JP2004318045A - Positive resist composition and method for forming pattern using the same - Google Patents

Positive resist composition and method for forming pattern using the same Download PDF

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知也 佐々木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition showing sufficient transmitting property when a light source at ≤160 nm, specifically, F<SB>2</SB>excimer laser light (at 157 nm) is used, showing a favorable pattern profile, critical resolution, and dry etching durability, and having a favorable surface profile of the film after etching. <P>SOLUTION: The positive resist composition contains: a resin (A1) having a specified repeating unit; a resin (A2) having a specified repeating unit; and a compound (B) which generates an acid by the effect of active rays or radiation. At least one of the resin (A1) and the resin (A2) increases the solubility with an alkaline developing solution by the effect of an acid. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超LSI、高容量マイクロチップの製造などのマイクロリソグラフィープロセスや、その他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられるポジ型レジスト組成物に関するものである。更に詳しくは、160nm以下の真空紫外光を使用して高精細化したパターンを形成し得るポジ型レジスト組成物に関するものである。   The present invention relates to a positive resist composition suitably used in microlithography processes such as the production of VLSI and high-capacity microchips, and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a highly refined pattern using vacuum ultraviolet light of 160 nm or less.

集積回路はその集積度を益々高めており、超LSIなどの半導体基板の製造においては、クオーターミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工が必要とされるようになってきた。パターンの微細化を図る手段の一つとして、レジストのパターン形成の際に使用される露光光源の短波長化が知られている。   Integrated circuits have been increasingly integrated, and in manufacturing semiconductor substrates such as VLSI, processing of ultrafine patterns having a line width of less than a quarter micron has been required. As one of means for miniaturizing a pattern, it is known to shorten the wavelength of an exposure light source used in forming a resist pattern.

例えば64Mビットまでの集積度の半導体素子の製造には、現在まで高圧水銀灯のi線(365nm)が光源として使用されてきた。この光源に対応するポジ型レジストとしては、ノボラック樹脂と感光物としてのナフトキノンジアジド化合物を含む組成物が、数多く開発され、0.3μm程度までの線幅の加工においては十分な成果をおさめてきた。また256Mビット以上集積度の半導体素子の製造には、i線に代わりKrFエキシマレーザー光(248nm)が露光光源として採用されてきた。
更に1Gビット以上の集積度の半導体製造を目的として、近年より短波長の光源であるArFエキシマレーザー光(193nm)の使用、更には0.1μm以下のパターンを形成する為にF2エキシマレーザー光(157nm)の使用が検討されている。
For example, in the manufacture of a semiconductor device having a degree of integration of up to 64 Mbits, i-line (365 nm) of a high-pressure mercury lamp has been used as a light source until now. As a positive resist corresponding to this light source, a number of compositions containing a novolak resin and a naphthoquinonediazide compound as a photosensitive material have been developed, and have achieved sufficient results in processing line widths of up to about 0.3 μm. . Further, in the manufacture of a semiconductor device having an integration degree of 256 Mbit or more, KrF excimer laser light (248 nm) has been adopted as an exposure light source instead of i-line.
In addition, for the purpose of manufacturing semiconductors with a degree of integration of 1 Gbit or more, the use of ArF excimer laser light (193 nm), which is a light source with a shorter wavelength in recent years, and F2 excimer laser light ( 157 nm) is under consideration.

これら光源の短波長化に合わせ、レジスト材料の構成成分及びその化合物構造も大きく変化している。
KrFエキシマレーザー光による露光用のレジスト組成物として、248nm領域での吸収の小さいポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とし酸分解基で保護した樹脂を主成分として用い、遠紫外光の照射で酸を発生する化合物(光酸発生剤)を組み合わせた組成物、所謂化学増幅型レジストが開発されてきた。
In accordance with the shortening of the wavelength of these light sources, the constituent components of the resist material and the compound structure thereof have also changed greatly.
As a resist composition for exposure with KrF excimer laser light, a resin mainly composed of poly (hydroxystyrene) having a low absorption in the 248 nm region and protected with an acid-decomposable group is used as a main component. Compositions combining so-called generated compounds (photoacid generators), so-called chemically amplified resists, have been developed.

また、ArFエキシマレーザー光(193nm)露光用のレジスト組成物として、193nmに吸収を持たない脂環式構造をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した酸分解性樹脂を使用した化学増幅型レジストが開発されてきている。   Further, as a resist composition for ArF excimer laser light (193 nm) exposure, there is a chemically amplified resist using an acid-decomposable resin in which an alicyclic structure having no absorption at 193 nm is introduced into the main chain or side chain of a polymer. It has been developed.

2エキシマレーザー光(157nm)に対しては、上記脂環型樹脂においても157nm領域の吸収が大きく、目的とする0.1μm以下のパターンを得るには不十分であることが判明し、これに対し、フッ素原子(パーフルオロ構造)を導入した樹脂が157nmに十分な透明性を有することが非特許文献1(Proc.SPIE.Vol.3678.13頁(1999))にて報告され、有効なフッ素樹脂の構造が非特許文献2(Proc.SPIE.Vol.3999. 330頁(2000))、非特許文献3(Proc.SPIE.Vol.3999.357頁(2000))、非特許文献4(Proc. SPIE.Vol.3999.365頁(2000))、特許文献1(国際公開−00/17712号パンフレット)等に提案され、フッ素含有樹脂を含有するレシスト組成物の検討がなされてきている。 For F 2 excimer laser light (157 nm), the above alicyclic resin also has a large absorption in the 157 nm region, and it has been found that this is insufficient to obtain the desired pattern of 0.1 μm or less. In contrast, non-patent document 1 (Proc.SPIE.Vol.3678.13 (1999)) reports that a resin having a fluorine atom (perfluoro structure) introduced has sufficient transparency at 157 nm, and effective fluorine. Non-Patent Document 2 (Proc. SPIE. Vol. 3999. 330 (2000)), Non-Patent Document 3 (Proc. SPIE. Vol. 3999.357 (2000)), Non-Patent Document 4 (Proc. SPIE Vol. 3999.365 (2000)), Patent Document 1 (International Publication No. WO 00/17712 pamphlet), etc., and studies on resist compositions containing fluorine-containing resins have been made.

国際光工学会紀要(Proc.SPIE.)Vol.3678. 13頁. (1999)International Optical Engineering Bulletin (Proc.SPIE.) Vol.3678. P.13. (1999) 国際光工学会紀要(Proc.SPIE.) Vol.3999. 330頁. (2000)International Optical Engineering Bulletin (Proc.SPIE.) Vol.3999. 330. (2000) 国際光工学会紀要(Proc.SPIE.) Vol.3999. 357頁. (2000)International Optical Engineering Bulletin (Proc.SPIE.) Vol.3999. 357. (2000) 国際光工学会紀要(Proc.SPIE.) Vol.3999. 365頁. (2000)International Optical Engineering Bulletin (Proc.SPIE.) Vol.3999. 365. (2000) WO−00/17712号パンフレットWO-00 / 17712 pamphlet

しかしながら、F2エキシマレーザー光露光用のフッ素樹脂を含有するレジスト組成物は、解像性、パターンプロファイルなどに問題があり、これらの解決が望まれていた。   However, the resist composition containing a fluororesin for F2 excimer laser light exposure has problems in resolution, pattern profile, etc., and these solutions have been desired.

従って、本発明の目的は、160nm以下、特にF2エキシマレーザー光(157nm)の露光光源の使用に好適なポジ型レジスト組成物を提供することであり、具体的には157nmの光源使用時に、良好なパターンプロファイル、限界解像力、ドライエッチング耐性を示し、エッチング後の膜の表面形状も良好なポジ型レジスト組成物を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive resist composition suitable for use as an exposure light source of 160 nm or less, particularly F 2 excimer laser light (157 nm). Specifically, when a light source of 157 nm is used, An object is to provide a positive resist composition that exhibits a good pattern profile, critical resolution, and dry etching resistance, and also has a good surface shape after etching.

本発明者等は、上記諸特性に留意し鋭意検討した結果、本発明の目的が以下の特定の組成物を使用することで見事に達成されることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は下記構成である。
As a result of intensive investigations while paying attention to the above characteristics, the present inventors have found that the object of the present invention can be achieved brilliantly by using the following specific composition, and have reached the present invention.
That is, the present invention has the following configuration.

(1)
(A1) 下記一般式(Z)で示される基を少なくとも2つ有する繰り返し単位を含有する樹脂、
(A2) 下記一般式(I)から式(III)で示される繰り返し単位のうち少なくもと1つの繰り返し単位を含有する樹脂、及び
(B) 活性光線または放射線の作用により酸を発生する化合物、
を含有し、樹脂(A1)または樹脂(A2)の少なくとも一方は酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂であることを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(1)
(A1) a resin containing a repeating unit having at least two groups represented by the following general formula (Z);
(A2) a resin containing at least one repeating unit among the repeating units represented by the following general formulas (I) to (III), and (B) a compound that generates an acid by the action of actinic rays or radiation,
And a positive resist composition characterized in that at least one of the resin (A1) or the resin (A2) is a resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(Z)中、
複数のR50〜R55は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
複数のYは各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
In general formula (Z),
A plurality of R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
A plurality of Y each independently represents a hydrogen atom or an organic group.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(I)〜(III)中、
0、R1は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
2〜R4は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
また、R0とR1、R0とR2、R3とR4が結合し環を形成しても良い。
In general formulas (I) to (III),
R 0 and R 1 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
R 2 to R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 may combine to form a ring.

(2) 一般式(Z)で示される基を少なくとも2つ有する繰り返し単位が、下記一般式(A)、(A')、(A'')で示される繰り返し単位であることを特徴とする、前記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。 (2) The repeating unit having at least two groups represented by the general formula (Z) is a repeating unit represented by the following general formulas (A), (A ′), (A ″) The positive resist composition as described in (1) above.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(A)、(A')、(A'')中、
複数のRa1〜Ra6は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、Ra1〜Ra6のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
a7はハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
a8およびRa9は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。
a10は、複数ある場合は異なっていてもよく、それぞれ独立して、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表す。
a11は、複数ある場合は異なっていてもよく、それぞれ独立して、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表す。
a12〜Ra14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
a1〜Ya3は、各々独立して、水素原子又は有機基を表す。
p、m1、m'は、各々独立に2〜5の整数を表す。
n'は、0〜7の整数を表す。
nは0または1を表す。
m2は、0〜7の整数を表す。
1、A2、La1はそれぞれ独立に単結合または2価の連結基表す。
In the general formulas (A), (A ′), (A ″),
Several R < a1 > -R <a6> represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group each independently. However, at least one of R a1 to R a6 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R a7 represents a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R a8 and R a9 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group.
When there are a plurality of R a10 s , they may be different and each independently represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
R a11 may be different when there are a plurality of R a11 and each independently represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
R a12 to R a14 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y a1 to Y a3 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
p, m1, and m ′ each independently represents an integer of 2 to 5.
n ′ represents an integer of 0 to 7.
n represents 0 or 1.
m2 represents an integer of 0 to 7.
A 1 , A 2 , and La 1 each independently represent a single bond or a divalent linking group.

