X1)は、光又は酸の作用により、酸を発生する構造が好ましく、光の作用により酸を発生する構造がより好ましい。
The structural unit (X1) may be a monovalent salt structure or a divalent salt structure, and the valence is not limited. The structural unit (X1) is preferably a monovalent salt structure.
The structural unit (X1) preferably has a structure that generates an acid by the action of light or an acid, and more preferably has a structure that generates an acid by the action of light.

構造単位(X1)としては、式(I)で表される構造(以下、構造単位(I)という場合がある。)であることが好ましい。

Figure 2015168712
[式(I)中、
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜36の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置き換わっていてもよい。
、R及Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。RとRとは、互いに結合して環を形成してもよく、該環に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は=N−に置き換わっていてもよい。
は、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを表す。
*は、主鎖との結合手を表す。] The structural unit (X1) is preferably a structure represented by the formula (I) (hereinafter sometimes referred to as the structural unit (I)).
Figure 2015168712
[In the formula (I),
L 1 represents an optionally substituted divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —SO 2. -Or -CO- may be substituted, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted by a fluorine atom.
R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group is —O -Or -CO- may be substituted. R 1 and R 2 may combine with each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the ring is replaced by —O—, —SO 2 —, —CO— or ═N—. May be.
A + represents an iodonium ion or a sulfonium ion.
* Represents a bond with the main chain. ]

炭素数1〜36の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでも良い。
炭素数1〜18の炭化水素基としては、直鎖状または分岐状アルケニル基、単環式又は多環式の脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基が挙げられ、芳香族炭化水素基を含有することが好ましい。該芳香族水素基としては、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−エチルフェニル基、ピリジル基、イミダゾリウム基、インドール基等が挙げられる。
炭素数1〜18の炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアシルアミノ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニル基などが挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group, and these A combination of two or more of the groups may be used.
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include a linear or branched alkenyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. It is preferable to contain. Examples of the aromatic hydrogen group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl. Group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, pyridyl group, imidazolium group, indole group and the like.
Examples of the substituent that the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms may have include a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryloxy group, and carbon. An acyl group having 1 to 8 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, an alkoxycarbonyloxy group having 2 to 9 carbon atoms, an amino group, an acylamino group having 1 to 8 carbon atoms, Examples thereof include an alkoxycarbonylamino group having 2 to 9 carbon atoms and an aryloxycarbonyl group.

で表される炭素数1〜36の飽和炭化水素基に含まれる少なくとも1つの−CH−は、−CO−で置き換わることが好ましい。
で表される炭素数1〜36の飽和炭化水素基に含まれる少なくとも1つの水素原子はフッ素原子に置き換わることが好ましい。
、R及Rは、全て同一の基であることが好ましく、R、R及Rは、フェニル基が好ましい。
は、はスルホニウムイオンが好ましい。
It is preferable that at least one —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms represented by L 1 is replaced with —CO—.
At least one hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms represented by L 1 is preferably replaced with a fluorine atom.
R 1 , R 2 and R 3 are preferably all the same group, and R 1 , R 2 and R 3 are preferably phenyl groups.
A + is preferably a sulfonium ion.

<アニオン部位>
構造単位(I)におけるアニオン部位としては、式(Ia)で表される構造(以下、構造単位(Ia)という場合がある。)であることが好ましい。

Figure 2015168712

[式(Ia)中、Q及びQは、それぞれ独立して、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。
n=1〜3の整数を表す。
は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
は、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の2価の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜8のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、単結合、−O−、*−CO−O−、*−Ar−O−、*−Ar−CO−O−、*−CO−O−Ar−O−又は*−CO−O−Ar−CO−O−を表す。
Arは、フェニレン基を表す。
*は、樹脂鎖との結合手を表す] <Anion site>
The anion site in the structural unit (I) is preferably a structure represented by the formula (Ia) (hereinafter sometimes referred to as the structural unit (Ia)).
Figure 2015168712

[In Formula (Ia), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
n represents an integer of 1 to 3.
X 1 represents a C 1-12 divalent saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or -CO- may be substituted.
W 1 represents a C 3-18 divalent alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is —O—. , —SO 2 — or —CO— may be substituted.
X 2 represents an alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms, and may be replaced by —O— or —CO— contained in the alkanediyl group.
Y 1 is a single bond, —O—, * —CO—O—, * —Ar—O—, * —Ar—CO—O—, * —CO—O—Ar—O— or * —CO—O. -Ar-CO-O- is represented.
Ar represents a phenylene group.
* Represents a bond to the resin chain]

及びQのペルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、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等が挙げられる。
及びQは、好ましくは、それぞれ独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であり、より好ましくは、フッ素原子である。
nは1以上10以下の整数を表す。
The perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 includes a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluoro group. A hexyl group etc. are mentioned.
Q 1 and Q 2 are preferably each independently a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and more preferably a fluorine atom.
n represents an integer of 1 to 10.

の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for X 1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group, and among these groups, Two or more types may be combined.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Straight-chain alkanediyl groups such as dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group;
Butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4- Branched alkanediyl groups such as diyl, ethane-1,1-diyl, propane-1,1-diyl and propane-2,2-diyl;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.

で表される2価の飽和炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、フッ素原子などが挙げられる。 Examples of the substituent that the divalent saturated hydrocarbon group represented by X 1 may have include a hydroxy group and a fluorine atom.

で表される2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−が、−O−又は−CO−に置き換わった基としては、式(X1−1)〜式(X1−5)で表される基が挙げられる。下記式中、*は−O−との結合手を表す。

Figure 2015168712
式(X1−1)中、
11は、*−CO−O−又は*−O−CO−を表す。*は、Xとの結合手を表す。
は、単結合又はフッ素原子を有していてもよい炭素数1〜13のアルカンジイル基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜13のアルカンジイル基を表す。
ただし、X及びXの合計炭素数は、13以下である。
式(X1−2)中、
は、単結合又はフッ素原子を有していてもよい炭素数1〜14のアルカンジイル基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜13のアルカンジイル基を表す。
ただし、X及びXの合計炭素数は、1以上14以下である。
式(X1−3)中、
12は、*−CO−O−又は*−O−CO−を表す。*は、Xとの結合手を表す。
は、単結合又はフッ素原子を有していてもよい炭素数1〜12のアルカンジイル基を表す。
及びX10は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1〜12のアルカンジイル基を表す。
ただし、X、X及びX10の合計炭素数は、12以下である。
式(X1−4)中、
13は、*−CO−O−又は*−O−CO−を表す。*は、X11との結合手を表す。
11は、単結合又はフッ素原子を有していてもよい炭素数1〜12のアルカンジイル基を表す。
12及びX13は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1〜12のアルカンジイル基を表す。
ただし、X11、X12及びX13の合計炭素数は、12以下である。
式(X1−5)中、
14及びL15は、それぞれ独立に、*−CO−O−又は*−O−CO−を表す。Lにおける*は、X14との結合手を表し、Lにおける*は、X15との結合手を表す。
14は、単結合又はフッ素原子を有していてもよい炭素数1〜12のアルカンジイル基を表す。
15は、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表す。
16は、単結合又は炭素数1〜11のアルカンジイル基を表す。
ただし、X14、X15及びX16の合計炭素数は、11以下である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group represented by X 1 is replaced by —O— or —CO— include those represented by formula (X1-1) to formula (X1-5). And the group represented. In the following formula, * represents a bond with -O-.
Figure 2015168712
In formula (X1-1),
L 11 represents * —CO—O— or * —O—CO—. * Represents a bond to X 4.
X 4 represents a C 1-13 alkanediyl group which may have a single bond or a fluorine atom.
X 5 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 13 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms of X 4 and X 5 is 13 or less.
In formula (X1-2),
X 6 represents a C 1-14 alkanediyl group which may have a single bond or a fluorine atom.
X 7 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 13 carbon atoms.
However, the total carbon number of X 6 and X 7 is 1 or more and 14 or less.
In formula (X1-3),
L 12 represents * —CO—O— or * —O—CO—. * Represents a bond to X 9.
X 8 represents a single bond or a fluorine atom having 1 to 12 carbon atoms which may have alkanediyl group.
X 9 and X 10 each independently represent a single bond or an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.
However, the total carbon number of X 8 , X 9 and X 10 is 12 or less.
In formula (X1-4),
L 13 represents * —CO—O— or * —O—CO—. * Represents a bond to X 11.
X 11 represents a single bond or a fluorine atom having 1 to 12 carbon atoms which may have alkanediyl group.
X 12 and X 13 each independently represent a single bond or an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.
However, the total carbon number of X 11 , X 12 and X 13 is 12 or less.
In formula (X1-5),
L 14 and L 15 each independently represent * —CO—O— or * —O—CO—. * In L 4 represents a bond with X 14, and * in L 5 represents a bond with X 15 .
X 14 represents a C 1-12 alkanediyl group which may have a single bond or a fluorine atom.
X 15 represents an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.
X 16 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 11 carbon atoms.
However, the total carbon number of X 14 , X 15 and X 16 is 11 or less.

アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等が挙げられる。   Examples of alkanediyl groups include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane- 1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl Group, dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methyl Propane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group, ethane-1,1-diyl group, Propane-1, - such diyl group and propane-2,2-diyl group.

11は、好ましくは、*−CO−O−である。
は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
L 11 is preferably * —CO—O—.
X 4 is preferably a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.
X 5 is preferably a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.

は、好ましくは、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合、メチレン基又はジフルオロメチレン基である。
は、好ましくは、炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
X 6 is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a fluorine atom, more preferably a single bond, a methylene group or a difluoromethylene group.
X 7 is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.

は、好ましくは、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合、メチレン基又はジフルオロメチレン基である。
及びX10は、それぞれ独立に、好ましくは、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基である。
12は、好ましくは、*−CO−O−である。
X 8 is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a fluorine atom, more preferably a single bond, a methylene group or a difluoromethylene group.
X 9 and X 10 are preferably each independently a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L 12 is preferably * —CO—O—.

13は、好ましくは、*−CO−O−である。
11は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
12及びX13は、それぞれ独立に、好ましくは、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基である。
L 13 is preferably * —CO—O—.
X 11 is preferably a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.
X 12 and X 13 are preferably each independently a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.

14は、好ましくは、*−CO−O−である。
15は、好ましくは、*−CO−O−である。
14は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
15は、好ましくは、炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、メチレン基である。
16は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
L 14 is preferably * —CO—O—.
L 15 is preferably * —CO—O—.
X 14 is preferably a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.
X 15 is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methylene group.
X 16 is preferably a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.

式(X1−1)で表される基としては、以下に示す2価の基が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the group represented by the formula (X1-1) include the following divalent groups.
Figure 2015168712

式(X1−2)で表される基としては、以下に示す2価の基が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the group represented by the formula (X1-2) include the following divalent groups.
Figure 2015168712

式(X1−3)で表される基としては、以下に示す2価の基が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the group represented by the formula (X1-3) include the following divalent groups.
Figure 2015168712

式(X1−4)で表される基としては、以下に示す2価の基が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the group represented by the formula (X1-4) include the following divalent groups.
Figure 2015168712

式(X1−5)で表される基としては、以下に示す2価の基が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the group represented by the formula (X1-5) include the following divalent groups.
Figure 2015168712

は式(X1−1)で表される基であることが好ましい。 X 1 is preferably a group represented by the formula (X1-1).

の2価の飽和炭化水素基としては、以下に示す2価の基が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for X 1 include the following divalent groups.
Figure 2015168712

の2価の脂環式炭化水素基としては、式(Y1´)〜式(Y11´)で表される基が挙げられる。また、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−が、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わった基としては、式(Y12´)〜式(Y26´)で表される基が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group for W 1 include groups represented by formulas (Y1 ′) to (Y11 ′). The groups in which —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— are represented by formulas (Y12 ′) to (Y26 ′). Group to be used.
Figure 2015168712

の2価の脂環式炭化水素基は、好ましくは式(Y1´)〜式(Y19´)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y4´)、式(Y9´)、式(Y10´)、式(Y11´)、式(Y14´)、式(Y15´)又は式(Y19´)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y4´)、式(Y9´)、式(Y10´)又は式(Y11´)で表される基である。 The divalent alicyclic hydrocarbon group for W 1 is preferably a group represented by any one of the formulas (Y1 ′) to (Y19 ′), more preferably the formula (Y4 ′) and the formula (Y9 ′), Formula (Y10 ′), Formula (Y11 ′), Formula (Y14 ′), Formula (Y15 ′), or Group represented by Formula (Y19 ′), and more preferably Formula (Y4 ′), Formula (Y9 ′), a group represented by Formula (Y10 ′) or Formula (Y11 ′).

で表される2価の脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16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。j2は、0〜4の整数を表す)などが挙げられ、ヒドロキシ基が好ましい。
の2価の脂環式炭化水素基は無置換であることが好ましい。
Examples of the substituent that the divalent alicyclic hydrocarbon group represented by W 1 may have include a halogen atom, a hydroxy group, and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms that may have a hydroxy group. , An alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, and 2 to 4 carbon atoms An acyl group, a glycidyloxy group or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms) Or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, j2 represents an integer of 0 to 4), and the like is preferable.
The divalent alicyclic hydrocarbon group of W 1 is preferably unsubstituted.