(3) 樹脂(A1)及び/または樹脂(A2)の酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基が、式(B)で表される基またはカルボキシル基を酸分解性基で保護した基を含むことを特徴とする、(1)または(2)に記載のポジ型レジスト組成物。 (3) The group of which solubility in an alkali developer is increased by the action of the acid of the resin (A1) and / or the resin (A2) protected the group represented by the formula (B) or the carboxyl group with an acid-decomposable group. The positive resist composition as described in (1) or (2), which comprises a group.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(B)中、
Zbは酸分解性基を示す。
31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
In general formula (B),
Zb represents an acid-decomposable group.
R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.

(4) 樹脂(A1)及び/または樹脂(A2)の酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂が、
式(B')で表される基またはカルボキシル基を酸分解性基で保護した基を含むことを特徴とする、(1)〜(3)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物。
(4) A resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of the acid of the resin (A1) and / or the resin (A2),
The positive resist composition according to any one of (1) to (3), comprising a group represented by the formula (B ′) or a group obtained by protecting a carboxyl group with an acid-decomposable group .

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(B')中、
Zcは水素原子または非酸分解性基を示す。
31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
In general formula (B ′),
Zc represents a hydrogen atom or a non-acid-decomposable group.
R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.

(5)樹脂(A1)及び/または樹脂(A2)が、更に下記式(IV)〜式(XII)から選択される少なくとも1つの繰り返し単位を含むことを特徴とする、(1)〜(4)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物。 (5) The resin (A1) and / or the resin (A2) further contains at least one repeating unit selected from the following formulas (IV) to (XII): (1) to (4) The positive resist composition as described in any one of (1).

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(IV)〜(V)中、
5は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸分解性基を表す。
6は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸分解性基を表す。
7aは、複数ある場合は異なっていてもよく、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基を表す。R7aは好ましくはハロゲン原子またはパーフルオロアルキル基であり、より好ましくはハロゲン原子である。ハロゲン原子としてはフッ素原子であることが好ましい。
nは0又は1を表す。
n'は、0〜7の整数を表す。
1は、単結合、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
22、R23、R25は、単結合、又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有しても良い、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
In general formulas (IV) to (V),
R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid-decomposable group.
R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid-decomposable group.
R 7a may be different when there are a plurality of R 7a s and represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. R 7a is preferably a halogen atom or a perfluoroalkyl group, more preferably a halogen atom. The halogen atom is preferably a fluorine atom.
n represents 0 or 1.
n ′ represents an integer of 0 to 7.
A 1 is a single bond, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R 22 —, —CO—O—R 23 —, —CO—N (R 24 ). -R 25 - represents a.
R 22 , R 23 and R 25 each have a single bond or an ether group, ester group, amide group, urethane group or ureido group, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group. Represents.
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(VI)中、
Rx1〜Rx3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
61〜R66は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R61〜R66のうちの少なくとも1つはフッ素原子である。
67〜R72は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R67〜R72のうちの少なくとも1つはフッ素原子である。
1は、フェニレン基、シクロへキシレン基、アダマンタン残基又はノルボルナン残基を表す。
1は、単結合又は2価の連結基を表す。
qは、0または1である。
1は水素原子または有機基を表す。
In general formula (VI),
Rx 1 to Rx 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or at least one alkyl group wherein a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R 61 to R 66 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 61 to R 66 is a fluorine atom.
R 67 to R 72 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 67 to R 72 is a fluorine atom.
Z 1 represents a phenylene group, a cyclohexylene group, an adamantane residue or a norbornane residue.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
q is 0 or 1.
Y 1 represents a hydrogen atom or an organic group.

一般式(VII)中、
41は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
50〜R55は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
2は水素原子または有機基を表す。
一般式(VIII)中、
Ry1〜Ry3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
3は水素原子または有機基を表す。
In general formula (VII),
R 41 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y 2 represents a hydrogen atom or an organic group.
In general formula (VIII),
Ry 1 to Ry 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y 3 represents a hydrogen atom or an organic group.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(IV)〜(X)中、
15は、水素原子、ヒドロキシアルキル基、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基又は酸分解性基を表す。
Zは、炭素原子とともに単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。
16、R17、R18は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−CO−O−R15を表す。
19、R20、R21は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基、フッ素原子を有するアルコキシ基又はヒドロキシアルキル基を表す。但しR19、R20、R21の少なくとも一つは水素原子以外の基である。
nは0又は1を表し、x、y、zは0〜4の整数を表す。
In general formulas (IV) to (X),
R 15 is a hydrogen atom, a hydroxyalkyl group, an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, an alkenyl group having a fluorine atom, an aralkyl group having a fluorine atom, an aryl group having a fluorine atom, or an acid-decomposable group. Represents a group.
Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group together with a carbon atom.
R 16 , R 17 and R 18 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group or —CO—O—R 15 .
R 19 , R 20 and R 21 may be the same or different and have a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, an alkenyl group having a fluorine atom, or a fluorine atom. An aralkyl group, an aryl group having a fluorine atom, an alkoxy group having a fluorine atom, or a hydroxyalkyl group is represented. However, at least one of R 19 , R 20 and R 21 is a group other than a hydrogen atom.
n represents 0 or 1, and x, y, z represents an integer of 0 to 4.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(XI)中、
Ra1〜Ra3は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアラルキル基を表す。
4は水素原子または有機基を表す。
mは1又は2を表す。
一般式(XII)中、
Ra4〜Ra6は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアラルキル基を表す。
5は水素原子または有機基を表す。
mは1又は2を表す。
In general formula (XI),
Ra 1 to Ra 3 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group or an aralkyl group.
Y 4 represents a hydrogen atom or an organic group.
m represents 1 or 2.
In general formula (XII),
Ra 4 to Ra 6 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group or an aralkyl group.
Y 5 represents a hydrogen atom or an organic group.
m represents 1 or 2.

(6)樹脂(A1)に含まれる式(A)で示される繰り返し単位において、kが2であることを特徴とする、(1)から(5)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物。
(7)式(VI)で示される繰り返し単位中のRx1〜Rx3の少なくとも1つ、および式(VIII)で示される繰り返し単位中のRy1〜Ry3の少なくとも1つが、フッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキルであることを特徴とする、(5)または(6)に記載のポジ型レジスト組成物。
(6) The positive resist according to any one of (1) to (5), wherein k is 2 in the repeating unit represented by the formula (A) contained in the resin (A1) Composition.
(7) At least one of Rx 1 to Rx 3 in the repeating unit represented by the formula (VI) and at least one of Ry 1 to Ry 3 in the repeating unit represented by the formula (VIII) is a fluorine atom or at least The positive resist composition as described in (5) or (6), wherein one hydrogen atom is an alkyl substituted with a fluorine atom.

(8)さらに、(E)有機塩基性化合物を含有することを特徴とする、(1)から(6)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物。
(9)さらに、(D)界面活性剤を含有することを特徴とする、(1)から(8)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物。
(10)前記(B)成分として、(B1)活性光線または放射線の作用により有機スルホン酸を発生する化合物を含有することを特徴とする、(1)から(9)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物。
(8) The positive resist composition as described in any one of (1) to (6), further comprising (E) an organic basic compound.
(9) The positive resist composition according to any one of (1) to (8), further comprising (D) a surfactant.
(10) As described in any one of (1) to (9), the component (B) contains (B1) a compound that generates an organic sulfonic acid by the action of actinic rays or radiation. A positive resist composition.

(11)前記(B1)成分として、活性光線または放射線の作用により少なくとも1つのフッ素原子を含有する有機スルホン酸を発生する化合物と、活性光線または放射線の作用によりフッ素原子を含有しない有機スルホン酸を発生する化合物をそれぞれ1種以上含有することを特徴とする、(10)に記載のポジ型レジスト組成物。
(12)さらに、(B2)活性光線または放射線の作用によりカルボン酸を発生する化合物を含有することを特徴とする、(10)または(11)に記載のポジ型レジスト組成物。
(11) As the component (B1), a compound that generates an organic sulfonic acid containing at least one fluorine atom by the action of actinic rays or radiation, and an organic sulfonic acid that does not contain a fluorine atom by the action of actinic rays or radiation The positive resist composition as described in (10) above, which contains one or more kinds of generated compounds.
(12) The positive resist composition as described in (10) or (11), further comprising (B2) a compound that generates carboxylic acid by the action of actinic rays or radiation.

(13)樹脂(A1)または/および樹脂(A2)がさらに、式(D)で示される部分構造を有することを特徴とする、(1)から(12)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物 (13) The positive electrode according to any one of (1) to (12), wherein the resin (A1) and / or the resin (A2) further has a partial structure represented by the formula (D) Type resist composition

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(D)中、
ARは単環または多環の脂環式炭化水素基を表す。
3は単結合又は2価の連結基を表す。
Xdは複数ある場合には各々独立に、水酸基、シアノ基、アルコキシ基又はアルキル基を表す。但し、Xdの少なくとも1つはアルキル基ではない。
pは1〜4の整数を表す。
In general formula (D),
AR represents a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group.
L 3 represents a single bond or a divalent linking group.
When there are a plurality of Xd, each independently represents a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group or an alkyl group. However, at least one of Xd is not an alkyl group.
p represents an integer of 1 to 4.

(14)式(D)で示される部分構造を有する繰り返し単位中のXdのうち、少なくとも1つが水酸基であることを特徴とする、(13)に記載のポジ型レジスト組成物。 (14) The positive resist composition as described in (13), wherein at least one of Xd in the repeating unit having the partial structure represented by the formula (D) is a hydroxyl group.