ヒドロキシ基を有していてもよいアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
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。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。
アシル基としては、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。
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−エチルフェニル基等のアリール基等が挙げられる。
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。
Examples of the alkyl group which may have a hydroxy group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, aryl group such as 2-methyl-6-ethylphenyl group, and the like.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

としては、下記式で表される2価の基が好ましい。

Figure 2015168712
W 1 is preferably a divalent group represented by the following formula.
Figure 2015168712

の炭素数1〜8のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;が挙げられる。
Examples of the alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms of X 2 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a pentane- Linear alkanediyl groups such as 1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group;
Butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4- And branched alkanediyl groups such as a diyl group, an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,1-diyl group, and a propane-2,2-diyl group.

で表される炭素数1〜8のアルカンジイル基に含まれる−CH−が、−O−又は−CO−で置き換わったアルカンジイル基としては、*−O−CO−(CHh1−、*−O−(CHh2−、*−CO−O−(CHh3−等が挙げられる。ここで、h1及びh3は0〜6の整数を表し、h2は0〜7の整数を表し、*はWとの結合手を表す。 As the alkanediyl group in which —CH 2 — contained in the alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by X 2 is replaced by —O— or —CO—, * —O—CO— (CH 2 ) h1 -, * - O- (CH 2) h2 -, * - CO-O- (CH 2) h3 - , and the like. Here, h1 and h3 represent an integer of 0 to 6, h2 represents an integer of 0 to 7, and * represents a bond with W 1 .

は、好ましくは、単結合、炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。 X 2 is preferably a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a single bond or a methylene group.

は、単結合、−O−、*−CO−O−、*−Ar−O−、*−Ar−CO−O−、*−CO−O−Ar−O−又は*−CO−O−Ar−CO−O−を表す。
Arは、フェニレン基を表す。
*は、樹脂鎖との結合手を表す。)
Y 1 is a single bond, —O—, * —CO—O—, * —Ar—O—, * —Ar—CO—O—, * —CO—O—Ar—O— or * —CO—O. -Ar-CO-O- is represented.
Ar represents a phenylene group.
* Represents a bond with a resin chain. )

構造単位(I)におけるアニオン部位としては、式(Ia−1)〜式(Ia−8)で表されるアニオン部位が挙げられる。構造単位(I)におけるアニオン部位は、好ましくは式(Ia−1)、式(Ia−2)又は式(Ia−8)で表されるアニオン部位である。
*は、樹脂鎖との結合手を表す。

Figure 2015168712
Examples of the anion moiety in the structural unit (I) include anion moieties represented by formulas (Ia-1) to (Ia-8). The anion moiety in the structural unit (I) is preferably an anion moiety represented by the formula (Ia-1), the formula (Ia-2) or the formula (Ia-8).
* Represents a bond with a resin chain.
Figure 2015168712

<カチオン部位>
、R及びRの炭素数1〜10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、デシル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
該脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜8のアシルオキシ基などが挙げられる。
<Cation site>
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms of R 1 , R 2 and R 3 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group and 2-ethylhexyl group.
Examples of the substituent that the aliphatic hydrocarbon group may have include an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an acyl having 1 to 8 carbon atoms. Group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and the like.

炭素数4〜36の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びペルフルオロシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基を含む基としては、例えば、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
該脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜8のアシルオキシ基などが挙げられる。
The alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a perfluorocyclohexyl group. Examples of the group containing a polycyclic aliphatic hydrocarbon group include an adamantyl group and a norbornyl group.
Examples of the substituent that the alicyclic hydrocarbon group may have include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an acyl having 1 to 8 carbon atoms. Group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and the like.

炭素数6〜36の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及び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。
該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアシルアミノ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニル基などが挙げられ、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルコキシ基及び炭素数1〜8のアシル基が好ましい。
Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group. Groups, mesityl groups, biphenyl groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, and aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl.
Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon group may have include a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryloxy group, and 1 to 1 carbon atoms. 8 acyl group, C2-C8 acyloxy group, C2-C9 alkoxycarbonyl group, C2-C9 alkoxycarbonyloxy group, amino group, C1-C8 acylamino group, C2 -9 alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonyl group, etc. are mentioned, A hydroxy group, a halogen atom, a C1-C8 alkoxy group, and a C1-C8 acyl group are preferable.

アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
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、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基などが挙げられる。
Examples of the acyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group and butyryl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group and octyloxy group.

1、R2及びRのうちの2つが結合して形成する環としては、硫黄原子を少なくとも1つ含有する複素環が挙げられる。例えば、下記式で表される環などが挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the ring formed by combining two of R 1 , R 2 and R 3 include a heterocyclic ring containing at least one sulfur atom. Examples thereof include a ring represented by the following formula.
Figure 2015168712

1及びR2は、好ましくは脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、より好ましくは芳香族炭化水素基である。
は、好ましくは芳香族炭化水素基を含む2価の基であり、より好ましくは2価の芳香族炭化水素基である。
R 1 and R 2 are preferably an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and more preferably an aromatic hydrocarbon group.
R 3 is preferably a divalent group containing an aromatic hydrocarbon group, more preferably a divalent aromatic hydrocarbon group.

式(I)で表される構造におけるカチオン部位としては、式(Ib−1)〜式(Ib−24)で表されるカチオン部位が挙げられる。式(I)で表される構造におけるカチオン部位は、式(Ib−5)、式(Ib−10)又は式(Ib−17)で表されるカチオン部位であることが好ましい。

Figure 2015168712
Examples of the cation moiety in the structure represented by formula (I) include cation moieties represented by formula (Ib-1) to formula (Ib-24). The cation moiety in the structure represented by formula (I) is preferably a cation moiety represented by formula (Ib-5), formula (Ib-10) or formula (Ib-17).
Figure 2015168712

構造単位(I)としては、式(Ia−1)〜式(Ia−8)で表されるアニオン部位と式(Ib−1)〜式(Ib−24)で表されるカチオン部位とを任意に組み合わせたものが挙げられ、例えば、表1及び表2に示す構造単位が挙げられる。構造単位(I)は、好ましくは式(I−5)、式(I−10)、式(I−29)、式(I−34)、式(I−41)、式(I−53)、式(I−58)又は式(I−65)で表される構造単位である。   As the structural unit (I), an anion moiety represented by the formula (Ia-1) to the formula (Ia-8) and a cation moiety represented by the formula (Ib-1) to the formula (Ib-24) are arbitrarily selected. The structural units shown in Table 1 and Table 2 are mentioned, for example. The structural unit (I) is preferably the formula (I-5), formula (I-10), formula (I-29), formula (I-34), formula (I-41), formula (I-53). , A structural unit represented by formula (I-58) or formula (I-65).

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

構造単位(X1)の含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、通常0.1〜50モル%であり、好ましくは1〜30モル%であり、より好ましくは2〜20モル%である。樹脂(X1)は、構造単位(X1)を2種以上含んでもよい。   The content of the structural unit (X1) is usually from 0.1 to 50 mol%, preferably from 1 to 30 mol%, more preferably from 2 to 20 mol, based on all structural units of the resin (X1). %. Resin (X1) may contain 2 or more types of structural units (X1).

樹脂(X1)は、構造単位(X1)以外の他の構造単位を含んでいてもよい。他の構造単位としては、酸不安定基を有する構造単位(以下、構造単位(a1)という場合がある。)、等が挙げられる。酸不安定基は、脱離基を有し、酸との接触により脱離基が脱離して、構造単位が親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)に変換される基を意味する。   The resin (X1) may contain a structural unit other than the structural unit (X1). Examples of the other structural unit include a structural unit having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as structural unit (a1)). The acid labile group means a group having a leaving group, and the leaving group is removed by contact with an acid to convert a structural unit into a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group).

<構造単位(a1)>
構造単位(a1)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。酸不安定基としては、式(1)で表される基及び式(2)で表される基が好ましい。
<Structural unit (a1)>
The structural unit (a1) is derived from a monomer having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1)”). As the acid labile group, a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2) are preferable.

モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。

Figure 2015168712
[式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせた基を表すか、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。
naは、0又は1を表す。
*は結合手を表す。]
Figure 2015168712
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、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し、該炭化水素基及び該2価の炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。
Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
*は結合手を表す。] The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.

Figure 2015168712
[In Formula (1), R <a1 > -R < a3 > respectively independently represents a C1-C8 alkyl group, a C3-C20 alicyclic hydrocarbon group, or the group which combined these, R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms.
na represents 0 or 1.
* Represents a bond. ]
Figure 2015168712
[In Formula (2), R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R a2 ′ and R a3 ′ are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent hydrocarbon group. May be replaced by -O- or -S-.
X represents an oxygen atom or a sulfur atom.
* Represents a bond. ]

a1〜Ra3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。
a1〜Ra3の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜16である。

Figure 2015168712
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合わせた基としては、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
naは、好ましくは0である。 Examples of the alkyl group represented by R a1 to R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, and an n-octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group for R a1 to R a3 may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, and the following groups (* represents a bond). The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms.
Figure 2015168712
Examples of the group in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and a methylnorbornyl group.
na is preferably 0.

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の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、例えば、下記の基が挙げられる。2価の炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。*は−O−との結合手を表す。

Figure 2015168712
Examples of —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group include the following groups. The divalent hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms. * Represents a bond with -O-.
Figure 2015168712

式(1)で表される基としては、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中においてRa1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、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、Ra2及びこれらが結合する炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)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)等が挙げられる。 Examples of the group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (a group in which R a1 to R a3 are alkyl groups in the formula (1), preferably a tert-butoxycarbonyl group), 2- An alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom to which they are bonded form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantane- 1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

a1'〜Ra3'の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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。
a2'及びRa3'が互いに結合して形成する2価の炭化水素基としては、例えば、Ra1'〜Ra3'の炭化水素基から水素原子を1個取り去った基が挙げられる。
a1'及びRa2'のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
Examples of the hydrocarbon group of R a1 ′ to R a3 ′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these.
Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are the same as those described above.
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.
Examples of the divalent hydrocarbon group formed by combining R a2 ′ and R a3 ′ include groups in which one hydrogen atom has been removed from the hydrocarbon groups of R a1 ′ to R a3 ′ .
At least one of R a1 ′ and R a2 ′ is preferably a hydrogen atom.

式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。

Figure 2015168712
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups. * Represents a bond.
Figure 2015168712

モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。   The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.

酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)に由来する構造単位を有する樹脂(X1)をレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。   Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferable. If the resin (X1) having a structural unit derived from the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used in the resist composition, the resolution of the resist pattern can be improved.

式(1)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位として、好ましくは、式(a1−0)で表される構造単位、式(a1−1)で表される構造単位又は式(a1−2)で表される構造単位が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。本明細書では、式(a1−0)で表される構造単位、式(a1−1)で表される構造単位及び式(a1−2)で表される構造単位を、それぞれ構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)と、構造単位(a1−0)を誘導するモノマー、構造単位(a1−1)を誘導するモノマー及び構造単位(a1−2)を誘導するモノマーを、それぞれモノマー(a1−0)、モノマー(a1−1)及びモノマー(a1−2)という場合がある。   As a structural unit derived from a (meth) acrylic monomer having a group represented by the formula (1), a structural unit represented by the formula (a1-0) is preferably represented by the formula (a1-1). The structural unit represented by a structural unit or a formula (a1-2) is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. In this specification, the structural unit represented by formula (a1-0), the structural unit represented by formula (a1-1), and the structural unit represented by formula (a1-2) are each represented by structural unit (a1). -0), structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2), a monomer for deriving structural unit (a1-0), a monomer for deriving structural unit (a1-1), and a structural unit (a1- The monomer that induces 2) may be referred to as monomer (a1-0), monomer (a1-1), and monomer (a1-2), respectively.

Figure 2015168712
[式(a1−0)中、
a01は、酸素原子又は−O−(CH2k01−CO−O−を表し、k01は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
a01は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a02、Ra03及びRa04は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせた基を表す。]
Figure 2015168712
[In the formula (a1-0),
L a01 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k01 —CO—O—, k01 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group.
R a01 independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a02 , R a03 and R a04 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group obtained by combining these. ]

Figure 2015168712
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせることにより形成される基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。]
Figure 2015168712
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to —CO—. Represents a hand.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]

a02は、好ましくは、酸素原子又は−O−(CH2k01−CO−O−であり、より好ましくは酸素原子である。k01は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。
a02、Ra03及びRa04のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合わせた基としては、式(1)のRa1〜Ra3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
a02、Ra03及びRa04のアルキル基は、好ましくは炭素数6以下である。
a02、Ra03及びRa04の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数8以下、より好ましくは6以下である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基は、これらアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた合計炭素数が、18以下であることが好ましい。このような基としては、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、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
a02及びRa03は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
a04は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数5〜12の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
L a02 is preferably an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k01 —CO—O—, and more preferably an oxygen atom. k01 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
Examples of the alkyl group of R a02 , R a03, and R a04 , the alicyclic hydrocarbon group, and the group obtained by combining these include the same groups as those described for R a1 to R a3 in formula (1).
The alkyl group for R a02 , R a03 and R a04 preferably has 6 or less carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group represented by R a02 , R a03 and R a04 preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
The group combining the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group preferably has a total carbon number of 18 or less, combining the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group. Examples of such a group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and a methylnorbornyl group.
R a02 and R a03 are preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
R a04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, or an adamantyl group.

a1及びLa2は、好ましくは、−O−又は−O−(CH2k1’−CO−O−であり、より好ましくは−O−である。k1’は、1〜4の整数であり、好ましくは1である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7のアルキル基としては、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、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
a6及びRa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、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、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基等が挙げられる。
a6及びRa7のアルキル基と脂環式炭化水素基とを組合わせることにより形成された基としては、アラルキル基が挙げられ、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
a6及びRa7のアルキル基は、好ましくは炭素数6以下である。
a6及びRa7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数8以下、より好ましくは6以下である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
L a1 and L a2 are preferably —O— or * —O— (CH 2 ) k1 ′ —CO—O—, more preferably —O—. k1 ′ is an integer of 1 to 4, preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the alkyl group for R a6 and R a7 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, Examples include n-heptyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group and the like.
The alicyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 may be either monocyclic or polycyclic, and the monocyclic alicyclic hydrocarbon group includes a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, Examples thereof include cycloalkyl groups such as a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cycloheptyl group, and a cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and norbornyl. Group, methylnorbornyl group, isobornyl group and the like.
Examples of the group formed by combining the alkyl group of R a6 and R a7 and the alicyclic hydrocarbon group include an aralkyl group, and examples thereof include a benzyl group and a phenethyl group.
The alkyl group for R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group of R a6 and R a7 preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.

モノマー(a1−0)としては、式(a1−0−1)〜式(a1−1−12)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−0−1)〜式(a1−1−10)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。

Figure 2015168712
As the monomer (a1-0), a monomer represented by any one of the formulas (a1-0-1) to (a1-1-12) is preferable, and the formula (a1-0-1) to the formula (a1- The monomer represented by any one of 1-10) is more preferable.
Figure 2015168712

上記の構造単位において、Ra01に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a1−0)の具体例として挙げることができる。 In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R a01 is replaced with a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (a1-0).

モノマー(a1−1)としては、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、式(a1−1−1)〜式(a1−1−8)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。

Figure 2015168712
As a monomer (a1-1), the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned. Among these, a monomer represented by any one of formula (a1-1-1) to formula (a1-1-8) is preferable, and any one of formula (a1-1-1) to formula (a1-1-4) is preferable. The monomer represented by is more preferable.
Figure 2015168712

モノマー(a1−2)としては、1−メチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メ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−エチルシクロオクタン−1−イル(メタ)アクリレート、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、1−イソプロピルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート等が挙げられる。式(a1−2−1)〜式(a1−2−12)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−2−3)、式(a1−2−4)、式(a1−2−9)又は式(a1−2−10)で表されるモノマーがより好ましく、式(a1−2−3)又は式(a1−2−9)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 2015168712
As the monomer (a1-2), 1-methylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-methylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcycloheptan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclooctane-1-yl (meth) acrylate, 1-isopropylcyclopentan-1-yl (Meth) acrylate, 1-isopropylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, etc. are mentioned. A monomer represented by any one of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-12) is preferable, and the formula (a1-2-3), the formula (a1-2-4), the formula (a1- The monomer represented by 2-9) or formula (a1-2-10) is more preferred, and the monomer represented by formula (a1-2-3) or formula (a1-2-9) is more preferred.
Figure 2015168712

樹脂(x1)が構造単位(a1−0)及び/又は構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、通常5〜60モル%であり、好ましくは10〜50モル%であり、より好ましくは15〜40モル%である。   When the resin (x1) includes the structural unit (a1-0) and / or the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2), the total content thereof is the total structure of the resin (X1). It is 5-60 mol% normally with respect to a unit, Preferably it is 10-50 mol%, More preferably, it is 15-40 mol%.

さらに、基(1)を有する構造単位(a1)としては、式(a1−3)で表される構造単位も挙げられる。式(a1−3)で表される構造単位を、構造単位(a1−3)という場合がある。また、構造単位(a1−3)を誘導するモノマーを、モノマー(a1−3)という場合がある。

Figure 2015168712
式(a1−3)中、
a9は、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、水素原子又は−COORa13を表す。
a13は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、又はこれらを組み合わせることにより形成される基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
a10、Ra11及びRa12は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又はこれらを組合わせることにより形成される基を表すか、Ra10及びRa11は互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。 Furthermore, examples of the structural unit (a1) having the group (1) include a structural unit represented by the formula (a1-3). The structural unit represented by the formula (a1-3) may be referred to as a structural unit (a1-3). Moreover, the monomer which derives the structural unit (a1-3) may be referred to as a monomer (a1-3).
Figure 2015168712
In formula (a1-3),
R a9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, a hydrogen atom, or —COOR a13 .
R a13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a group formed by a combination thereof, the aliphatic hydrocarbon group and the The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —O——. Alternatively, it may be replaced by -CO-.
R a10 , R a11 and R a12 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a group formed by combining these, R a10 and R a11 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.

ここで、−COORa13は、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基等のアルコキシ基にカルボニル基が結合した基が挙げられる。 Here, -COOR a13 includes a group in which a carbonyl group is bonded to an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.

a9のヒドロキシ基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
a13の炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
a13の炭素数3〜20の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロプロピル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基、1−アダマンチル−1−メチルエチル基、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−イル基等が挙げられる。
a10〜Ra12のアルキル基としては、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、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
a10〜Ra12の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、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、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基等が挙げられる。
a10及びRa11が互いに結合して、それらが結合している炭素原子とともに2価の炭化水素基を形成する場合の−C(Ra10)(Ra11)(Ra12)としては、下記の基が好ましい。

Figure 2015168712
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a hydroxy group of R a9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms represented by R a13 include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R a13 include a cyclopentyl group, a cyclopropyl group, an adamantyl group, an adamantylmethyl group, a 1-adamantyl-1-methylethyl group, and 2-oxo-oxolane-3- Yl group and 2-oxo-oxolan-4-yl group.
Examples of the alkyl group represented by R a10 to R a12 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, Examples include n-heptyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group and the like.
The alicyclic hydrocarbon group for R a10 to R a12 may be either monocyclic or polycyclic, and the monocyclic alicyclic hydrocarbon group may be a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, Examples thereof include cycloalkyl groups such as a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cycloheptyl group, and a cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, norbornyl group, Examples thereof include a methylnorbornyl group and an isobornyl group.
-C (R a10 ) (R a11 ) (R a12 ) in the case where R a10 and R a11 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group together with the carbon atom to which they are bonded, Groups are preferred.
Figure 2015168712

モノマー(a1−3)は、具体的には、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−tert−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル及び5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチル等が挙げられる。   Specific examples of the monomer (a1-3) include 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, and 5-norbornene-2-carboxylic acid. Acid 1-methylcyclohexyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-methyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-ethyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4 -Methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4-oxo (Cyclohexyl) ethyl and 1- (1-adamantyl) -1-methyl 5-norbornene-2-carboxylate Chill, and the like.

構造単位(a1−3)を含む樹脂(X1)は、立体的に嵩高い構造単位が含まれることになるため、このような樹脂(X1)を含む本発明のレジスト組成物からは、より高解像度でレジストパターンを得ることができる。また、主鎖に剛直なノルボルナン環が導入されるため、得られるレジストパターンは、ドライエッチング耐性に優れる傾向がある。   Since the resin (X1) containing the structural unit (a1-3) includes a sterically bulky structural unit, the resist composition of the present invention containing such a resin (X1) is more expensive. A resist pattern can be obtained with resolution. Further, since a rigid norbornane ring is introduced into the main chain, the resulting resist pattern tends to be excellent in dry etching resistance.

樹脂(X1)が構造単位(a1−3)を含む場合、その含有量は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、5〜50モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、15〜35モル%がさらに好ましい。   When the resin (X1) contains the structural unit (a1-3), the content thereof is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 40 mol%, based on all the structural units of the resin (X1). 15 to 35 mol% is more preferable.

基(2)で表される基を有する構造単位(a1)としては、式(a1−4)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1−4)」という場合がある。)が挙げられる。

Figure 2015168712
[式(a1−4)中、
a32は、水素原子、ハロゲン原子、又は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33は互いに同一であっても異なってもよい。
a34及びRa35はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra36は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra35及びRa36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し、該炭化水素基及び該2価の炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。] As the structural unit (a1) having a group represented by the group (2), a structural unit represented by the formula (a1-4) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-4)”). Can be mentioned.
Figure 2015168712
[In the formula (a1-4),
R a32 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group, or Represents a methacryloyloxy group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, the plurality of R a33 may be the same as or different from each other.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R a36 may represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R a35 and R a36 are bonded to each other To form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent hydrocarbon group may be replaced by —O— or —S—. Good. ]

a32及びRa33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、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられる。該アルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
a32及びRa33のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
a34及びRa35としては、式(2)のR14及びR15と同様の基が挙げられる。
a36としては、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、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基又はこれらが組合わせることにより形成される基が挙げられる。
Examples of the alkyl group for R a32 and R a33 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and further preferably a methyl group.
Examples of the halogen atom for R a32 and R a33 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
The R a34 and R a35, include the same groups as R 14 and R 15 of formula (2).
R a36 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these. Can be mentioned.

式(a1−2)において、Ra32は、水素原子が好ましい。
a33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、メトキシ基がさらに好ましい。
laは、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
a34は、好ましくは、水素原子である。
a35は、好ましくは、炭素数1〜12の炭化水素基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
a36の炭化水素基は、好ましくは、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、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基又はこれらが組合わせることにより形成される基であり、より好ましくは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式脂肪族炭化水素基又は炭素数7〜18のアラルキル基である。Ra36におけるアルキル基及び前記脂環式炭化水素基は無置換が好ましい。Ra36における芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基としては炭素数6〜10のアリールオキシ基が好ましい。
In formula (a1-2), R a32 is preferably a hydrogen atom.
R a33 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and further preferably a methoxy group.
la is preferably 0 or 1, more preferably 0.
R a34 is preferably a hydrogen atom.
R a35 is preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
The hydrocarbon group for Ra36 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof. And more preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. The alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group in R a36 are preferably unsubstituted. When the aromatic hydrocarbon group in R a36 has a substituent, the substituent is preferably an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms.

構造単位モノマー(a1−4)を導くモノマーとしては、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、式(a1−4−1)〜式(a1−4−7)でそれぞれ表されるモノマーが好ましく、式(a1−4−1)〜式(a1−4−5)でそれぞれ表されるモノマーがより好ましい。

Figure 2015168712
Examples of the monomer for deriving the structural unit monomer (a1-4) include monomers described in JP2010-204646A. Especially, the monomer respectively represented by Formula (a1-4-1)-Formula (a1-4-7) is preferable, and each is represented by Formula (a1-4-1)-Formula (a1-4-5). Monomers are more preferred.
Figure 2015168712

樹脂(X1)が、構造単位(a1−4)を有する場合、その含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、5〜60モル%が好ましく、10〜50モル%がより好ましく、15〜40モル%がさらに好ましい。   When resin (X1) has a structural unit (a1-4), the content rate is preferable with respect to all the structural units of resin (X1), 5-60 mol% is more preferable, and 10-50 mol% is more preferable. 15-40 mol% is more preferable.

酸不安定基を有する構造単位としては、式(a1−5)で表される構造単位(以下「構造単位(a1−5)」という場合がある)も挙げられる。

Figure 2015168712
式(a1−5)中、
a8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。
a1は、単結合又は*−(CH2h3−CO−L54−を表し、h3は1〜4の整数を表し、*は、L51との結合手を表す。
51、L52、L53及びL54は、それぞれ独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3の整数を表す。
s1’は、0〜3の整数を表す。 Examples of the structural unit having an acid labile group include a structural unit represented by the formula (a1-5) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-5)”).
Figure 2015168712
In formula (a1-5),
R a8 represents a C 1-6 alkyl group optionally having a halogen atom, a hydrogen atom, or a halogen atom.
Z a1 represents a single bond or * — (CH 2 ) h3 —CO—L 54 —, h3 represents an integer of 1 to 4, and * represents a bond to L 51 .
L 51 , L 52 , L 53 and L 54 each independently represent —O— or —S—.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s1 ′ represents an integer of 0 to 3.

式(a1−5)においては、Ra8は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基が好ましい。
51は、酸素原子が好ましい。
52及びL53は、一方が−O−、他方が−S−であることが好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
a1は、単結合又は*−CH−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R a8 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
L 51 is preferably an oxygen atom.
One of L 52 and L 53 is preferably —O— and the other is —S—.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z a1 is preferably a single bond or * —CH 2 —CO—O—.