(15)式(D)で示される部分構造を有する繰り返し単位が、式(D1)〜式(D4)から選択される少なくとも1つの繰り返し単位であることを特徴とする、(13)または(14)に記載のポジ型レジスト組成物。 (15) The repeating unit having a partial structure represented by the formula (D) is at least one repeating unit selected from the formulas (D1) to (D4), (13) or (14 ) Positive resist composition.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

式(D1)中、
2つのRb、Rb’は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又は有機基を表す。
3は、単結合又は2価の連結基を表す。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
rは、0又は1を表す。
式(D2)中、
Rc1〜Rc3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。但し、Rc1〜Rc3の内の少なくとも1つは水素原子ではない。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
In formula (D1),
Two Rb and Rb ′ each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group.
L 3 represents a single bond or a divalent linking group.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).
r represents 0 or 1;
In formula (D2),
Rc 1 to Rc 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or at least one alkyl group wherein a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. However, at least one of Rc 1 to Rc 3 is not a hydrogen atom.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).

一般式(D3)中、
Rd1〜Rd3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。但し、Rd1〜Rd3の内の少なくとも1つは水素原子ではない。
Raは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
一般式(D4)中、
Re1〜Re3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
4は、単結合、−O−又は−N(Ra)−を表す。Raは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
In general formula (D3),
Rd 1 to Rd 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. However, at least one of Rd 1 to Rd 3 is not a hydrogen atom.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).
In general formula (D4),
Re 1 to Re 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
L 4 represents a single bond, —O— or —N (Ra) —. Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).

(16)式(D)で示される繰り返し単位中のARがアダマンタン残基、ノルボルナン残基またはテトラシクロドデカン残基であることを特徴とする、(13)から(15)のいずれか1つに記載のポジ型レジスト組成物。 (16) In any one of (13) to (15), AR in the repeating unit represented by formula (D) is an adamantane residue, norbornane residue or tetracyclododecane residue The positive resist composition as described.

(17)さらに、溶剤を含有することを特徴とする(1)〜(16)いずれかに記載のポジ型レジスト組成物。 (17) The positive resist composition as described in any one of (1) to (16), further comprising a solvent.

(18)上記溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することを特徴とする(17)記載のポジ型レジスト組成物。 (18) The positive resist composition as described in (17) above, which contains propylene glycol monomethyl ether acetate as the solvent.

(19)上記溶剤としてさらにプロピレングリコールモノメチルエーテルを含有することを特徴とする(18)記載のポジ型レジスト組成物。 (19) The positive resist composition as described in (18), further containing propylene glycol monomethyl ether as the solvent.

(20)上記(1)〜(19)のいずれかに記載のレジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 (20) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the resist composition according to any one of (1) to (19) above; and exposing and developing the resist film.

本発明のポジ型レジスト組成物は、パターンプロファイル、限界解像力及びドライエッチング耐性に優れる。   The positive resist composition of the present invention is excellent in pattern profile, limit resolution and dry etching resistance.

以下、本発明について詳細に説明する。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what has a substituent with what does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

[1]樹脂(A1)
本発明において、樹脂(A1)は、下記式(Z)で示される基を少なくとも2つ含有する繰り返し単位を含有する樹脂である。
[1] Resin (A1)
In the present invention, the resin (A1) is a resin containing a repeating unit containing at least two groups represented by the following formula (Z).

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(Z)中、
複数のR50〜R55は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
複数のYは各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
In general formula (Z),
A plurality of R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
A plurality of Y each independently represents a hydrogen atom or an organic group.

複数のR50〜R55は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
複数のYは独立して、水素原子又は有機基を表す。
kは、2≦k≦5の整数を表す。
A plurality of R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Several Y independently represents a hydrogen atom or an organic group.
k represents an integer of 2 ≦ k ≦ 5.

50〜R55のアルキル基は、置換基を有していてもよく、直鎖状及び分岐状アルキル基を挙げることができ、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、カルボキシル基等が挙げられるが、好ましくはフッ素原子である。
kは2または3であることが好ましく、特に2であるのが好ましい。
The alkyl group of R 50 to R 55 may have a substituent, and examples thereof include linear and branched alkyl groups. For example, the alkyl group has 1 to 8 carbon atoms, Preferred examples include methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group and octyl group. Examples of the substituent which may be included include a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, and a carboxyl group, and a fluorine atom is preferable.
k is preferably 2 or 3, particularly preferably 2.

Yは、水素又は有機基を示すが、有機基は酸分解性の有機基(酸分解性基)であっても良いし、非酸分解性の有機基であっても良い。   Y represents hydrogen or an organic group, and the organic group may be an acid-decomposable organic group (acid-decomposable group) or a non-acid-decomposable organic group.

酸分解性基は、酸の作用により分解し、水酸基、カルボキシル基等の親水性基が形成され、アルカリ現像液に対する溶解度が増大するものであれば限定されないが、−C(R11a)(R12a)(R13a)、−C(R14a)(R15a)(OR16a)、−CO−O(R11a)(R12a)(R13a)で示される基が好ましい。 The acid-decomposable group is not limited as long as it is decomposed by the action of an acid to form a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxyl group and the solubility in an alkali developer is increased, but -C (R 11a ) (R A group represented by 12a ) ( R13a ), -C ( R14a ) ( R15a ) ( OR16a ), -CO-O ( R11a ) ( R12a ) ( R13a ) is preferred.

11a〜R13aは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。R14aおよびR15aは、それぞれ独立して、水素原子またはアルキル基を表す。R16aは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。また、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、またはR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環を形成してもよい。 R11a〜R13a、R14a、R15a、R16aのアルキル基としては、炭素数1〜8個のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基等を挙げることができる。 R 11a to R 13a each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 16a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may combine to form a ring. As the alkyl group for R 11a to R 13a , R 14a , R 15a and R 16a , an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- A butyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, etc. can be mentioned.

11a〜R13a、R16aのシクロアルキル基としては、単環型でもよく、多環型でのよい。単環型としては、炭素数3〜8個のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20個のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を挙げることができる。尚、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
11a〜R13a、R16aのアリール基としては、炭素数6〜10個のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、9,10−ジメトキシアントリル基等を挙げることができる。
The cycloalkyl group for R 11a to R 13a and R 16a may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic type, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable. For example, an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclo A dodecyl group, an androstanyl group, etc. can be mentioned. A part of carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.
The aryl group of R 11a to R 13a and R 16a is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as a phenyl group, tolyl group, dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, naphthyl group. , Anthryl group, 9,10-dimethoxyanthryl group and the like.

11a〜R13a、R16aのアラルキル基としては、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
11a〜R13a、R16aのアルケニル基としては、炭素数2〜8個のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基等を挙げることができる。
11a〜R13a、R14a、R15a、R16aが有していてもよい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができる。
The aralkyl group of R 11a to R 13a and R 16a is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
The alkenyl group of R 11a to R 13a and R 16a is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.
The substituents that R 11a to R 13a , R 14a , R 15a , and R 16a may have include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amide group, a ureido group, a urethane group, and a hydroxy group. Carboxy group, halogen atom, alkoxy group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group and the like.

酸分解性基の好ましい具体例としては、t−ブチル基、t−アミル基、1−アルキル−1−シクロヘキシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、2−アダマンチル−2−プロピル基、2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−プロピル基等の3級アルキル基、1−アルコキシ−1−エトキシ基、1−アルコキシ−1−メトキシ基、テトラヒドロピラニル基等のアセタール基、t−アルキルカルボニル基、t−アルキルカルボニルメチル基等が好ましく挙げられる。   Preferable specific examples of the acid-decomposable group include t-butyl group, t-amyl group, 1-alkyl-1-cyclohexyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 2-adamantyl-2-propyl group, 2- Tertiary alkyl groups such as (4-methylcyclohexyl) -2-propyl group, 1-alkoxy-1-ethoxy group, 1-alkoxy-1-methoxy group, acetal group such as tetrahydropyranyl group, t-alkylcarbonyl group And t-alkylcarbonylmethyl group and the like are preferable.

非酸分解性の有機基とは、酸の作用により分解することのない有機基であり、例えば、酸の作用により分解することのない、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミド基、シアノ基等を挙げることができる。アルキル基は、炭素数1〜10個の直鎖状、分岐状、シクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等を挙げることができる。アリール基は、炭素数6〜14のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等を挙げることができる。アラルキル基は、炭素数6〜12個のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等を挙げることができる。アルコキシ基及びアルコキシカルボニル基に於けるアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基等を挙げることができる。Zaのアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基は、水酸基等の置換基を有していてもよい。   A non-acid-decomposable organic group is an organic group that does not decompose by the action of an acid. For example, an alkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl that does not decompose by the action of an acid Group, amide group, cyano group and the like. The alkyl group is preferably a linear, branched or cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, 2- Examples thereof include an ethylhexyl group, an octyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclohexyl group, and an adamantyl group. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group. The aralkyl group is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a cumyl group. The alkoxy group in the alkoxy group and the alkoxycarbonyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, and an isobutoxy group. The alkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, and alkoxycarbonyl group of Za may have a substituent such as a hydroxyl group.

一般式(Z)で表される基を含有する繰り返し単位は、下記一般式(A)、(A')または(A'')で示される繰り返し単位であることが好ましい。   The repeating unit containing a group represented by the general formula (Z) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (A), (A ′) or (A ″).

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(A)、(A')、(A'')中、
複数のRa1〜Ra6は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、Ra1〜Ra6のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
a7はハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
a8およびRa9は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。
a10は、複数ある場合は異なっていてもよく、それぞれ独立して、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表す。Ra10は好ましくはハロゲン原子またはパーフルオロアルキル基であり、より好ましくはハロゲン原子である。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。
a11は、複数ある場合は異なっていてもよく、それぞれ独立して、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表す。Ra11は好ましくはハロゲン原子またはパーフルオロアルキル基であり、より好ましくはハロゲン原子である。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。
a12〜Ra14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
a1〜Ya3は、各々独立して、水素原子又は有機基を表す。
p、m1、m'は、各々独立に2〜5の整数を表す。
n'は、0〜7の整数を表す。n'は好ましくは0〜5の整数であり、より好ましくは0〜3の整数である。
nは0または1を表す。
m2は、0〜7の整数を表す。m2は好ましくは0〜5の整数であり、より好ましくは0〜3の整数である。
1、A2、La1はそれぞれ独立に単結合または2価の連結基表す。
In the general formulas (A), (A ′), (A ″),
Several R < a1 > -R <a6> represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group each independently. However, at least one of R a1 to R a6 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R a7 represents a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R a8 and R a9 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group.
When there are a plurality of R a10 s , they may be different and each independently represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. R a10 is preferably a halogen atom or a perfluoroalkyl group, more preferably a halogen atom. As the halogen atom, a fluorine atom is preferable.
R a11 may be different when there are a plurality of R a11 and each independently represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. R a11 is preferably a halogen atom or a perfluoroalkyl group, more preferably a halogen atom. As the halogen atom, a fluorine atom is preferable.
R a12 to R a14 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y a1 to Y a3 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
p, m1, and m ′ each independently represents an integer of 2 to 5.
n ′ represents an integer of 0 to 7. n ′ is preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 to 3.
n represents 0 or 1.
m2 represents an integer of 0 to 7. m2 is preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 to 3.
A 1 , A 2 , and La 1 each independently represent a single bond or a divalent linking group.

a1〜Ra17、及びYa1、Ya2が表す各基は、前記一般式(Z)における各基と同様のものが挙げられる。 Examples of each group represented by R a1 to R a17 and Y a1 and Y a2 include the same groups as those in the general formula (Z).