構造単位(a1−5)を導くモノマーとしては、例えば、特開2010−61117号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1−5−1)〜式(a1−5−4)でそれぞれ表されるモノマーが好ましく、式(a1−5−1)又は式(a1−5−2)で表されるモノマーがより好ましい。

Figure 2015168712
As a monomer which introduce | transduces structural unit (a1-5), the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-61117 is mentioned, for example. Among these, monomers represented by formulas (a1-5-1) to (a1-5-4) are preferable, and monomers represented by formula (a1-5-1) or formula (a1-5-2) are preferable. Is more preferable.
Figure 2015168712

樹脂(X1)が、構造単位(a1−5)を有する場合、その含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、1〜40モル%が好ましく、2〜30モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。   When the resin (X1) has the structural unit (a1-5), the content is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 2 to 30 mol%, based on all the structural units of the resin (X1). 5 to 25 mol% is more preferable.

樹脂(X1)中の酸不安定基を有する構造単位(a1)としては、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)、構造単位(a1−2)及び構造単位(a1−5)からなる群から選ばれる少なくとも一種以上が好ましく、少なくとも二種以上がより好ましく、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組み合わせ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−5)の組み合わせ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−0)の組み合わせ、構造単位(a1−2)及び構造単位(a1−0)の組み合わせ、構造単位(a1−5)及び構造単位(a1−0)の組み合わせ、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−5)の組み合わせがさらに好ましく、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組み合わせ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−5)の組み合わせがさらにより好ましい。 The structural unit (a1) having an acid labile group in the resin (X1) includes the structural unit (a1-0), the structural unit (a1-1), the structural unit (a1-2), and the structural unit (a1-5). ) Is preferably at least one selected from the group consisting of, and more preferably at least two, a combination of structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2), structural unit (a1-1) and structural unit ( a1-5), a structural unit (a1-1) and a structural unit (a1-0), a structural unit (a1-2) and a structural unit (a1-0), and a structural unit (a1-5) And a combination of the structural unit (a1-0), a structural unit (a1-0), a structural unit (a1-0), a structural unit (a1-1), and a structural unit (a1-5) are more preferable. (A1-1) and The combination of granulation unit (a1-2), more preferably a combination of structural units (a1-1) and the structural unit (a1-5).

〈酸不安定基を有さない構造単位〉
構造単位(s)は、酸不安定基を有さないモノマー(以下「モノマー(s)」という場合がある)から導かれる。構造単位(s)を導くモノマー(以下「モノマー(s)」という場合がある)は、レジスト分野で公知の酸不安定基を有さないモノマーを使用できる。
構造単位(s)としては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a2)」という場合がある)及び/又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a3)」という場合がある)を有する樹脂を本発明のレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。
<Structural unit without acid labile group>
The structural unit (s) is derived from a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer (s)”). As the monomer for deriving the structural unit (s) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (s)”), a monomer having no acid labile group known in the resist field can be used.
As the structural unit (s), a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring and having no acid labile group is preferable. A structure having a hydroxy group and having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a2)”) and / or a lactone ring and having no acid labile group If a resin having a unit (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a3)”) is used in the resist composition of the present invention, the resolution of the resist pattern and the adhesion to the substrate can be improved.

〈構造単位(a2)〉
構造単位(a2)が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノール性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造するとき、露光光源としてKrFエキシマレーザ(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)等の高エネルギー線を用いる場合には、構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を用いることが好ましい。また、ArFエキシマレーザ(193nm)等を用いる場合には、構造単位(a2)として、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)が好ましく、構造単位(a2−1)を用いることがより好ましい。構造単位(a2)としては、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
<Structural unit (a2)>
The hydroxy group contained in the structural unit (a2) may be an alcoholic hydroxy group or a phenolic hydroxy group.
When a resist pattern is produced from the resist composition of the present invention, when a high energy beam such as a KrF excimer laser (248 nm), an electron beam or EUV (ultra-ultraviolet light) is used as an exposure light source, the structural unit (a2) It is preferable to use the structural unit (a2) having a phenolic hydroxy group. When an ArF excimer laser (193 nm) or the like is used, the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group is preferable as the structural unit (a2), and the structural unit (a2-1) is more preferable. As a structural unit (a2), 1 type may be included independently and 2 or more types may be included.

フェノール性ヒドロキシ基有する構造単位(a2−0)としては、以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2015168712
式(a2−0−1)又は式(a2−0−2)で表されるものが好ましい。 Examples of the structural unit (a2-0) having a phenolic hydroxy group include the following structural units.
Figure 2015168712
What is represented by Formula (a2-0-1) or Formula (a2-0-2) is preferable.

構造単位(a2−0)を含む樹脂(X1)は、構造単位(a2−0)を誘導するモノマーが有するフェノール性ヒドロキシ基を保護基で保護したモノマーを用いて重合反応を行い、その後脱保護処理することにより製造できる。ただし、脱保護処理を行う際には、構造単位(a1)が有する酸不安定基を著しく損なわないようにして行う必要がある。このような保護基としては、アセチル基等が挙げられる。   Resin (X1) containing the structural unit (a2-0) is subjected to a polymerization reaction using a monomer in which the phenolic hydroxy group of the monomer that derives the structural unit (a2-0) is protected with a protective group, and then deprotected It can be manufactured by processing. However, when the deprotection treatment is performed, the acid labile group of the structural unit (a1) needs to be not significantly impaired. Examples of such protecting groups include acetyl groups.

樹脂(X1)が、構造単位(a2−0)を有する場合、その含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、10〜60モル%が好ましく、15〜60モル%がより好ましく、20〜50モル%がさらに好ましい。   When resin (X1) has a structural unit (a2-0), the content rate is preferable with respect to all the structural units of resin (X1), and 10-60 mol% is more preferable, and 15-60 mol% is more preferable. 20-50 mol% is more preferable.

アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2−1)としては、以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2015168712
式(a2−1−1)〜式(a2−1−4)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式式(a2−1−1)又は式(a2−1−3)で表される構造単位がより好ましい。
アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を誘導するモノマーとしては、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。 Examples of the structural unit (a2-1) having an alcoholic hydroxy group include the following structural units.
Figure 2015168712
A structural unit represented by any one of formula (a2-1-1) to formula (a2-1-4) is preferable, and is represented by formula (a2-1-1) or formula (a2-1-3). The structural unit is more preferable.
Examples of the monomer for deriving the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group include monomers described in JP2010-204646A.

樹脂(X1)が構造単位(a2−1)構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、通常1〜20モル%であり、好ましくは2〜15モル%であり、より好ましくは2〜10モル%である。   When resin (X1) contains a structural unit (a2-1) structural unit, the content rate is 1-20 mol% normally with respect to all the structural units of resin (X1), Preferably it is 2-15 mol %, More preferably 2 to 10 mol%.

〈構造単位(a3)〉
構造単位(a3)が有するラクトン環は、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環構造を含む橋かけ環が挙げられる。構造単位(a3)としては、以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2015168712
<Structural unit (a3)>
The lactone ring of the structural unit (a3) may be a monocycle such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, or a condensed ring of a monocyclic lactone ring and another ring. But you can. Preferably, a γ-butyrolactone ring or a bridged ring containing a γ-butyrolactone ring structure is used. Examples of the structural unit (a3) include the following structural units.
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712

構造単位(a3)を導くモノマーとしては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマー、特開2000−122294号公報に記載されたモノマー、特開2012−41274号公報に記載されたモノマーが挙げられる。構造単位(a3)としては、式(a3−1−1)〜式(a3−1−6)、式(a3−2−1)〜式(a3−2−4)、式(a3−3−1)〜式(a3−3−4)及び式(a3−4−1)〜式(a3−4−6)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a3−1−1)、式(a3−1−2)及び式(a3−2−3)〜式(a3−2−4)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a3−1−1)又は式(a3−2−3)で表される構造単位がさらに好ましい。   As monomers for deriving the structural unit (a3), monomers described in JP 2010-204646 A, monomers described in JP 2000-122294 A, monomers described in JP 2012-41274 A are listed. Can be mentioned. As the structural unit (a3), the formula (a3-1-1) to the formula (a3-1-6), the formula (a3-2-1) to the formula (a3-2-4), and the formula (a3-3) 1) to a structural unit represented by any one of the formula (a3-3-4) and the formula (a3-4-1) to the formula (a3-4-6), the formula (a3-1-1), The structural unit represented by any one of the formula (a3-1-2) and the formula (a3-2-3) to the formula (a3-2-4) is more preferable, and the formula (a3-1-1) or the formula ( The structural unit represented by a3-2-3) is more preferable.

樹脂(X1)が構造単位(a3)を含む場合、その含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、通常15〜70モル%であり、好ましくは25〜60モル%であり、より好ましくは30〜60モル%である。
また、構造単位(a3−1)、構造単位(a3−2)、構造単位(a3−3)及び構造単位(a3−4)の含有率は、含有率の総和として、樹脂(X1)の全構造単位に対して、15〜70モル%が好ましく、25〜60モル%がより好ましく、30〜60モル%がさらに好ましい。
When the resin (X1) contains the structural unit (a3), the content thereof is usually 15 to 70 mol%, preferably 25 to 60 mol%, based on all the structural units of the resin (X1). More preferably, it is 30-60 mol%.
Further, the content of the structural unit (a3-1), the structural unit (a3-2), the structural unit (a3-3), and the structural unit (a3-4) is the total content of the resin (X1). 15-70 mol% is preferable with respect to a structural unit, 25-60 mol% is more preferable, and 30-60 mol% is further more preferable.

<その他の構造単位(t)>
構造単位(t)としては、構造単位(a2)及び構造単位(a3)以外にハロゲン原子を有する構造単位(以下、場合により「構造単位(a4)」という。)及び非脱離炭化水素基を有する構造単位(s)(以下「構造単位(a5)」という場合がある)などが挙げられる。
<Other structural units (t)>
As the structural unit (t), in addition to the structural unit (a2) and the structural unit (a3), a structural unit having a halogen atom (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a4)”) and a non-leaving hydrocarbon group. And a structural unit (s) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a5)”).

構造単位(a4)としては、以下に記載の構造単位が挙げられる。

Figure 2015168712

Figure 2015168712
Examples of the structural unit (a4) include the structural units described below.
Figure 2015168712

Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

樹脂(X1)が、構造単位(a4)を有する場合、その含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、1〜30モル%が好ましく、2〜20モル%がより好ましく、5〜15モル%がさらに好ましい。   When the resin (X1) has the structural unit (a4), the content is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 2 to 20 mol%, based on all the structural units of the resin (X1). More preferred is ˜15 mol%.

<構造単位(a5)>
構造単位(a5)が有する非脱離炭化水素基としては、直鎖、分岐又は環状の炭化水素基が挙げられる。なかでも、構造単位(a5)は、脂環式炭化水素基であることが好ましい。
構造単位(a5)としては、以下に記載の構造単位が挙げられる。

Figure 2015168712
<Structural unit (a5)>
Examples of the non-leaving hydrocarbon group that the structural unit (a5) has include a linear, branched, or cyclic hydrocarbon group. Especially, it is preferable that a structural unit (a5) is an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the structural unit (a5) include the structural units described below.
Figure 2015168712

樹脂(X1)が、構造単位(a5)を有する場合、その含有率は、樹脂(X1)の全構造単位に対して、1〜30モル%が好ましく、2〜20モル%がより好ましく、5〜15モル%がさらに好ましい。   When the resin (X1) has the structural unit (a5), the content is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 2 to 20 mol%, based on all structural units of the resin (X1). More preferred is ˜15 mol%.