2価の連結基としては、置換又は無置換のアルキレン基、置換又は無置換のアリーレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。上記Aにおけるアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(Rb )(Rc )〕r −
式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。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、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)を挙げることができる。
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、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
1、A2、La1として、単結合或いはメチレン基が特に好ましい。
As the divalent linking group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group Represents a single group or a combination of two or more groups selected from the group consisting of Examples of the alkylene group in A include groups represented by the following formulas.
− [C (Rb) (Rc)] r −
In the formula, Rb and Rc each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group, and they may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).
Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r represents an integer of 1 to 10.
A 1 , A 2 , and La 1 are particularly preferably a single bond or a methylene group.

樹脂(A1)は、式(B)で表される基またはカルボキシル基を酸分解性基で保護した基を含むことが好ましい。この基は、前記一般式(Z)で表される基を含有する繰り返し単位の中に含まれていても良いし、他の繰り返し単位に含まれていても良い。   The resin (A1) preferably contains a group obtained by protecting the group represented by the formula (B) or the carboxyl group with an acid-decomposable group. This group may be contained in the repeating unit containing the group represented by the general formula (Z), or may be contained in another repeating unit.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(B)中、
Zbは酸分解性基を示す。
31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。R31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
In general formula (B),
Zb represents an acid-decomposable group.
R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.

一般式(B)におけるZbの酸分解性基は、一般式(Z)におけるYの酸分解性基と同様の例があげられる。
一般式(B)におけるアルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基および有していてもよい置換基の例は、一般式(Z)におけるR50〜R55と同様のものがあげられる。
尚、一般式(B)の構造は、例えば樹脂(A2)の一般式(IV)〜(VI)の構造中に含まれていても良い。その場合、一般式(IV)、(V)のR5、一般式(VI)中のY1などが、一般式(B)中のZbとなる。
Examples of the acid-decomposable group for Zb in formula (B) include the same examples as the acid-decomposable group for Y in formula (Z).
The alkyl group in general formula (B) may have a substituent. Examples of the alkyl group and the substituent that may be present include those similar to R 50 to R 55 in formula (Z).
In addition, the structure of general formula (B) may be contained in the structure of general formula (IV)-(VI) of resin (A2), for example. In that case, R 5 in the general formulas (IV) and (V), Y 1 in the general formula (VI), and the like become Zb in the general formula (B).

樹脂(A1)は、式(B’)で表される基を含むことが好ましい。この基は、前記一般式(Z)で表される基を含有する繰り返し単位の中に含まれていても良いし、他の繰り返し単位に含まれていても良い。   The resin (A1) preferably contains a group represented by the formula (B ′). This group may be contained in the repeating unit containing the group represented by the general formula (Z), or may be contained in another repeating unit.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(B')中、
Zcは水素原子または非酸分解性基を示す。
31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
In general formula (B ′),
Zc represents a hydrogen atom or a non-acid-decomposable group.
R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.

一般式(B’)におけるZcの非酸分解性基は、一般式(Z)におけるYの非酸分解性基と同様の例があげられる。
一般式(B’)におけるアルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基および有していてもよい置換基の例は、一般式(Z)におけるR50〜R55と同様のものがあげられる。
Examples of the non-acid-decomposable group for Zc in formula (B ′) include the same examples as the non-acid-decomposable group for Y in formula (Z).
The alkyl group in the general formula (B ′) may have a substituent. Examples of the alkyl group and the substituent that may be present include those similar to R 50 to R 55 in formula (Z).

以下に、一般式(Z)で表される基を含有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit containing group represented by general formula (Z) below is shown, this invention is not limited to this.

Figure 2004318045
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Figure 2004318045
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樹脂(A1)は、一般式(Z)で示される基を含有する繰り返し単位のほかに、別の繰り返し単位を含んでも良い。別の繰り返し単位としては、下記一般式(VI)〜(XII)、(D)、(E)、(F)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。この中でも、前記一般式(VI)〜(VIII)に記載の繰り返し単位を含むことが特に好ましい。   Resin (A1) may contain another repeating unit in addition to the repeating unit containing the group represented by formula (Z). As another repeating unit, it is preferable that the repeating unit represented by the following general formula (VI)-(XII), (D), (E), (F) is included. Among these, it is particularly preferable that the repeating unit described in the general formulas (VI) to (VIII) is included.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(IV)〜(V)中、
5は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸分解性基を表す。
6は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸分解性基を表す。
7aは、複数ある場合は異なっていてもよく、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基を表す。R7aは好ましくはハロゲン原子またはパーフルオロアルキル基であり、より好ましくはハロゲン原子である。ハロゲン原子としてはフッ素原子であることが好ましい。
nは0又は1を表す。
n'は、0〜7の整数を表す。n'は、好ましくは0〜5の整数であり、より好ましくは0〜3の整数である。
1は、単結合、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
22、R23、R25は、単結合、又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有しても良い、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
尚、式(V)において、R7aで表される基は、炭素環構造の何れの位置にあっても良いことを表す。
In general formulas (IV) to (V),
R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid-decomposable group.
R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid-decomposable group.
R 7a may be different when there are a plurality of R 7a s and represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. R 7a is preferably a halogen atom or a perfluoroalkyl group, more preferably a halogen atom. The halogen atom is preferably a fluorine atom.
n represents 0 or 1.
n ′ represents an integer of 0 to 7. n ′ is preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 to 3.
A 1 is a single bond, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R 22 —, —CO—O—R 23 —, —CO—N (R 24 ). -R 25 - represents a.
R 22 , R 23 and R 25 each have a single bond or an ether group, ester group, amide group, urethane group or ureido group, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group. Represents.
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group.
In the formula (V), the group represented by R 7a may be located at any position of the carbocyclic structure.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(VI)中、
Rx1〜Rx3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
61〜R66は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R61〜R66のうちの少なくとも1つはフッ素原子である。
67〜R72は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R67〜R72のうちの少なくとも1つはフッ素原子である。
1は、フェニレン基、シクロへキシレン基、アダマンタン残基又はノルボルナン残基を表す。
1は、単結合又は2価の連結基を表す。
qは、0または1である。
1は水素原子または有機基を表す。
In general formula (VI),
Rx 1 to Rx 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or at least one alkyl group wherein a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R 61 to R 66 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 61 to R 66 is a fluorine atom.
R 67 to R 72 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 67 to R 72 is a fluorine atom.
Z 1 represents a phenylene group, a cyclohexylene group, an adamantane residue or a norbornane residue.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
q is 0 or 1.
Y 1 represents a hydrogen atom or an organic group.

一般式(VI)におけるZ1のフェニレン基、シクロへキシレン基、アダマンタン残基又はノルボルナン残基が置換基を有する場合、好ましい置換基はハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シアノ基である。より好ましくはフッ素原子、ヒドロキシル基であり、更に好ましくはフッ素原子である。Z1が値換気としてフッ素原子を有する場合、フッ素原子の数は1〜5が好ましく、より好ましくは1〜3個である。 In the case where the phenylene group, cyclohexylene group, adamantane residue or norbornane residue of Z 1 in the general formula (VI) has a substituent, preferred substituents are a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group and a cyano group. More preferred are a fluorine atom and a hydroxyl group, and even more preferred is a fluorine atom. If Z 1 is a fluorine atom as the value ventilation, the number of fluorine atoms is 1 to 5, and more preferably from 1 to 3.

一般式(VII)中、
41は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
50〜R55は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
2は水素原子または有機基を表す。
一般式(VIII)中、
Ry1〜Ry3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
3は水素原子または有機基を表す。
In general formula (VII),
R 41 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y 2 represents a hydrogen atom or an organic group.
In general formula (VIII),
Ry 1 to Ry 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y 3 represents a hydrogen atom or an organic group.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(IX)〜(X)中、
15は、水素原子、ヒドロキシアルキル基、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基または酸分解性基を表す。
Zは、炭素原子とともに単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。
16、R17、R18は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−CO−O−R15を表す。
19、R20、R21は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基、フッ素原子を有するアルコキシ基又はヒドロキシアルキル基を表す。但しR19、R20、R21の少なくとも一つは水素原子以外の基である。
nは0又は1を表し、x、y、zは0〜4の整数を表す。
In general formulas (IX) to (X),
R 15 is hydrogen atom, hydroxyalkyl group, alkyl group having fluorine atom, cycloalkyl group having fluorine atom, alkenyl group having fluorine atom, aralkyl group having fluorine atom, aryl group having fluorine atom, or acid-decomposable Represents a group.
Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group together with a carbon atom.
R 16 , R 17 and R 18 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group or —CO—O—R 15 .
R 19 , R 20 and R 21 may be the same or different and have a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, an alkenyl group having a fluorine atom, or a fluorine atom. An aralkyl group, an aryl group having a fluorine atom, an alkoxy group having a fluorine atom, or a hydroxyalkyl group is represented. However, at least one of R 19 , R 20 and R 21 is a group other than a hydrogen atom.
n represents 0 or 1, and x, y, z represents an integer of 0 to 4.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(XI)中、
Ra1〜Ra3は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアラルキル基を表す。
4は水素原子または有機基を表す。
mは1又は2を表す。
一般式(XII)中、
Ra4〜Ra6は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアラルキル基を表す。Ra4〜Ra6は、好ましくは水素原子またはハロゲン原子であり、ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。特に、Ra4がフッ素原子であることが好ましい。
5は水素原子または有機基を表す。
2は単結合または2価の連結基を示す。
mは1又は2を表す。
In general formula (XI),
Ra 1 to Ra 3 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group or an aralkyl group.
Y 4 represents a hydrogen atom or an organic group.
m represents 1 or 2.
In general formula (XII),
Ra 4 to Ra 6 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group or an aralkyl group. Ra 4 to Ra 6 are preferably a hydrogen atom or a halogen atom, and the halogen atom is preferably a fluorine atom. In particular, Ra 4 is preferably a fluorine atom.
Y 5 represents a hydrogen atom or an organic group.
L 2 represents a single bond or a divalent linking group.
m represents 1 or 2.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(D)中、
ARは単環または多環の脂環式炭化水素基を表す。
3は単結合又は2価の連結基を表す。
Xdは複数ある場合には各々独立に、水酸基、シアノ基、アルコキシ基またはアルキル基を表す。ただし、Xの少なくとも1つは水酸基、シアノ基、アルコキシ基のいずれかである。
pは1〜4の整数を表す。
In general formula (D),
AR represents a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group.
L 3 represents a single bond or a divalent linking group.
When there are a plurality of Xd, each independently represents a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group or an alkyl group. However, at least one of X is any one of a hydroxyl group, a cyano group, and an alkoxy group.
p represents an integer of 1 to 4.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(E)中、
42は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基またはアルキル基を表す。
50〜R55は、各々独立に、水素原子、フッ素原子またはアルキル基を表わす。
ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表わす。
6は、水素原子または有機基を表す。
6、50〜R55が複数ある場合は、同じであっても異なっていてもよい。
tは、1〜5の整数を表す。
In general formula (E),
R 42 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 50 to R 55 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group.
However, at least one of R 50 to R 55 represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y 6 represents a hydrogen atom or an organic group.
When there are a plurality of Y 6 and R 50 to R 55 , they may be the same or different.
t represents an integer of 1 to 5.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(F)中、
1〜R3は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
21〜R26は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、R21〜R26の内の少なくとも1つはフッ素原子である。
27〜R32は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、R27〜R32の内の少なくとも1つはフッ素原子である。
f1及びLf2は、各々独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
7は、水素原子又は有機基を表す。
nは、0又は1を表す。
In general formula (F),
R 1 to R 3 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 21 to R 26 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 21 to R 26 is a fluorine atom.
R 27 to R 32 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 27 to R 32 is a fluorine atom.
L f1 and L f2 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
Y 7 represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.

一般式(IV)〜(XII)、(D)、(E)、(F)中、
アルキル基としては、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ハロアルキル基を好ましく挙げることができる。ハロアルキル基としては、例えば炭素数1〜4個のハロアルキル基であって、具体的にはクロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、クロロブチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、パーフルオロアルキル基等を好ましく挙げることができる。パーフルオロアルキル基としては、例えば炭素数4〜12個のものであって、具体的にはパーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロオクチルエチル基、パーフルオロドデシル基等を好ましくあげることができる。
In general formulas (IV) to (XII), (D), (E), (F),
Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, and a hexyl group. , 2-ethylhexyl group, octyl group and haloalkyl group can be preferably exemplified. As the haloalkyl group, for example, a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically, a chloromethyl group, a chloroethyl group, a chloropropyl group, a chlorobutyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group, a perfluoroalkyl group and the like are preferable. Can be mentioned. Examples of the perfluoroalkyl group include those having 4 to 12 carbon atoms, specifically, a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, a perfluorooctyl group, a perfluorooctylethyl group, a perfluorododecyl group, and the like. Can be preferably given.

シクロアルキル基としては単環型でも良く、多環型でも良い。単環型としては炭素数3〜8個のものであって、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては炭素数6〜20個のものであって、例えばアダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、a−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。但し、上記の単環又は多環のシクロアルキル基中の炭素原子が、酸素原子等のヘテロ原子に置換されていても良い。   The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type has 3 to 8 carbon atoms, and preferred examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. The polycyclic type has 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, campanyl group, dicyclopentyl group, a-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclododecyl group, An androstanyl group etc. can be mentioned preferably. However, the carbon atom in the monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.

アリール基としては、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、9,10−ジメトキシアントリル基等を好ましく挙げることができる。
アラルキル基としては、例えば炭素数7〜12個のアラルキル基であって、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を好ましく挙げることができる。
アルケニル基としては、例えば炭素数2〜8個のアルケニル基であって、具体的には、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基を好ましく挙げることができる。
As the aryl group, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, specifically, phenyl group, tolyl group, dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, naphthyl group, anthryl group, Preferable examples include 9,10-dimethoxyanthryl group.
As the aralkyl group, for example, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, specifically, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and the like can be preferably exemplified.
As an alkenyl group, it is a C2-C8 alkenyl group, for example, Specifically, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group can be mentioned preferably.

アルコキシ基としては、例えば炭素数1〜8個のアルコキシ基であって、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、アリルオキシ基、オクトキシ基等を好ましく挙げることができる。
アシル基としては、例えば炭素数1〜10個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、オクタノイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。
アルキニル基としては、炭素数2〜5のアルキニル基が好ましく、例えばエチニル基、プロピニル基、ブチニル基等を挙げることができる。
アルコキシカルボニル基としては、i-プロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、t−アミロキシカルボニル基、1−メチル−1−シクロヘキシルオキシカルボニル基等、好ましくは2級、より好ましくは3級のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等を挙げることができる。
Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group, an allyloxy group, and an octoxy group. Preferred examples include groups.
As the acyl group, for example, an acyl group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, a formyl group, an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, a pivaloyl group, an octanoyl group, a benzoyl group and the like can be preferably exemplified. it can.
The alkynyl group is preferably an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group, a propynyl group, and a butynyl group.
Examples of the alkoxycarbonyl group include i-propoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, t-amyloxycarbonyl group, 1-methyl-1-cyclohexyloxycarbonyl group and the like, preferably secondary, more preferably tertiary alkoxycarbonyl. Groups.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

アルキレン基としては、好ましくは置換基を有していても良いメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。
アルケニレン基としては、好ましくは置換基を有していても良いエテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基等の炭素数2〜6個のものが挙げられる。
シクロアルキレン基としては、好ましくは置換基を有していても良いシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数5〜8個のものが挙げられる。
アリーレン基としては、好ましくは置換基を有していても良いフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等の炭素数6〜15個のものが挙げられる。
2価の脂環基は、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ等のいずれの多環構造でもよい。その炭素数は6〜30個が好ましく、炭素数7〜25個がより好ましい。2価の脂環基の好ましいものとしては、例えば、アダマンタン残基(アダマンタンから水素原子を2個除いた残基、以下同様)、ノルアダマンタン残基、デカリン残基、トリシクロデカン残基、テトラシクロドデカン残基、ノルボルナン残基等を挙げることができる。2価の脂環基のより好ましいものとしては、アダマンタン残基、ノルボルナン残基を挙げることができる。
Examples of the alkylene group preferably include those having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, and octylene group, which may have a substituent.
The alkenylene group is preferably an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms such as an optionally substituted ethenylene group, propenylene group or butenylene group.
Preferred examples of the cycloalkylene group include those having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclopentylene group and a cyclohexylene group which may have a substituent.
The arylene group is preferably an arylene group having 6 to 15 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group and a naphthylene group which may have a substituent.
The divalent alicyclic group may be any polycyclic structure such as bicyclo, tricyclo, and tetracyclo. The carbon number is preferably 6-30, and more preferably 7-25. Preferred examples of the divalent alicyclic group include, for example, an adamantane residue (residue obtained by removing two hydrogen atoms from adamantane, the same shall apply hereinafter), a noradamantane residue, a decalin residue, a tricyclodecane residue, tetra A cyclododecane residue, a norbornane residue, etc. can be mentioned. More preferable examples of the divalent alicyclic group include an adamantane residue and a norbornane residue.

単環又は多環の脂環式基を構成する原子団の、形成される脂環式基としては、単環型として炭素数3〜8個のものであって、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては炭素数6〜20個のものであって、例えばアダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、a−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。   The alicyclic group formed of the atomic group constituting the monocyclic or polycyclic alicyclic group is a monocyclic type having 3 to 8 carbon atoms, such as a cyclopropyl group or a cyclopentyl group. , A cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. The polycyclic type has 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, campanyl group, dicyclopentyl group, a-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclododecyl group, An androstanyl group etc. can be mentioned preferably.

酸分解性基としては、一般式(Z)におけるYの酸分解性基と同様のものがあげられる。   Examples of the acid-decomposable group include the same acid-decomposable groups as Y in formula (Z).

上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アシル基、アルキニル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基等は、置換基を有していなくともよいし、置換基を有していてもよい。アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アシル基、アルキニル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基等が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の活性水素を有するものや、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、チオエーテル基、アシル基(アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基等)、アシロキシ基(アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(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等)、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
ここで、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は上記で示したものが挙げられるが、アルキル基は、更にフッソ原子、シクロアルキル基で置換されていても良い。
The above alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, alkenyl group, alkoxy group, acyl group, alkynyl group, alkoxycarbonyl group, alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group, arylene group, etc. have a substituent. It may not be, and may have a substituent. An alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an acyl group, an alkynyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, etc. Examples of the group include those having active hydrogen such as alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, amino group, amide group, ureido group, urethane group, hydroxyl group, and carboxyl group, and halogen atom (fluorine atom, chlorine atom). , Bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), thioether group, acyl group (acetyl group, propanoyl group, benzoyl group, etc.), acyloxy group (acetoxy group, propanoyl group) Oxy group, benzoyloxy group, etc.), alkoxy group Boniru group (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group), a cyano group and a nitro group.
Here, examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group include those described above. The alkyl group may be further substituted with a fluorine atom or a cycloalkyl group.

2価の連結基としては、置換又は無置換のアルキレン基、置換又は無置換のアリーレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。上記Aにおけるアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(Rb )(Rc )〕r −
式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。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、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)を挙げることができる。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、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
2価の連結基としては、単結合或いはメチレン基が特に好ましい。
As the divalent linking group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group Represents a single group or a combination of two or more groups selected from the group consisting of Examples of the alkylene group in A include groups represented by the following formulas.
− [C (Rb) (Rc)] r −
In the formula, Rb and Rc each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group, and they may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms). Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r represents an integer of 1 to 10.
As the divalent linking group, a single bond or a methylene group is particularly preferable.

以下に一般式(IV)〜(X)で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明がこれに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating structural units represented by the general formulas (IV) to (X) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

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一般式(V)で表される繰り返し単位は、以下のものも好ましい例としてあげられる。   Preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (V) are as follows.