<樹脂(X2)>
つづいて、樹脂(X2)について説明する。
樹脂(X2)は、側鎖に塩構造を有する構造単位であって、塩構造のカチオン部位が主鎖と結合している構造単位(以下、構造単位(X2)という場合がある。)を含む。
塩構造とは、カチオン部位とアニオン部位とを有する構造を意味する。
樹脂(X2)における主鎖とは、下記構造で表される。

Figure 2015168712
(式中、R222は、水素原子又はメチル基を表す。
*は、塩構造との結合手を表す。) <Resin (X2)>
Next, the resin (X2) will be described.
The resin (X2) is a structural unit having a salt structure in the side chain, and includes a structural unit in which a cation part of the salt structure is bonded to the main chain (hereinafter sometimes referred to as the structural unit (X2)). .
The salt structure means a structure having a cation moiety and an anion moiety.
The main chain in the resin (X2) is represented by the following structure.
Figure 2015168712
(Wherein R 222 represents a hydrogen atom or a methyl group.
* Represents a bond with a salt structure. )

アニオン部位は、特に制限はなく、好ましくは一価のアニオン部位であり、より好ましくはスルホネートイオンを含むアニオン部位である。
アニオン部位としては、炭化水素基を含むアニオン部位が挙げられる。該炭化水素基の炭素数は、通常1〜36であり、好ましくは1〜30であり、より好ましくは1〜24である。また、該炭化水素基に含まれる−CH−基は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシル基に置き換わっていてもよい。
炭化水素基としては、アルキル基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基としては、直鎖状または分岐状アルケニル、直鎖状または分岐状アルキニル、単環式又は多環式の脂環式炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
芳香族炭化水素基としては、単環式、多環式構造が挙げられ、該芳香族炭化水素基の=CH−は=N−に置き換わっていてもよく、該芳香族炭化水素基の骨格上の炭素原子は置換基を有していてもよい。
アニオン部位としては、フッ素原子、カルボニル基、エステル結合及びエーテル結合から選ばれる少なくとも1つを有する部位であることが好ましく、フッ素原子又はカルボニル基を有する部位であることがより好ましい。
The anion site is not particularly limited, and is preferably a monovalent anion site, more preferably an anion site containing a sulfonate ion.
As an anion site | part, the anion site | part containing a hydrocarbon group is mentioned. Carbon number of this hydrocarbon group is 1-36 normally, Preferably it is 1-30, More preferably, it is 1-24. The —CH 2 — group contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO 2 —, and the hydrogen atom contained in the hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom or a hydroxyl group. Also good.
Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group and an aromatic hydrocarbon group.
Examples of the alkyl group include linear or branched alkenyl, linear or branched alkynyl, monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon groups, and two or more of these groups are combined. It may be a thing.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include monocyclic and polycyclic structures, and ═CH— of the aromatic hydrocarbon group may be replaced by ═N—, and These carbon atoms may have a substituent.
The anion moiety is preferably a moiety having at least one selected from a fluorine atom, a carbonyl group, an ester bond and an ether bond, and more preferably a moiety having a fluorine atom or a carbonyl group.

カチオン部位は、特に制限はなく、好ましくは一価のカチオン部位であり、より好ましくはヨードニウムイオンを含むカチオン部位及びスルホニウムイオンを含むカチオン部位である。
カチオン部位としては、炭化水素基を含むカチオン部位が挙げられる。該炭化水素基の炭素数は、通常1〜18であり、好ましくは1〜15であり、より好ましくは1〜12である。
炭化水素基としては、アニオン部位における炭化水素基と同様のものが挙げられる。好ましくは、芳香族炭化水素基である。
The cation moiety is not particularly limited, and is preferably a monovalent cation moiety, more preferably a cation moiety containing an iodonium ion and a cation moiety containing a sulfonium ion.
Examples of the cation moiety include a cation moiety containing a hydrocarbon group. Carbon number of this hydrocarbon group is 1-18 normally, Preferably it is 1-15, More preferably, it is 1-12.
As a hydrocarbon group, the thing similar to the hydrocarbon group in an anion site | part is mentioned. Preferably, it is an aromatic hydrocarbon group.

アニオン部位とカチオン部位との組み合わせは、任意に組み合わせることができる。アニオン部位とカチオン部位との組み合わせとしては、
スルホネートイオンを含むアニオン部位とヨードニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせ及び
スルホネートイオンを含むアニオン部位とスルホニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせが好ましく、
スルホネートイオンを含むアニオン部位とスルホニウムイオンを含むカチオン部位との組み合わせがより好ましい。
The combination of an anion site and a cation site can be arbitrarily combined. As a combination of an anion site and a cation site,
A combination of an anion moiety containing a sulfonate ion and a cation moiety containing an iodonium ion and a combination of an anion moiety containing a sulfonate ion and a cation moiety containing a sulfonium ion are preferred,
A combination of an anion moiety containing a sulfonate ion and a cation moiety containing a sulfonium ion is more preferred.

構造単位(X2)は、1価の塩構造であってもよいし、2価の塩構造であってもよく、その価数は問わない。構造単位(X2)は、好ましくは1価の塩構造である。
構造単位(X2)は、光又は酸の作用により、酸を発生する構造が好ましく、光の作用により酸を発生する構造がより好ましい。
構造単位(X2)におけるカチオン部位と構造単位(X1)におけるカチオン部位とは、共通構造を有していることが好ましい。
The structural unit (X2) may be a monovalent salt structure or a divalent salt structure, and the valence is not limited. The structural unit (X2) is preferably a monovalent salt structure.
The structural unit (X2) preferably has a structure that generates an acid by the action of light or an acid, and more preferably has a structure that generates an acid by the action of light.
The cation moiety in the structural unit (X2) and the cation moiety in the structural unit (X1) preferably have a common structure.

構造単位(X2)としては、式(II)で表される構造(以下、構造単位(II)という場合がある。)を有していることが好ましい。

Figure 2015168712
[式(II)中、
及Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。RとRとは、互いに結合して環を形成してもよく、該環に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は=N−に置き換わっていてもよい。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜36の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は−NR11−で置き換わっていてもよく、R11は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを表す。
*は、主鎖との結合手を表す。] The structural unit (X2) preferably has a structure represented by the formula (II) (hereinafter sometimes referred to as structural unit (II)).

Figure 2015168712
[In the formula (II),
R 4 and R 5 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group is —O— or — It may be replaced by CO-. R 4 and R 5 may combine with each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the ring is replaced with —O—, —SO 2 —, —CO— or ═N—. May be.
R 6 represents a C1-36 saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O—, —SO 2 —, — CO— or —NR 11 — may be substituted, and R 11 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L 2 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
D + represents an iodonium ion or a sulfonium ion.
* Represents a bond with the main chain. ]

炭素数1〜18の炭化水素基としては、直鎖状または分岐状アルケニル基、単環式又は多環式の脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基が挙げられ、芳香族炭化水素基を含有することが好ましい。該芳香族水素基としては、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−エチルフェニル基、ピリジル基、イミダゾリウム基、インドール基等が挙げられる。
炭素数1〜18の炭化水素基の置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリールオキシ基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアシルアミノ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルアミノ基、炭素数7〜18のアリールオキシカルボニル基などが挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include a linear or branched alkenyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. It is preferable to contain. Examples of the aromatic hydrogen group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl. Group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, pyridyl group, imidazolium group, indole group and the like.
Examples of the substituent for the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 12 carbon atoms, and carbon. An acyl group having 1 to 8 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, an alkoxycarbonyloxy group having 2 to 9 carbon atoms, an amino group, an acylamino group having 1 to 8 carbon atoms, Examples thereof include an alkoxycarbonylamino group having 2 to 9 carbon atoms and an aryloxycarbonyl group having 7 to 18 carbon atoms.

炭素数1〜8の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、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基などが挙げられる。
炭素数6〜12のアリールオキシ基としては、フェニルオキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
炭素数1〜8のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
炭素数2〜8のアシルオキシ基としては、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基などが挙げられる。
炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数2〜9のアルコキシカルボニルオキシ基としては、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、プロポキシカルボニルオキシ基、ブトキシカルボニルオキシ基、ペンチルオキシカルボニルオキシ基、ヘキシルオキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
炭素数1〜8のアシルアミノ基としては、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基及びブチリルアミノ基などが挙げられる。
炭素数2〜9のアルコキシカルボニルアミノ基としては、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、プロポキシカルボニルアミノ基、ブトキシカルボニルアミノ基、ペンチルオキシカルボニルアミノ基、ヘキシルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。
炭素数7〜18のアリールオキシカルボニル基としては、フェニルオキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group and octyloxy group.
Examples of the aryloxy group having 6 to 12 carbon atoms include a phenyloxy group, a tolyloxy group, and a naphthyloxy group.
Examples of the acyl group having 1 to 8 carbon atoms include formyl group, acetyl group, propionyl group and butyryl group.
Examples of the acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms include formyloxy group, acetyloxy group, propionyloxy group, and butyryloxy group.
Examples of the alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group and the like.
Examples of the alkoxycarbonyloxy group having 2 to 9 carbon atoms include a methoxycarbonyloxy group, an ethoxycarbonyloxy group, a propoxycarbonyloxy group, a butoxycarbonyloxy group, a pentyloxycarbonyloxy group, and a hexyloxycarbonyloxy group.
Examples of the acylamino group having 1 to 8 carbon atoms include formylamino group, acetylamino group, propionylamino group, and butyrylamino group.
Examples of the C2-C9 alkoxycarbonylamino group include a methoxycarbonylamino group, an ethoxycarbonylamino group, a propoxycarbonylamino group, a butoxycarbonylamino group, a pentyloxycarbonylamino group, and a hexyloxycarbonylamino group.
Examples of the aryloxycarbonyl group having 7 to 18 carbon atoms include a phenyloxycarbonyl group, a tolyloxycarbonyl group, and a naphthyloxycarbonyl group.

及びRが互いに結合して形成する環としては、硫黄原子を少なくとも1つ含有する複素環が挙げられる。例えば、下記式で表される環などが挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the ring formed by combining R 4 and R 5 with each other include a heterocyclic ring containing at least one sulfur atom. Examples thereof include a ring represented by the following formula.
Figure 2015168712

及びRで表される炭素数1〜18の炭化水素基が有していてもよい置換基としては、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜8のアシルオキシ基などが挙げられる。
炭素数3〜12の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基及び、シクロヘキシル基及びペルフルオロシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基を含む基としては、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
炭素数1〜8のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
炭素数1〜8の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、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基などが挙げられる。
炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数2〜8のアシルオキシ基としては、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基などが挙げられる。
Examples of the substituent that the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 4 and R 5 may have include an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a hydroxy group, and 1 to 1 carbon atom. And an alkoxy group having 8 to 8 carbon atoms, an acyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, and an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a perfluorocyclohexyl group. Examples of the group containing a polycyclic aliphatic hydrocarbon group include an adamantyl group and a norbornyl group.
Examples of the acyl group having 1 to 8 carbon atoms include formyl group, acetyl group, propionyl group and butyryl group.
Examples of the alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group and octyloxy group.
Examples of the alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group and the like.
Examples of the acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms include formyloxy group, acetyloxy group, propionyloxy group, and butyryloxy group.

で表される炭素数1〜36の2価の炭化水素基としては、直鎖状アルケニル基、分岐状アルケニル基、単環式又は多環式の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
11で表される炭素数1〜6のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。
で表される炭素数1〜36の2価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては、フッ素原子が挙げられる。
Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms represented by R 6 include a linear alkenyl group, a branched alkenyl group, and a monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group. A combination of two or more of these groups may be used.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 11 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
A fluorine atom is mentioned as a substituent which the C1-C36 bivalent hydrocarbon group represented by R < 6 > may have.

及Rは、炭素数3〜12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互いに結合して環を形成することが好ましく、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基又は互いに結合して環を形成することがより好ましい。
で表される炭素数1〜36の飽和炭化水素基に含まれる少なくとも1つの−CH−は、−CO−で置き換わることが好ましく、少なくとも1つの水素原子はフッ素原子に置き換わることがさらに好ましい。
で表される炭素数1〜18の飽和炭化水素基に含まれる少なくとも1つの−CH−は、−CO−で置き換わることが好ましい。
は、スルホニウムイオンが好ましい。
R 4 and R 5 are preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, or bonded to each other to form a ring, and has 6 to 12 carbon atoms. It is more preferable that an aromatic hydrocarbon group or each other is bonded to form a ring.
At least one —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms represented by R 6 is preferably replaced by —CO—, and at least one hydrogen atom is preferably replaced by a fluorine atom. preferable.
It is preferable that at least one —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by L 2 is replaced with —CO—.
D + is preferably a sulfonium ion.

<アニオン部位>
構造単位(II)におけるアニオン部位としては、式(IIa)で表されるアニオン部位(以下、構造単位(IIa)という場合がある。)が好ましい。

Figure 2015168712
[式(IIa)中、Q及びQは、それぞれ独立して、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。
n=1〜3の整数を表す。
は、単結合又は炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基を表す。
は、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の2価の脂環式炭化水素基を表す。該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は−NR11−に置き換わっていてもよい。] <Anion site>
The anion moiety in the structural unit (II) is preferably an anion moiety represented by the formula (IIa) (hereinafter sometimes referred to as the structural unit (IIa)).
Figure 2015168712
[In Formula (IIa), Q 3 and Q 4 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
n represents an integer of 1 to 3.
X 3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
W 2 represents a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 —, —CO— or —NR 11 —. ]

及びQのペルフルオロアルキル基としては、構造単位(Ia)におけるQ及びQとで表される基と同一の基が挙げられる。
及びQは、同一の基であることが好ましい。
及びQは、好ましくは、それぞれ独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であり、より好ましくは、フッ素原子である。
nは1以上10以下の整数を表す。
Examples of the perfluoroalkyl group for Q 3 and Q 4 include the same groups as those represented by Q 1 and Q 2 in the structural unit (Ia).
Q 3 and Q 4 are preferably the same group.
Q 3 and Q 4 are preferably each independently a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and more preferably a fluorine atom.
n represents an integer of 1 to 10.