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一般式(VI)で表される繰り返し単位は、以下のものが好ましい例としてあげられる。   Preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (VI) are as follows.

Figure 2004318045
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一般式(VIII)で表される繰り返し単位は、以下のものも好ましい例としてあげられる。   Preferred examples of the repeating unit represented by formula (VIII) include the following.

Figure 2004318045
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一般式(IX)で表される繰り返し単位は、以下のものも好ましい例としてあげられる。   Preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (IX) are as follows.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(X)で表される繰り返し単位は、以下のものも好ましい例としてあげられる。   Preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (X) are as follows.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(XI)で表される繰り返し単位は、以下のものが好ましい例としてあげられる。   Preferred examples of the repeating unit represented by formula (XI) include the following.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(XII)で表される繰り返し単位は、以下のものが好ましい例としてあげられる。   Preferred examples of the repeating unit represented by formula (XII) include the following.

Figure 2004318045
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式(D)中、Xdのアルキル基としては、直鎖、分岐のいずれであってもよい。
直鎖又は分岐アルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、更に好ましくは炭素数1〜5のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等)、特に好ましくは炭素数1〜3のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基)を挙げることができる。
In formula (D), the alkyl group for Xd may be linear or branched.
The linear or branched alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl. Group, 2-ethylhexyl group, octyl group, more preferably alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, etc.), particularly preferably having 1 to 3 carbon atoms. An alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group) can be mentioned.

シクロアルキル基としては、単環型でも良く、多環型でも良い。単環型としては炭素数3〜8個のものであって、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては炭素数6〜20個のものであって、例えばアダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。尚、シクロアルキル基は、環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたものも含むものとする。
Xdのアルコキシ基としては、直鎖、分岐又は環状のいずれであってもよく、好ましくは炭素数1〜8個のアルコキシ基であって、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、アリルオキシ基、オクトキシ基等を挙げることができ、更に好ましくは、炭素数1〜4のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)を挙げることができる。
Xdのアルキル基及びアルコキシ基は、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)等の更なる置換基を有していてもよい。
The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type has 3 to 8 carbon atoms, and preferred examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. The polycyclic type has 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, campanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecyl group, An androstanyl group etc. can be mentioned preferably. The cycloalkyl group includes a group in which a part of carbon atoms constituting the ring is substituted with a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom.
The alkoxy group for Xd may be linear, branched or cyclic, preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methoxy group, an ethoxy group, and n-propoxy. Group, iso-propoxy group, butoxy group, pentoxy group, allyloxy group, octoxy group, etc., more preferably, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.) ).
The alkyl group and alkoxy group of Xd may have further substituents such as a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms).

Xdは、水酸基、アルコキシ基、シアノ基が現像性、感度の観点から好ましい。より好ましくは水酸基、アルコキシ基、特に好ましくは水酸基である。Xdのうち少なくとも1つは水酸基であることが好ましい。   Xd is preferably a hydroxyl group, an alkoxy group, or a cyano group from the viewpoint of developability and sensitivity. More preferred are a hydroxyl group and an alkoxy group, and particularly preferred is a hydroxyl group. At least one of Xd is preferably a hydroxyl group.

3の2価の連結基としては上記式(VI)におけるL1等と同様のものが挙げられる。 Examples of the divalent linking group for L 3 include the same as L 1 in the above formula (VI).

前記式(D)で示される部分構造を有する繰り返し単位は、下記式(D1)〜式(D4)で表される繰り返し単位に含まれることが好ましい。   The repeating unit having a partial structure represented by the formula (D) is preferably included in the repeating units represented by the following formulas (D1) to (D4).

Figure 2004318045
Figure 2004318045

式(D1)中、
2つのRb、Rb'は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又は有機基を表す。
3は、単結合又は2価の連結基を表す。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
rは、0又は1を表す。
In formula (D1),
Two Rb and Rb ′ each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group.
L 3 represents a single bond or a divalent linking group.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).
r represents 0 or 1;

式(D2)中、
Rc1〜Rc3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。但し、Rc1〜Rc3の内の少なくとも1つは水素原子ではない。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
In formula (D2),
Rc 1 to Rc 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or at least one alkyl group wherein a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. However, at least one of Rc 1 to Rc 3 is not a hydrogen atom.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).

一般式(D3)中、
Rd1〜Rd3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。但し、Rd1〜Rd3の内の少なくとも1つは水素原子ではない。
Raは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
In general formula (D3),
Rd 1 to Rd 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. However, at least one of Rd 1 to Rd 3 is not a hydrogen atom.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).

一般式(D4)中、
Re1〜Re3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
4は、単結合、−O−又は−N(Ra)−を表す。Raは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Dは、上記一般式(D)で表される部分構造を表す。
In general formula (D4),
Re 1 to Re 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
L 4 represents a single bond, —O— or —N (Ra) —. Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
D represents the partial structure represented by the general formula (D).

式(E)中、
42、R50〜R55のアルキル基は、置換基を有していてもよく、直鎖でも分岐でもよく、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等)、更に好ましくは炭素数1〜3のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基)である。置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、シアノ基などを挙げることができる。
In formula (E),
The alkyl group of R 42 and R 50 to R 55 may have a substituent, may be linear or branched, and preferably has 1 to 5 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group). Group, isopropyl group, butyl group, etc.), more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group). Examples of the substituent include a halogen atom such as a fluorine atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, and a cyano group.

5は、水素原子または有機基を表す。有機基は酸分解性の有機基(酸分解性基)であっても良いし、非酸分解性の有機基であっても良い。酸分解性基、非酸分解性基としては、一般式(Z)におけるYのものと同様のものが挙げられる。 Y 5 represents a hydrogen atom or an organic group. The organic group may be an acid-decomposable organic group (acid-decomposable group) or a non-acid-decomposable organic group. Examples of the acid-decomposable group and non-acid-decomposable group include the same groups as those represented by Y in formula (Z).

以下に、一般式(E)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by formula (E) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(F)において、R1〜R3のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。 In the general formula (F), examples of the halogen atom represented by R 1 to R 3 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

1〜R3、R21〜R26、R27〜R32のアルキル基としては、炭素数1〜4個の直鎖状若しくは分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基等を挙げることができる。
1〜R3、R21〜R26、R27〜R32のアルキル基は、ハロゲン原子等の更なる置換基を有していてもよい。
The alkyl group for R 1 to R 3 , R 21 to R 26 , and R 27 to R 32 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, and propyl. Group, n-butyl group, sec-butyl group and the like.
The alkyl group of R < 1 > -R < 3 >, R < 21 > -R < 26 >, R < 27 > -R < 32 > may have further substituents, such as a halogen atom.

21〜R26、R27〜R32は、フッ素原子であることが好ましい。 R 21 to R 26 and R 27 to R 32 are preferably fluorine atoms.

1及びL2の2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基及びこれらとエーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、ウレア基等との組み合わせを挙げることができる。アルキレン基は、炭素数1〜8個のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等を挙げることができる。シクロアルキレン基は、炭素数5〜15個のシクロアルキレン基が好ましく、例えば、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、ノルボルナン残基、アダマンタン残基、トリシクロデカン残基、テトラシクロドデカン残基等を挙げることができる。アリーレン基は、炭素数6〜15個のアリーレン基が好ましく、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等を挙げることができる。 Examples of the divalent linking group of L 1 and L 2 include an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, The combination with a urea group etc. can be mentioned. The alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group. The cycloalkylene group is preferably a cycloalkylene group having 5 to 15 carbon atoms, such as a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a norbornane residue, an adamantane residue, a tricyclodecane residue, a tetracyclododecane residue, etc. Can be mentioned. The arylene group is preferably an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenylene group, a tolylene group, and a naphthylene group.

1は、単結合又はエチレン基等のアルキレン基が好ましい。
2は、シクロヘキシレン基、ノルボルナン残基、アダマンタン残基が好ましく、シクロヘキシレン基、アダマンタン残基がより好ましい。
L 1 is preferably a single bond or an alkylene group such as an ethylene group.
L 2 is preferably a cyclohexylene group, a norbornane residue, or an adamantane residue, and more preferably a cyclohexylene group or an adamantane residue.

6は、水素原子または有機基を表す。有機基は酸分解性の有機基(酸分解性基)であっても良いし、非酸分解性の有機基であっても良い。酸分解性基、非酸分解性基としては、一般式(Z)におけるYのものと同様のものが挙げられる。 Y 6 represents a hydrogen atom or an organic group. The organic group may be an acid-decomposable organic group (acid-decomposable group) or a non-acid-decomposable organic group. Examples of the acid-decomposable group and non-acid-decomposable group include the same groups as those represented by Y in formula (Z).

以下、一般式(F)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (F) is given, this invention is not limited to this.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

Figure 2004318045
Figure 2004318045

(A1)成分の樹脂は、更に、他の共重合モノマーを共重合させてもよい。
使用することができる共重合モノマーとしては、例えば、上記以外のアクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物を挙げることができる。
The resin as the component (A1) may further be copolymerized with other copolymerization monomers.
Examples of the copolymerizable monomer that can be used include acrylic esters other than the above, acrylamides, methacrylic esters, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, and crotonic esters. The compound which has one addition polymerizable unsaturated bond chosen from these etc. can be mentioned.

(A1)成分の樹脂中、一般式(Z)で表される基を含有する繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
(A1)成分の樹脂中、一般式(IV)〜(XII)で表される繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
(A1)成分の樹脂中、一般式(D)、(E)、(F)で表される繰り返し単位の含有量は、通常1〜80モル%、好ましくは3〜65モル%、より好ましくは5〜50モル%である。
(A1)成分の樹脂中、一般式(B)で表される基を含む繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
(A1)成分の樹脂中、一般式(B’)で表される基を含む繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
In the resin of component (A1), the content of the repeating unit containing a group represented by formula (Z) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol. %.
In the resin of component (A1), the content of the repeating units represented by general formulas (IV) to (XII) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol. %.
In the resin of the component (A1), the content of the repeating unit represented by the general formulas (D), (E), and (F) is usually 1 to 80 mol%, preferably 3 to 65 mol%, more preferably 5 to 50 mol%.
In the resin of the component (A1), the content of the repeating unit containing a group represented by the general formula (B) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol%. It is.
In the resin (A1), the content of the repeating unit containing a group represented by the general formula (B ′) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol. %.

樹脂(A1)の好ましい分子量は、質量平均で1,000〜200,000であり、更に好ましくは3,000〜200,000の範囲で使用される。最も好ましくは3,000より50,000である。分子量分布(分散度)は1〜10であり、好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2の範囲のものが使用される。
最も好ましくは1〜1.7である。分子量分布の小さいものほど塗布性、感度、コントラストに優れる。本発明においては、分子量が1000以下の樹脂の割合が20%以下であることが好ましく、より好ましくは15%以下、さらに好ましくは10%以下である。また、樹脂(A1)中の残存モノマーの割合は10%以下が好ましく、より好ましくは7%以下、さらに好ましくは5%以下である。
The preferred molecular weight of the resin (A1) is 1,000 to 200,000 in terms of mass average, and more preferably 3,000 to 200,000. Most preferably, it is 3,000 to 50,000. The molecular weight distribution (dispersion degree) is 1 to 10, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2.
Most preferably, it is 1-1.7. The smaller the molecular weight distribution, the better the coatability, sensitivity, and contrast. In the present invention, the proportion of the resin having a molecular weight of 1000 or less is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and further preferably 10% or less. Further, the ratio of the residual monomer in the resin (A1) is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and still more preferably 5% or less.

本発明に用いる樹脂(A1)は、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのような、各種モノマーを溶解させ得る溶媒に溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は20質量%以上であり、好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上である。反応温度は10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは50〜100℃である。尚、モノマーによってはアニオン重合を利用した場合により好適に合成できる。重合法については、日本化学会編「実験化学講座28、高分子合成」(丸善)、日本化学会編「新実験化学講座19、高分子化学」(丸善)に記載されている。
尚、重合反応の反応性が低い場合や、モノマーが常温、常圧でガスである場合、反応容器を密閉して加圧条件で行ったほうがより好適に合成できる場合もある。また、モノマーによってはパラジウム等の遷移金属触媒を用いて重合した場合により好適に合成できる。
The resin (A1) used in the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are charged into a reaction vessel in a batch or in the course of reaction, and if necessary, a reaction solvent such as ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, methyl ethyl ketone, Dissolve in a solvent that can dissolve various monomers, such as ketones such as methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate described later, and then use nitrogen, argon, etc. Polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) as necessary under an active gas atmosphere. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50-100 ° C. Some monomers can be synthesized more suitably when anionic polymerization is used. The polymerization method is described in “Chemical Chemistry Course 28, Polymer Synthesis” (Maruzen) edited by the Chemical Society of Japan and “New Experimental Chemistry Course 19, Polymer Chemistry” (Maruzen) edited by the Chemical Society of Japan.
In addition, when the reactivity of a polymerization reaction is low, or when a monomer is gas at normal temperature and normal pressure, it may be able to synthesize | combine more suitably by sealing a reaction container and performing on pressurization conditions. Some monomers can be synthesized more suitably when polymerized using a transition metal catalyst such as palladium.

樹脂(A1)中に含まれるNa、K、Ca、Fe,Mg等のメタル成分は少量であることが好ましい。具体的には、樹脂中に含まれるメタル種含有量が各300ppb以下であることが好ましく、より好ましくは200ppb以下、さらに好ましくは100ppb以下である。
樹脂(A1)中、酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
It is preferable that a small amount of metal components such as Na, K, Ca, Fe, and Mg contained in the resin (A1). Specifically, the metal species content contained in the resin is preferably 300 ppb or less, more preferably 200 ppb or less, and still more preferably 100 ppb or less.
In the resin (A1), the content of the repeating unit having an acid-decomposable group is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol%.

以下、本発明の樹脂(A1)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of resin (A1) of this invention is shown, this invention is not limited to this.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

Figure 2004318045
Figure 2004318045

[2]樹脂(A2)
本発明における樹脂(A2)は、フッ素原子が置換した構造をポリマーの主鎖に有する樹脂であり、下記一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種を含む。
[2] Resin (A2)
The resin (A2) in the present invention is a resin having a structure in which a fluorine atom is substituted in the main chain of the polymer, and is at least one selected from the group of repeating units represented by the following general formulas (I) to (III) including.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(I)〜(III)中、
0、R1は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
2〜R4は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
また、R0とR1、R0とR2、R3とR4が結合し環を形成しても良い。
In general formulas (I) to (III),
R 0 and R 1 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
R 2 to R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 may combine to form a ring.

一般式(I)〜(III)において、アルキル基としては、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、パーフルオロアルキル基を好ましく挙げることができる。パーフルオロアルキル基としては、例えば炭素数4〜12個のものであって、具体的にはパーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロオクチルエチル基、パーフルオロドデシル基等を好ましくあげることができる。   In the general formulas (I) to (III), the alkyl group is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec Preferred examples include -butyl group, t-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and perfluoroalkyl group. Examples of the perfluoroalkyl group include those having 4 to 12 carbon atoms, specifically, a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, a perfluorooctyl group, a perfluorooctylethyl group, a perfluorododecyl group, and the like. Can be preferably given.

シクロアルキル基としては単環型でも良く、多環型でも良い。単環型としては炭素数3〜8個のものであって、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては炭素数6〜20個のものであって、例えばアダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、a−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。但し、上記の単環又は多環のシクロアルキル基中の炭素原子が、酸素原子等のヘテロ原子に置換されていても良い。   The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type has 3 to 8 carbon atoms, and preferred examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. The polycyclic type has 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, campanyl group, dicyclopentyl group, a-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclododecyl group, An androstanyl group etc. can be mentioned preferably. However, the carbon atom in the monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.

アリール基としては、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、9,10−ジメトキシアントリル基等を好ましく挙げることができる。   As the aryl group, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, specifically, phenyl group, tolyl group, dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, naphthyl group, anthryl group, Preferable examples include 9,10-dimethoxyanthryl group.

0とR1、R0とR2、R3とR4が結合して形成した環としては、例えば5〜7員環であり、具体的にはフッ素が置換したペンタン環、ヘキサン環、フラン環、ジオキソノール環、1,3−ジオキソラン環等が挙げられる。
36〜R38の内の2つ、又はR36〜R37とR39の内の2つが結合して形成した環としては、例えば3〜8員環であり、具体的にはシクロプロパン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、フラン環、ピラン環等を好ましく挙げることができる。
The ring formed by combining R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 is, for example, a 5- to 7-membered ring, specifically, a pentane ring substituted with fluorine, a hexane ring, Examples include a furan ring, a dioxonol ring, and a 1,3-dioxolane ring.
The ring formed by combining two of R 36 to R 38 or two of R 36 to R 37 and R 39 is, for example, a 3- to 8-membered ring, specifically a cyclopropane ring. , Cyclopentane ring, cyclohexane ring, furan ring, pyran ring and the like.

上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基等は、置換基を有していなくともよいし、置換基を有していてもよい。有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の活性水素を有するものや、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、チオエーテル基、アシル基(アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基等)、アシロキシ基(アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(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等)、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
ここで、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は上記で示したものが挙げられるが、アルキル基は、更にフッソ原子、シクロアルキル基で置換されていても良い。
The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and the like may not have a substituent or may have a substituent. Examples of the substituent which may be present include those having active hydrogen such as alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, amino group, amide group, ureido group, urethane group, hydroxyl group and carboxyl group, halogen Atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), thioether group, acyl group (acetyl group, propanoyl group, benzoyl group, etc.), acyloxy Groups (acetoxy group, propanoyloxy group, benzoyloxy group, etc.), alkoxycarbonyl groups (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, etc.), cyano group, nitro group and the like.
Here, examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group include those described above. The alkyl group may be further substituted with a fluorine atom or a cycloalkyl group.

樹脂(A2)は、式(B)で表される基またはカルボキシル基を酸分解性基で保護した基を含むことが好ましい。この基は、前記一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の中に含まれていても良いし、他の繰り返し単位に含まれていても良い。   The resin (A2) preferably contains a group obtained by protecting the group represented by the formula (B) or the carboxyl group with an acid-decomposable group. This group may be contained in the repeating units represented by the general formulas (I) to (III) or may be contained in other repeating units.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(B)中、
Zbは酸分解性基を示す。
31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素
原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
In general formula (B),
Zb represents an acid-decomposable group.
R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.

一般式(B)におけるZbの酸分解性基は、一般式(Z)におけるYの酸分解性基と同様の例があげられる。
一般式(B)におけるアルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基および有していてもよい置換基の例は、一般式(Z)におけるR41及びR50〜R55と同様のものがあげられる。
Examples of the acid-decomposable group for Zb in formula (B) include the same examples as the acid-decomposable group for Y in formula (Z).
The alkyl group in general formula (B) may have a substituent. Examples of the alkyl group and the substituent which may be included are the same as those of R 41 and R 50 to R 55 in formula (Z).

樹脂(A2)は、式(B')で表される基を含むことが好ましい。この基は、前記一般式(Z)で表される基を含有する繰り返し単位の中に含まれていても良いし、他の繰り返し単位に含まれていても良い。   The resin (A2) preferably contains a group represented by the formula (B ′). This group may be contained in the repeating unit containing the group represented by the general formula (Z), or may be contained in another repeating unit.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(B')中、
Zcは水素原子または非酸分解性基を示す。R31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
In general formula (B ′),
Zc represents a hydrogen atom or a non-acid-decomposable group. R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.

一般式(B')におけるZcの非酸分解性基は、一般式(Z)におけるYの非酸分解性基と同様の例があげられる。
一般式(B')におけるアルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基および有していてもよい置換基の例は、一般式(Z)におけるR50〜R55と同様のものがあげられる。
Examples of the non-acid-decomposable group for Zc in formula (B ′) include the same examples as the non-acid-decomposable group for Y in formula (Z).
The alkyl group in the general formula (B ′) may have a substituent. Examples of the alkyl group and the substituent that may be present include those similar to R 50 to R 55 in formula (Z).

以下に、一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (I)-(III) below is shown, this invention is not limited to this.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

Figure 2004318045
Figure 2004318045

樹脂(A2)は、一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位以外にも、他の繰り返し単位を含んでもよい。特に、前記樹脂(A1)における前記一般式(VI)〜(XII)、(D)、(E)、(F)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。この中でも、前記一般式(V)、(IX)〜(XII)に記載の繰り返し単位を含むことが特に好ましい。
一般式(VI)〜(XII)、(D)、(E)、(F)で表される繰り返し単位は、前記樹脂(A1)におけるものと同様のものが挙げられる。
The resin (A2) may contain other repeating units in addition to the repeating units represented by the general formulas (I) to (III). In particular, the resin (A1) preferably contains a repeating unit represented by the general formulas (VI) to (XII), (D), (E), and (F). Among these, it is particularly preferable that the repeating unit described in the general formulas (V) and (IX) to (XII) is included.
Examples of the repeating units represented by the general formulas (VI) to (XII), (D), (E), and (F) are the same as those in the resin (A1).