の2価の飽和炭化水素基としては、構造単位(Ia)におけるXで表される基と同一の基が挙げられる。
2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−に置き換わった基としては、構造単位(Ia)におけるXで表される基と同様の基が挙げられる。
は式(X1−1)で表される基であることが好ましい。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for X 3 include the same groups as those represented by X 1 in the structural unit (Ia).
Examples of the group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO— include the same groups as those represented by X 1 in the structural unit (Ia).
X 3 is preferably a group represented by the formula (X1-1).

の2価の脂環式炭化水素基としては、構造単位(Ia)におけるWで表される基と同様の基が挙げられる。
は、好ましくは式(Y1´)〜式(Y19´)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y4´)、式(Y9´)、式(Y10´)、式(Y11´)、式(Y14´)、式(Y15´)又は式(Y19´)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y4´)、式(Y9´)、式(Y10´)又は式(Y11´)で表される基である。
Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group for W 2 include the same groups as those represented by W 1 in the structural unit (Ia).
W 2 is preferably a group represented by any one of formula (Y1 ′) to formula (Y19 ′), and more preferably formula (Y4 ′), formula (Y9 ′), formula (Y10 ′), formula It is a group represented by (Y11 ′), Formula (Y14 ′), Formula (Y15 ′) or Formula (Y19 ′), and more preferably Formula (Y4 ′), Formula (Y9 ′), and Formula (Y10 ′). Or it is group represented by a formula (Y11 ').

で表される2価の脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基及びハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。
が有する炭素数6〜12の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、トリル基が挙げられる。
が有するハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、テトラフルオロエチル基、等が挙げられ、該ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
The substituent that the divalent alicyclic hydrocarbon group represented by W 2 may have may be a hydroxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, or a halogen atom. Good alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms can be mentioned.
Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms that W 2 has include a phenyl group, a naphthyl group, and a tolyl group.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms that may have a halogen atom that W 2 has include a trifluoromethyl group, a tetrafluoroethyl group, and the like, and a carbon that may have the halogen atom. —CH 2 — contained in the alkyl group of formulas 1 to 6 may be replaced by —O— or —CO—.

は、下記式で表される2価の基が特に好ましい。

Figure 2015168712
W 2 is particularly preferably a divalent group represented by the following formula.
Figure 2015168712

構造単位(II)におけるアニオン部位としては、式(IIa−1)〜式(IIa−15)で表されるアニオン部位が挙げられ、式(IIa−1)、式(IIa−2)又は式(IIa−8)で表されるアニオン部位であることが好ましい。

Figure 2015168712
Examples of the anion moiety in the structural unit (II) include anion moieties represented by the formulas (IIa-1) to (IIa-15), and the formula (IIa-1), the formula (IIa-2), or the formula ( The anion moiety represented by IIa-8) is preferred.
Figure 2015168712

<カチオン部位>
構造単位(II)におけるカチオン部位は、式(IIb)で表される構造(以下、構造単位(IIb)という場合がある。)であることが好ましい。

Figure 2015168712
[式(IIb)中、Lは、単結合又は炭素数1〜16の2価の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びRは、上記と同じ意味を表す。] <Cation site>
The cation moiety in the structural unit (II) is preferably a structure represented by the formula (IIb) (hereinafter sometimes referred to as the structural unit (IIb)).
Figure 2015168712
[In Formula (IIb), L 3 represents a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group is —O— or —CO—. It may be replaced.
R 4 and R 5 represent the same meaning as described above. ]

の2価の炭化水素基としては、2価の脂肪族炭化水素基、2価の脂環式炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基及びこれら2つ以上を組み合わせた2価の基が挙げられる。
2価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、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、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基の直鎖状又は分岐状のアルカンジイル基が挙げられる。
2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレンジイル基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基等が挙げられる。
Examples of the divalent hydrocarbon group of L 3 include a divalent aliphatic hydrocarbon group, a divalent alicyclic hydrocarbon group, a divalent aromatic hydrocarbon group, and a divalent combination of two or more of these. Groups.
Examples of the divalent aliphatic hydrocarbon group include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a 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, Butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4- Examples thereof include linear or branched alkanediyl groups of diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group.
Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group include a phenylenediyl group, a naphthalenediyl group, and an anthracenediyl group.

の2価の脂環式炭化水素基としては、上述の式(Y1´)〜式(Y11´)で表される基が挙げられる。また、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−が、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わった基としては、式(Y12´)〜式(Y26´)で表される基が挙げられる。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group of L 3 include groups represented by the above formula (Y1 ′) to formula (Y11 ′). The groups in which —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— are represented by formulas (Y12 ′) to (Y26 ′). Group to be used.

の2価の脂環式炭化水素基は、好ましくは式(Y1´)〜式(Y19´)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11´)、式(Y14´)、式(Y15´)又は式(Y19´)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11´)又は式(Y14´)で表される基である。 The divalent alicyclic hydrocarbon group of L 3 is preferably a group represented by any one of the formulas (Y1 ′) to (Y19 ′), more preferably the formula (Y11 ′) and the formula (Y14 ′), A group represented by formula (Y15 ′) or formula (Y19 ′), more preferably a group represented by formula (Y11 ′) or formula (Y14 ′).

の2価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又はニトロ基等が挙げられる。
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。
Examples of the substituent that the divalent hydrocarbon group represented by L 3 may have include a halogen atom, a hydroxy group, and a nitro group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

は、好ましくは芳香族炭化水素基を含む2価の基であり、より好ましくは2価の芳香族炭化水素基である。 L 3 is preferably a divalent group containing an aromatic hydrocarbon group, more preferably a divalent aromatic hydrocarbon group.

式(IIb)で表されるカチオン部位は、より好ましくは、式(IIb−1)で表されるカチオン部位である。

Figure 2015168712
[式(IIb−1)中、
22、P23及びP24は、互いに独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数1〜8のアシル基、炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアシルアミノ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニルアミノ基、炭素数7〜18のアリールオキシカルボニル基を表すか、隣接する2つが一緒になって、硫黄原子を含む環を形成していてもよい。
22及びx24は、0〜5の整数を表す。
23は、0〜4の整数を表す。
は、単結合又は炭素数1〜10の2価の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。] The cation moiety represented by the formula (IIb) is more preferably a cation moiety represented by the formula (IIb-1).
Figure 2015168712
[In the formula (IIb-1),
P 22 , P 23 and P 24 are each independently a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, Aryloxy group, C1-C8 acyl group, C2-C8 acyloxy group, C2-C9 alkoxycarbonyl group, C2-C9 alkoxycarbonyloxy group, amino group, C1-C1 8 represents an acylamino group, an alkoxycarbonylamino group having 2 to 9 carbon atoms, an aryloxycarbonyl group having 7 to 18 carbon atoms, or two adjacent groups together form a ring containing a sulfur atom Good.
x 22 and x 24 is an integer of 0-5.
x 23 represents an integer of 0 to 4.
L 4 represents a single bond or a C 1-10 divalent hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. ]

22、P23及びP24は、好ましくは、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアシル基が好ましい。
22は、0〜2の整数が好ましい。
24は、0〜2の整数が好ましい。
23は、0〜2の整数が好ましい。
P 22 , P 23 and P 24 are preferably a hydroxy group, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an acyl group having 1 to 8 carbon atoms. .
x 22 is preferably an integer of 0 to 2.
x 24 is preferably an integer of 0 to 2.
x 23 is preferably an integer of 0 to 2.

隣接する2つが結合して形成する環としては、下記に表される環等が挙げられる。

Figure 2015168712
Examples of the ring formed by combining two adjacent ones include the rings shown below.
Figure 2015168712

構造単位(II)におけるカチオン部位しては、式(IIb−1−1)〜式(IIb−1−15)で表されるカチオン部位が挙げられ、好ましくは式(IIb−1−1)又は式(IIb−1−4)で表されるカチオン部位である。

Figure 2015168712
Examples of the cation moiety in the structural unit (II) include cation moieties represented by the formula (IIb-1-1) to the formula (IIb-1-15), preferably the formula (IIb-1-1) or It is a cation moiety represented by the formula (IIb-1-4).
Figure 2015168712

構造単位(II)としては、式(IIa−1)〜式(IIa−18)で表されるアニオン部位と式(IIb−1−1)〜式(IIb−1−15)で表されるカチオン部位とを任意に組み合わせたものが挙げられ、例えば、表3及び表4に示す構造単位が挙げられる。構造単位(II)は、好ましくは式(II−1)、式(II−4)、式(II−16)、式(II−19)、式(II−31)又は式(II−34)で表される構造単位である。   As the structural unit (II), an anion moiety represented by formula (IIa-1) to formula (IIa-18) and a cation represented by formula (IIb-1-1) to formula (IIb-1-15) Examples of the structural units shown in Tables 3 and 4 are given. The structural unit (II) is preferably the formula (II-1), the formula (II-4), the formula (II-16), the formula (II-19), the formula (II-31) or the formula (II-34). Is a structural unit represented by

Figure 2015168712
Figure 2015168712

Figure 2015168712
Figure 2015168712

樹脂(X2)は、構造単位(X2)以外の他の構造単位を含んでいてもよい。他の構造単位としては、樹脂(X1)が構造単位(X1)以外に含んでいてもよい他の構造単位が挙げられる。
樹脂(X1)又は樹脂(X2)のどちらか一方に、酸不安定基を有する構造単位を含み、樹脂(X1)と樹脂(X2)とがともに酸不安定基を有する構造単位を含むことが好ましい。
構造単位(X2)の含有量は、樹脂(X2)の全量に対して通常0.1〜50モル%であり、好ましくは1〜30モル%であり、より好ましくは2〜20モル%である。
The resin (X2) may contain a structural unit other than the structural unit (X2). Examples of other structural units include other structural units that the resin (X1) may contain in addition to the structural unit (X1).
Either the resin (X1) or the resin (X2) contains a structural unit having an acid labile group, and both the resin (X1) and the resin (X2) contain a structural unit having an acid labile group. preferable.
Content of structural unit (X2) is 0.1-50 mol% normally with respect to the whole quantity of resin (X2), Preferably it is 1-30 mol%, More preferably, it is 2-20 mol%. .

樹脂組成物(A)は、樹脂(X1)と樹脂(X2)とを含み、その他の樹脂を含んでもよい。その他の樹脂としては、公知の樹脂であればとくに制限されない。
樹脂組成物において、樹脂(X1)と樹脂(X2)との含有比は、質量基準で通常樹脂(X1):樹脂(X2)=20:1〜1:20であり、好ましくは10:1〜1:10であり、より好ましくは1:6〜6:1である。
樹脂組成物において、側鎖に塩構造を有する構造単位の含有量が、樹脂の全量に対して通常0.1〜50モル%であり、好ましくは1〜30%であり、より好ましくは2〜20%である。
樹脂組成物(A)は、好ましくは、表5及び表6に記載されている構造単位(I)を有する樹脂(X1)と構造単位(II)とを有する樹脂(X2)との組み合わせを含む樹脂組成物である。
Resin composition (A) contains resin (X1) and resin (X2), and may contain other resins. Other resins are not particularly limited as long as they are known resins.
In the resin composition, the content ratio of the resin (X1) and the resin (X2) is usually resin (X1): resin (X2) = 20: 1 to 1:20, preferably 10: 1 to 1 on a mass basis. 1:10, more preferably 1: 6 to 6: 1.
In the resin composition, the content of the structural unit having a salt structure in the side chain is usually 0.1 to 50% by mole, preferably 1 to 30%, more preferably 2 to 2% with respect to the total amount of the resin. 20%.
The resin composition (A) preferably includes a combination of the resin (X1) having the structural unit (I) and the resin (X2) having the structural unit (II) described in Table 5 and Table 6. It is a resin composition.

Figure 2015168712
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<レジスト組成物>
本発明のレジスト組成物は、樹脂組成物(A)と、溶剤(以下、溶剤(E)という場合がある。)又は酸発生剤(以下、酸発生剤(B)という場合がある。)を含有する。さらに、塩基性化合物(以下、塩基性化合物(C)という場合がある。)を含んでいてもよい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin composition (A) and a solvent (hereinafter sometimes referred to as solvent (E)) or an acid generator (hereinafter sometimes referred to as acid generator (B)). contains. Furthermore, a basic compound (hereinafter sometimes referred to as a basic compound (C)) may be included.

<溶剤(E)>
溶剤(E)の含有率は、通常、レジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (E)>
The content of the solvent (E) is usually 90% by mass or more in the resist composition, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, for example, 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass. It is as follows. The content rate of a solvent (E) can be measured by well-known analysis means, such as a liquid chromatography or a gas chromatography, for example.

溶剤(E)としては、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等の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等の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等のエステル類;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等のケトン類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)の1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。   Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate Esters such as acetone, methyl isobutyl ketone, ketones such as 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; and the like. One kind of the solvent (E) may be contained alone, or two or more kinds may be contained.

<酸発生剤(B)>
酸発生剤とは、光の作用により、酸を発生する化合物を意味する。酸発生剤(B)としては、非イオン系でもイオン系でもよい。非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン4−スルホネート)、及びスルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。イオン系酸発生剤としては、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)等が挙げられる。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、及びスルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
<Acid generator (B)>
The acid generator means a compound that generates an acid by the action of light. The acid generator (B) may be nonionic or ionic. Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonate) and sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include onium salts containing onium cations (for example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts) and the like. Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

酸発生剤(B)としては、例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する
公知の酸発生剤が利用でき、イオン性酸発生剤でも、非イオン性発生剤でもよいが、イオン性酸発生剤が好ましい。該イオン性酸発生剤としては、公知のカチオンと公知のアニオンのとの組み合わせからなるイオン性酸発生剤が挙げられる。
Examples of the acid generator (B) include JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, European Patent No. 126,712 A known acid generator that generates an acid by radiation described in the above can be used, and an ionic acid generator or a nonionic generator may be used, but an ionic acid generator is preferable. Examples of the ionic acid generator include ionic acid generators composed of a combination of a known cation and a known anion.

酸発生剤(B)としては、式(B1−1)〜式(B1−20)のいずれかで表される塩が挙げられる。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)のいずれかで表される塩がより好ましい。

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As an acid generator (B), the salt represented by either of Formula (B1-1)-Formula (B1-20) is mentioned. 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) A salt represented by any one of formula (B1-12), formula (B1-13) and formula (B1-14) is more preferred.
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本発明のレジスト組成物が酸発生剤(B)を含む場合、その含有量は、樹脂総量の100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは25質量部以下)である。
本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤(B)は、2種以上含んでいてもよい。
When the resist composition of the present invention contains an acid generator (B), the content thereof is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 100 parts by mass of the total amount of the resin. 30 parts by mass or less (more preferably 25 parts by mass or less).
In the resist composition of the present invention, the acid generator (B) may contain two or more kinds.

〈塩基性化合物(C)〉
塩基性化合物(C)は、塩基性の含窒素有機化合物又は酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い塩が挙げられる。
塩基性の含窒素有機化合物としては、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。
<Basic compound (C)>
Examples of the basic compound (C) include salts having weaker acidity than basic nitrogen-containing organic compounds or acids generated from the acid generator (B).
Examples of the basic nitrogen-containing organic compound include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines.

塩基性化合物(C)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、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、2,2’−メチレンビスアニリン、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、ピリジン、4−メチルピリジン、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、ビピリジン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。   As the basic compound (C), 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, tripentylamine, Trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexyl Amine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine , Ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenyl Ethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, 2,2′-methylenebisaniline, imida , 4-methylimidazole, pyridine, 4-methylpyridine, 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'-dipycolylamine, bipyridine and the like, preferably diisopropylaniline, particularly preferably 2,6- Diisopropylaniline is mentioned.

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等が挙げられる。   As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.

酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い塩における酸性度は酸解離定数(pKa)で示される。酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い塩は、該塩から発生する酸の酸解離定数が、通常−3<pKaの塩であり、好ましくは−1<pKa<7の塩であり、より好ましくは0<pKa<5の塩である。
酸発生剤(B)から発生ずる酸よりも酸性度の弱い塩としては、下記式で表される塩、特開2012−229206号公報、特開2012−6908号公報、特開2012−72109号公報、特開2011−39502号公報及び特開2011−191745号公報記載の塩が挙げられる。

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The acidity in a salt having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator (B) is represented by an acid dissociation constant (pKa). The salt having a lower acidity than the acid generated from the acid generator (B) is a salt in which the acid dissociation constant of the acid generated from the salt is usually -3 <pKa, preferably -1 <pKa <7. A salt, more preferably a salt of 0 <pKa <5.
Examples of the salt having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator (B) include salts represented by the following formulas, JP2012-229206A, JP2012-6908A, and JP2012-72109A. And salts described in JP-A-2011-39502 and 2011-191745.
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塩基性化合物(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01〜5質量%であり、より好ましく0.01〜3質量%である。   The content of the basic compound (C) is preferably 0.01 to 5% by mass and more preferably 0.01 to 3% by mass in the solid content of the resist composition.

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

<レジスト組成物の製造方法>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(X1)及び樹脂(X2)/又は、並びに、必要に応じて用いられる樹脂(X1)、(X2)以外の樹脂、溶剤(E)、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂等の種類や樹脂等の溶剤(E)に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合等を用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Method for producing resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin (X1) and a resin (X2) / or a resin other than the resins (X1) and (X2) used as necessary, a solvent (E), an acid generator (B ), The basic compound (C) and the other component (F) can be prepared. 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 the solvent (E), such as a kind, etc. of resin. An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.

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

レジスト組成物を基板上に塗布するには、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。   The resist composition can be applied onto the substrate by a commonly used apparatus such as a spin coater.

塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行う。加熱温度は、例えば、50〜200℃が好ましく、加熱時間は、例えば、10〜180秒間が好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、1〜1.0×10Pa程度が好ましい。 By drying the composition after coating, the solvent is removed and a composition layer is formed. Drying is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), or using a decompression device. The heating temperature is preferably 50 to 200 ° C., for example, and the heating time is preferably 10 to 180 seconds, for example. The pressure during drying under reduced pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層に、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。尚、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。露光の際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源が電子線の場合は、マスクを用いずに直接描画により露光してもよい。 The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) Using various lasers such as those that convert wavelength of laser light from the laser and emit harmonic laser light in the far-ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV), etc. Can do. In this specification, the irradiation of these radiations may be collectively referred to as “exposure”. At the time of exposure, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. When the exposure light source is an electron beam, exposure may be performed by direct drawing without using a mask.

露光後の組成物層を、酸不安定基における脱保護反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)を行う。加熱温度は、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。   The composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) in order to promote the deprotection reaction in the acid labile group. The heating temperature is usually about 50 to 200 ° C, preferably about 70 to 150 ° C.

加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は、例えば、5〜60℃が好ましく、現像時間は、例えば、5〜300秒間が好ましい。現像液の種類を以下のとおりに選択することにより、ポジ型レジストパターン又はネガ型レジストパターンを製造できる。   The heated composition layer is usually developed using a developer using a developing device. Examples of the developing method include a dipping method, a paddle method, a spray method, and a dynamic dispensing method. The development temperature is preferably 5 to 60 ° C., for example, and the development time is preferably 5 to 300 seconds, for example. A positive resist pattern or a negative resist pattern can be produced by selecting the type of developer as follows.

本発明のレジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いる。アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
When producing a positive resist pattern from the resist composition of the present invention, an alkaline developer is used as the developer. The alkaline developer may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline). The alkali developer may contain a surfactant.
It is preferable to wash the resist pattern with ultrapure water after development, and then remove the water remaining on the substrate and the pattern.

本発明のレジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として有機溶剤を含む現像液(以下「有機系現像液」という場合がある)を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン等のケトン溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル溶剤;酢酸ブチル等のエステル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル溶剤;N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド溶剤;アニソール等の芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、90質量%以上100質量%以下が好ましく、95質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさらに好ましい。
中でも、有機系現像液としては、酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンを含む現像液が好ましい。有機系現像液中、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンの合計含有率は、50質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。また、有機系現像液には、微量の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止してもよい。
In the case of producing a negative resist pattern from the resist composition of the present invention, a developer containing an organic solvent as a developer (hereinafter sometimes referred to as “organic developer”) is used.
Organic solvents contained in the organic developer include ketone solvents such as 2-hexanone and 2-heptanone; glycol ether ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; ester solvents such as butyl acetate; glycols such as propylene glycol monomethyl ether Examples include ether solvents; amide solvents such as N, N-dimethylacetamide; aromatic hydrocarbon solvents such as anisole.
In the organic developer, the content of the organic solvent is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, and still more preferably only the organic solvent.
Among them, the organic developer is preferably a developer containing butyl acetate and / or 2-heptanone. In the organic developer, the total content of butyl acetate and 2-heptanone is preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 90% by mass to 100% by mass, and substantially butyl acetate and / or 2 -More preferred is heptanone alone.
The organic developer may contain a surfactant. The organic developer may contain a trace amount of water.
At the time of development, the development may be stopped by substituting a solvent of a different type from the organic developer.

現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
It is preferable to wash the developed resist pattern with a rinse solution. The rinsing liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, and an alcohol solvent or an ester solvent is preferable.
After the cleaning, it is preferable to remove the rinse solution remaining on the substrate and the pattern.

〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、特に液浸露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Application>
The resist composition of the present invention is a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, particularly a liquid. It is suitable as a resist composition for immersion exposure and useful for fine processing of semiconductors.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
樹脂の重量平均分子量は、下記条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:LiBr-DMF
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight of the resin is a value determined by gel permeation chromatography under the following conditions.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: LiBr-DMF
Flow rate: 1.0mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

合成例1〔樹脂組成物(A)の合成〕
樹脂組成物(A)の合成に使用した化合物(モノマー)を下記に示す。(IX−1)については、特開2007−197718記載の方法にて、(IX−2)については、特開2011−37835記載の方法にて合成した。以下、これらの化合物をその式番号に応じて、「モノマー(a1−1−2)」等という。

Figure 2015168712
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin Composition (A)]
The compounds (monomers) used for the synthesis of the resin composition (A) are shown below. (IX-1) was synthesized by the method described in JP2007-197718, and (IX-2) was synthesized by the method described in JP2011-37835A. Hereinafter, these compounds are referred to as “monomer (a1-1-2)” or the like according to the formula number.
Figure 2015168712

合成例2〔樹脂X1−1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−7)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(IX−1)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−7):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1):モノマー(IX−1)〕が28:15:5:15:32:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のメチルエチルケトンを加えて溶液とした。そこ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)を全モノマー量に対してそれぞれ1.2mol%、3.6mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。得られた樹脂溶液を大量のn−ヘプタンと2−プロパノールとの混合溶媒(質量比n−ヘプタン:2−プロパノール=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。回収した樹脂を、2−プロパノール中にて撹拌ののち、ろ過・回収する、という操作を3回繰り返し精製を行い、重量平均分子量が5.0×10である共重合体を収率75%で得た。この共重合体は以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂X1−1とする。

Figure 2015168712
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin X1-1]
As the monomer, monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-7), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3), monomer (a3-1-1) and monomer ( IX-1), and its molar ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-7): monomer (a2-1-1): monomer (a3-2-3): monomer (a3 -1-1): monomer (IX-1)] was mixed at 28: 15: 5: 15: 32: 5, and methyl ethyl ketone 1.5 times the total monomer amount was added to obtain a solution. As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 1.2 mol% and 3.6 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. . The obtained resin solution was poured into a large amount of a mixed solvent of n-heptane and 2-propanol (mass ratio n-heptane: 2-propanol = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is stirred in 2-propanol, and then filtered and recovered, and the purification is repeated three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 5.0 × 10 3 in a yield of 75%. Got in. This copolymer has the following structural units and is designated as resin X1-1.
Figure 2015168712

合成例3〔樹脂X1−2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−7)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(IX−3)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−7):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1):モノマー(IX−3)〕が28:15:5:15:32:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のメチルエチルケトンを加えて溶液とした。そこ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)を全モノマー量に対してそれぞれ1.2mol%、3.6mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。得られた樹脂溶液を大量のn−ヘプタンと2−プロパノールとの混合溶媒(質量比n−ヘプタン:2−プロパノール=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。回収した樹脂を、2−プロパノール中にて撹拌ののち、ろ過・回収する、という操作を3回繰り返し精製を行い、重量平均分子量が4.5×10である共重合体を収率75%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂X1−2とする。

Figure 2015168712
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin X1-2]
As the monomer, monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-7), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3), monomer (a3-1-1) and monomer ( IX-3) and its molar ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-7): monomer (a2-1-1): monomer (a3-2-3): monomer (a3 -1-1): monomer (IX-3)] was 28: 15: 5: 15: 32: 5, and 1.5 mass times methyl ethyl ketone as the total amount of monomers was added to prepare a solution. As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 1.2 mol% and 3.6 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. . The obtained resin solution was poured into a large amount of a mixed solvent of n-heptane and 2-propanol (mass ratio n-heptane: 2-propanol = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is stirred in 2-propanol, filtered and recovered, and purified three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 4.5 × 10 3 with a yield of 75%. Got in. This copolymer has the following structural units and is designated as resin X1-2.
Figure 2015168712

合成例4〔樹脂X2−1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−7)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(IX−2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−7):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1):モノマー(IX−2)〕が28:15:5:15:32:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のメチルエチルケトンを加えて溶液とした。そこ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)を全モノマー量に対してそれぞれ1.2mol%、3.6mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。得られた樹脂溶液を大量のn−ヘプタンと2−プロパノールとの混合溶媒(質量比n−ヘプタン:2−プロパノール=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。回収した樹脂を、2−プロパノール中にて撹拌ののち、ろ過・回収する、という操作を3回繰り返し精製を行い、重量平均分子量が5.0×10である共重合体を収率71%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂X2−1とする。

Figure 2015168712
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin X2-1]
As the monomer, monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-7), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3), monomer (a3-1-1) and monomer ( IX-2) and its molar ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-7): monomer (a2-1-1): monomer (a3-2-3): monomer (a3 -1-1): monomer (IX-2)] was mixed at 28: 15: 5: 15: 32: 5, and 1.5 mass times of methyl ethyl ketone as a total monomer amount was added to obtain a solution. As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 1.2 mol% and 3.6 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. . The obtained resin solution was poured into a large amount of a mixed solvent of n-heptane and 2-propanol (mass ratio n-heptane: 2-propanol = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is stirred in 2-propanol, then filtered and recovered, and the purification is repeated three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 5.0 × 10 3 in a yield of 71%. Got in. This copolymer has the following structural units and is designated as resin X2-1.
Figure 2015168712

合成例5〔樹脂X2−2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(IX−2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1):モノマー(IX−2)〕が35:12:23:20:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のメチルエチルケトンを加えて溶液とした。そこ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)を全モノマー量に対してそれぞれ1.2mol%、3.6mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。得られた樹脂溶液を大量のn−ヘプタンと2−プロパノールとの混合溶媒(質量比n−ヘプタン:2−プロパノール=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。回収した樹脂を、2−プロパノール中にて撹拌ののち、ろ過・回収する、という操作を3回繰り返し精製を行い、重量平均分子量が6.0×10である共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂X2−2とする。

Figure 2015168712
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin X2-2]
As the monomer, the monomer (a1-1-2), the monomer (a2-1-1), the monomer (a3-2-3), the monomer (a3-1-1) and the monomer (IX-2) The ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a2-1-1): monomer (a3-2-3): monomer (a3-1-1): monomer (IX-2)] is 35:12: It mixed so that it might become 23:20:10, and 1.5 mass times methyl ethyl ketone of the total monomer amount was added, and it was set as the solution. As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 1.2 mol% and 3.6 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. . The obtained resin solution was poured into a large amount of a mixed solvent of n-heptane and 2-propanol (mass ratio n-heptane: 2-propanol = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is stirred in 2-propanol and then filtered and recovered three times for purification. A copolymer having a weight average molecular weight of 6.0 × 10 3 is obtained in a yield of 68%. Got in. This copolymer has the following structural units and is referred to as Resin X2-2.
Figure 2015168712

合成例6〔樹脂X1−3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−4)及びモノマー(IX−3)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−4):モノマー(IX−3)〕が70:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のメタノールを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ0.4mol%添加し、60℃で約5時間加熱した。得られた樹脂溶液を大量のn−ヘプタンと2−プロパノールとの混合溶媒(質量比n−ヘプタン:2−プロパノール=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。回収した樹脂を、テトラヒドロフランンに再溶解したのち、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を再沈殿させた。この樹脂をろ過・回収したのち、n−ヘプタン中にて撹拌ののちろ過・回収し、重量平均分子量が4.0×10である共重合体を収率88%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂X1−3とする。

Figure 2015168712
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin X1-3]
As the monomer, monomer (a1-1-4) and monomer (IX-3) are used, and mixed so that the molar ratio [monomer (a1-1-4): monomer (IX-3)] is 70:30. Then, 1.5 mass times methanol of the total monomer amount was added to make a solution. Thereto, 0.4 mol% of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added as an initiator with respect to the total amount of monomers, and heated at 60 ° C. for about 5 hours. The obtained resin solution was poured into a large amount of a mixed solvent of n-heptane and 2-propanol (mass ratio n-heptane: 2-propanol = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin was redissolved in tetrahydrofuran and poured into a large amount of n-heptane to reprecipitate the resin. This resin was filtered and collected, then stirred and filtered in n-heptane, and a copolymer having a weight average molecular weight of 4.0 × 10 3 was obtained in a yield of 88%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin X1-3.
Figure 2015168712

実施例1〜8及び比較例1〜3
(レジスト組成物の調製)
以下に示す成分の各々を表7に示す質量部で混合して溶剤に溶解させた後、孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターでろ過して、レジスト組成物を調製した。
Examples 1-8 and Comparative Examples 1-3
(Preparation of resist composition)
Each of the components shown below was mixed in parts by mass shown in Table 7 and dissolved in a solvent, and then filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2015168712
Figure 2015168712

<樹脂>
X1−1:樹脂X1−1
X1−2:樹脂X1−2
X2−1:樹脂X2−1
X2−2:樹脂X2−2
X1−3:樹脂X1−3
<Resin>
X1-1: Resin X1-1
X1-2: Resin X1-2
X2-1: Resin X2-1
X2-2: Resin X2-2
X1-3: Resin X1-3

<酸発生剤(B)>
B1−3:式(B1−3)で表される塩

Figure 2015168712
B1−21:式(B1−21)で表される塩;特開2011−126869号公報記載の方法で合成
Figure 2015168712

<クエンチャー(C)>
C1:式(C9−6)で表される塩;特開2011−39502号公報記載の方法で合成
<溶剤(E)>
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 150部
γ−ブチロラクトン 5部 <Acid generator (B)>
B1-3: salt represented by formula (B1-3)
Figure 2015168712
B1-21: a salt represented by the formula (B1-21); synthesized by the method described in JP2011-126869A
Figure 2015168712

<Quencher (C)>
C1: salt represented by formula (C9-6); synthesized by the method described in JP2011-39502A <solvent (E)>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 400 parts Propylene glycol monomethyl ether 150 parts γ-butyrolactone 5 parts

(レジストパターンの製造)
8インチのシリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上で、ヘキサメチルジシラザンを用いて90℃で60秒処理した。このシリコンウェハに、レジスト組成物を組成物層の膜厚が0.035μm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で、表1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。ウェハ上に形成された組成物層に、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(ライン幅24nm、ピッチ48nm)を形成するためのマスクを介して露光した。
露光後、ホットプレート上にて表1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%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うことにより、レジストパターンを得た。
(Manufacture of resist pattern)
An 8-inch silicon wafer was treated with hexamethyldisilazane at 90 ° C. for 60 seconds on a direct hot plate. This silicon wafer was spin-coated with a resist composition so that the film thickness of the composition layer was 0.035 μm.
Thereafter, the composition layer was formed by pre-baking on a direct hot plate for 60 seconds at the temperature shown in the “PB” column of Table 1. The composition layer formed on the wafer was exposed through a mask for forming a line-and-space pattern (line width 24 nm, pitch 48 nm) by using an EUV exposure machine and changing the exposure amount stepwise. .
After exposure, post exposure bake on the hot plate at the temperature shown in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further paddle development for 60 seconds with 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, A resist pattern was obtained.

解像度評価:得られたレジストパターン(ラインアンドスペースパターン)を走査型電子顕微鏡で観察し、パターン倒れが発生しない最小寸法を倒れマージンとした。ポジ型レジストパターンにおいては露光量が大きいほど線幅が小さくなる傾向があるが、レジストパターンの解像度が高いほど小さな線幅でも倒れにくい。すなわち、倒れマージンの値が小さい方が線幅の小さなレジストパターンを製造できるため解像度が高いといえる。結果を表8に示す。   Resolution evaluation: The obtained resist pattern (line and space pattern) was observed with a scanning electron microscope, and the minimum dimension at which no pattern collapse occurred was defined as a collapse margin. In a positive resist pattern, the line width tends to decrease as the exposure amount increases. However, as the resolution of the resist pattern increases, the line width is less likely to collapse. That is, it can be said that the smaller the fall margin value, the higher the resolution because a resist pattern with a smaller line width can be manufactured. The results are shown in Table 8.

Figure 2015168712
Figure 2015168712

本発明の樹脂組成物を含むレジスト組成物は、得られるレジストパターンの解像度が良好なことより、半導体の微細加工に好適である。   The resist composition containing the resin composition of the present invention is suitable for fine processing of a semiconductor because the resolution of the resulting resist pattern is good.

Claims (17)

下記(X1)及び(X2)を含む樹脂組成物。
(X1)側鎖に塩構造を有する構造単位を含む樹脂であって、該塩構造のアニオン部位が主鎖と結合している樹脂
(X2)側鎖に塩構造を有する構造単位を含む樹脂であって、該塩構造のカチオン部位が主鎖と結合している樹脂
The resin composition containing following (X1) and (X2).
(X1) a resin containing a structural unit having a salt structure in the side chain, wherein the anion portion of the salt structure is bonded to the main chain (X2) a resin containing a structural unit having a salt structure in the side chain A resin in which the cation portion of the salt structure is bonded to the main chain
樹脂が、酸又は光の作用により、酸を発生する樹脂である請求項1に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the resin is a resin that generates an acid by the action of an acid or light. (X1)における塩構造のカチオン部位と(X2)における塩構造のカチオン部位とが共通構造を有している請求項1又は2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the cation moiety having a salt structure in (X1) and the cation moiety having a salt structure in (X2) have a common structure. (X1)における塩構造のカチオン部位と(X2)における塩構造のカチオン部位との共通構造が、環式炭化水素基を含む構造である請求項3に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 3, wherein the common structure of the cation moiety of the salt structure in (X1) and the cation moiety of the salt structure in (X2) is a structure containing a cyclic hydrocarbon group. カチオン部位が、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを含む部位である請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the cation moiety is a moiety containing an iodonium ion or a sulfonium ion. アニオン部位が、スルホネートイオン又はカルボキシラートイオンを含む部位である請求項1〜5に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the anion moiety is a moiety containing a sulfonate ion or a carboxylate ion. 塩構造が、少なくとも1つのカルボニル基を含む連結基を介して主鎖と結合している請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the salt structure is bonded to the main chain via a linking group containing at least one carbonyl group. (X1)と(X2)との含有量比((X1):(X2))が、質量基準で20:1〜1:20である請求項1〜7のいずれか記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein a content ratio of (X1) to (X2) ((X1) :( X2)) is 20: 1 to 1:20 on a mass basis. 側鎖に塩構造を有する構造単位が、樹脂の全構造単位に対して、0.1〜50モル%である請求項1〜8のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the structural unit having a salt structure in the side chain is 0.1 to 50 mol% with respect to all the structural units of the resin. (X1)における塩構造が、(X1)の樹脂の全構造単位に対して、0.1〜50モル%である請求項1〜9のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the salt structure in (X1) is 0.1 to 50 mol% based on all structural units of the resin of (X1). (X2)における塩構造が、(X2)の樹脂の全構造単位に対して、0.1〜50モル%である請求項1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the salt structure in (X2) is 0.1 to 50 mol% with respect to all structural units of the resin of (X2). (X1)及び(X2)の樹脂のうち、少なくとも一方が酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂である請求項1〜11に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 11, wherein at least one of the resins (X1) and (X2) is a resin containing a structural unit having an acid labile group. (X1)における塩構造が、式(I)で表される構造である請求項1〜12のいずれかに記載の樹脂組成物。

Figure 2015168712
[式(I)中、
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜36の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置き換わっていてもよい。
、R及Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。RとRとは、互いに結合して環を形成してもよく、該環に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は=N−に置き換わっていてもよい。
は、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを表す。
*は、主鎖との結合手を表す。]]
The resin composition according to any one of claims 1 to 12, wherein the salt structure in (X1) is a structure represented by the formula (I).

Figure 2015168712
[In the formula (I),
L 1 represents an optionally substituted divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —SO 2. -Or -CO- may be substituted, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted by a fluorine atom.
R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group is —O -Or -CO- may be substituted. R 1 and R 2 may combine with each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the ring is replaced by —O—, —SO 2 —, —CO— or ═N—. May be.
A + represents an iodonium ion or a sulfonium ion.
* Represents a bond with the main chain. ]]
(X2)における塩構造が、式(II)で表される構造である請求項1〜13に記載の樹脂組成物。
Figure 2015168712
[式(II)中、
及Rは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。RとRとは、互いに結合して環を形成してもよく、該環に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は=N−に置き換わっていてもよい。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜36の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−、−CO−又は−NR11−で置き換わっていてもよく、R11は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、ヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを表す。
*は、主鎖との結合手を表す。]
The resin composition according to claim 1, wherein the salt structure in (X2) is a structure represented by the formula (II).
Figure 2015168712
[In the formula (II),
R 4 and R 5 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group is —O— or — It may be replaced by CO-. R 4 and R 5 may combine with each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the ring is replaced with —O—, —SO 2 —, —CO— or ═N—. May be.
R 6 represents a C1-36 saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O—, —SO 2 —, — CO— or —NR 11 — may be substituted, and R 11 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L 2 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
D + represents an iodonium ion or a sulfonium ion.
* Represents a bond with the main chain. ]
請求項1〜14に記載の樹脂組成物と溶剤とを含むレジスト組成物。   A resist composition comprising the resin composition according to claim 1 and a solvent. 請求項1〜15に記載の樹脂組成物またはレジスト組成物と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。   A resist composition comprising the resin composition or resist composition according to claim 1 and an acid generator. 請求項1〜16に記載の樹脂組成物またはレジスト組成物と、塩基性化合物とを含むレジスト組成物。   A resist composition comprising the resin composition or resist composition according to claim 1 and a basic compound.
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