(A2)成分の樹脂は、更に、他の共重合モノマーを共重合させてもよい。
使用することができる共重合モノマーとしては、例えば、上記以外のアクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物を挙げることができる。
The resin as component (A2) may further be copolymerized with other copolymerization monomers.
Examples of the copolymerizable monomer that can be used include acrylic esters other than the above, acrylamides, methacrylic esters, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, and crotonic esters. The compound which has one addition polymerizable unsaturated bond chosen from these etc. can be mentioned.

(A2)成分の樹脂中、一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
(A2)成分の樹脂中、一般式(IV)〜(XII)で表される繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
(A2)成分の樹脂中、一般式(D)、(E)、(F)で表される繰り返し単位の含有量は、通常1〜80モル%、好ましくは3〜65モル%、より好ましくは5〜50モル%である。
(A2)成分の樹脂中、一般式(B)で表される基を含む繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
(A2)成分の樹脂中、一般式(B’)で表される基を含む繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
In the resin as the component (A2), the content of the repeating unit represented by the general formulas (I) to (III) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol. %.
In the resin of component (A2), the content of the repeating units represented by general formulas (IV) to (XII) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol. %.
In the resin of the component (A2), the content of the repeating unit represented by the general formulas (D), (E), and (F) is usually 1 to 80 mol%, preferably 3 to 65 mol%, more preferably 5 to 50 mol%.
In the resin of the component (A2), the content of the repeating unit containing a group represented by the general formula (B) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol%. It is.
In the resin of component (A2), the content of the repeating unit containing a group represented by the general formula (B ′) is usually 3 to 95 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 7 to 70 mol. %.

樹脂(A2)の好ましい分子量は、質量平均で1,000〜200,000であり、更に好ましくは3,000〜200,000の範囲で使用される。最も好ましくは3,000より50,000である。分子量分布(分散度)は1〜10であり、好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2の範囲のものが使用される。
最も好ましくは1〜1.7である。分子量分布の小さいものほど塗布性、感度、コントラストに優れる。本発明においては、分子量が1000以下の樹脂の割合が20%以下であることが好ましく、より好ましくは15%以下、さらに好ましくは10%以下である。また、樹脂(A2)中の残存モノマーの割合は10%以下が好ましく、より好ましくは7%以下、さらに好ましくは5%以下である。
The preferred molecular weight of the resin (A2) is 1,000 to 200,000 on a mass average, and more preferably 3,000 to 200,000. Most preferably, it is 3,000 to 50,000. The molecular weight distribution (dispersion degree) is 1 to 10, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2.
Most preferably, it is 1-1.7. The smaller the molecular weight distribution, the better the coatability, sensitivity, and contrast. In the present invention, the proportion of the resin having a molecular weight of 1000 or less is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and further preferably 10% or less. Further, the ratio of the residual monomer in the resin (A2) is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and still more preferably 5% or less.

本発明に用いる樹脂(A2)は、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのような、各種モノマーを溶解させ得る溶媒に溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は20質量%以上であり、好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上である。反応温度は10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは50〜100℃である。尚、モノマーによってはアニオン重合を利用した場合により好適に合成できる。重合法については、日本化学会編「実験化学講座28、高分子合成」(丸善)、日本化学会編「新実験化学講座19、高分子化学」(丸善)に記載されている。
尚、重合反応の反応性が低い場合や、モノマーが常温、常圧でガスである場合、反応容器を密閉して加圧条件で行ったほうがより好適に合成できる場合もある。また、モノマーによってはパラジウム等の遷移金属触媒を用いて重合した場合により好適に合成できる。
Resin (A2) used for this invention is compoundable according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are charged into a reaction vessel in a batch or in the course of reaction, and if necessary, a reaction solvent such as ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, methyl ethyl ketone, Dissolve in a solvent that can dissolve various monomers, such as ketones such as methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate described later, and then use nitrogen, argon, etc. Polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) as necessary under an active gas atmosphere. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50-100 ° C. Some monomers can be synthesized more suitably when anionic polymerization is used. The polymerization method is described in “Chemical Chemistry Course 28, Polymer Synthesis” (Maruzen) edited by the Chemical Society of Japan and “New Experimental Chemistry Course 19, Polymer Chemistry” (Maruzen) edited by the Chemical Society of Japan.
In addition, when the reactivity of a polymerization reaction is low, or when a monomer is gas at normal temperature and normal pressure, it may be able to synthesize | combine more suitably by sealing a reaction container and performing on pressurization conditions. Some monomers can be synthesized more suitably when polymerized using a transition metal catalyst such as palladium.

樹脂(A2)中に含まれるNa、K、Ca、Fe,Mg等のメタル成分は少量であることが好ましい。具体的には、樹脂中に含まれるメタル種含有量が各300ppb以下であることが好ましく、より好ましくは200ppb以下、さらに好ましくは100ppb以下である。
樹脂(A2)中、酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、通常3〜95モル%、好ましくは5〜80モル%、より好ましくは7〜70モル%である。
It is preferable that a small amount of metal components such as Na, K, Ca, Fe, and Mg contained in the resin (A2). Specifically, the metal species content contained in the resin is preferably 300 ppb or less, more preferably 200 ppb or less, and still more preferably 100 ppb or less.
Content of the repeating unit which has an acid-decomposable group in resin (A2) is 3-95 mol% normally, Preferably it is 5-80 mol%, More preferably, it is 7-70 mol%.

以下、本発明の樹脂(A2)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of resin (A2) of this invention is shown, this invention is not limited to this.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

Figure 2004318045
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本発明において、樹脂(A1)と樹脂(A2)の少なくとも一方は酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂である。   In the present invention, at least one of the resin (A1) and the resin (A2) is a resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid.

樹脂(A1)と樹脂(A2)の合計添加量は組成物の全固形分を基準として、一般的に50〜99.5質量%、好ましくは60〜98質量%、更に好ましくは65〜95質量%の範囲で使用される。
樹脂(A1)と樹脂(A2)の添加比率は、質量比で、通常(A1):(A2)=3:97〜97:3であり、好ましくは(A1):(A2)=5:95〜95:5、更に好ましくは(A1):(A2)=7:93〜93:7である。
The total addition amount of the resin (A1) and the resin (A2) is generally 50 to 99.5% by mass, preferably 60 to 98% by mass, more preferably 65 to 95% by mass, based on the total solid content of the composition. Used in the range of%.
The addition ratio of the resin (A1) and the resin (A2) is mass ratio and is usually (A1) :( A2) = 3: 97 to 97: 3, preferably (A1) :( A2) = 5: 95. To 95: 5, more preferably (A1) :( A2) = 7: 93 to 93: 7.

[2](B)活性光線または放射線の作用により酸を発生する化合物
本発明のポジ型レジスト組成物は、活性光線または放射線、特にF2エキシマレーザー光の照射により、酸を発生する化合物(B)を含有する。酸を発生する化合物(B)は、有機スルホン酸を発生する化合物(B1成分)を含有し、特に(B1)成分が、活性光線または放射線の作用により少なくとも1つのフッ素原子を含有する有機スルホン酸を発生する化合物と、活性光線または放射線の作用によりフッ素原子を含有しない有機スルホン酸を発生する化合物をそれぞれ1種以上含有するのが好ましい。
[2] (B) Compound that generates acid by the action of actinic rays or radiation The positive resist composition of the present invention is a compound that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation, particularly F 2 excimer laser light (B ). The compound (B) that generates an acid contains a compound (B1 component) that generates an organic sulfonic acid, and in particular, the component (B1) contains at least one fluorine atom by the action of actinic rays or radiation. It is preferable that each compound contains at least one compound that generates an organic sulfonic acid that does not contain a fluorine atom by the action of actinic rays or radiation.

また、更に、(B2)成分活性光線または放射線の作用によりカルボン酸を発生する化合物を含有するのも好ましい。(B1)成分に対し、(B2)成分を組み合わせることで塗布性、コントラストを高めることがきる。   Furthermore, it is also preferable to contain a compound that generates a carboxylic acid by the action of component (B2) actinic rays or radiation. By combining the component (B2) with the component (B1), the coating property and contrast can be improved.

上記(B1)および(B2)の、有機スルホン酸およびカルボン酸は、脂肪族または芳香族のいずれでもよい。
(B1)成分の、スルホン酸は炭素数1〜20であるのが好ましく、より好ましくは2〜16であり、更に好ましくは3〜12である。
The organic sulfonic acid and carboxylic acid in the above (B1) and (B2) may be either aliphatic or aromatic.
The sulfonic acid of the component (B1) preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 and still more preferably 3 to 12.

活性光線または放射線の照射により、酸を発生する化合物(B1成分)と(B2成分)は、一般に、活性光線または放射線の照射により分解して酸を発生する化合物(光酸発生剤)として使用されているものから選択することができる。
即ち、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている公知の光(400〜200nmの紫外線、遠紫外線、特に好ましくは、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光)、ArFエキシマレーザー光、F2エキシマレーザー光、電子線、X線、分子線またはイオンビームにより酸を発生する化合物およびそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
Compounds (B1 component) and (B2 component) that generate acid upon irradiation with actinic rays or radiation are generally used as compounds (photoacid generators) that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate acid. You can choose from what you have.
That is, known light (400 to 200 nm ultraviolet light, far-off light used for photoinitiators of photocationic polymerization, photoinitiators of photoradical polymerization, photodecolorants of dyes, photochromic agents, or micro-resists. A compound capable of generating an acid by ultraviolet rays, particularly preferably g-line, h-line, i-line, KrF excimer laser beam), ArF excimer laser beam, F 2 excimer laser beam, electron beam, X-ray, molecular beam or ion beam; Those mixtures can be appropriately selected and used.

このような化合物としては、たとえば S. I. Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18, 387 (1974)、T.S.Baletal,Polymer, 21, 423(1980)等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号、同Re27,992号、特開平3-140140号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Neckeret al, Macromolecules,17,2468(1984)、C. S. Wen et al, Teh, Proc.Conf.Rad. CuringASIA,p478Tokyo,Oct(1988)、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号等に記載のホスホニウム塩、J.V.Crivelloetal,Macromorecules, 10(6), 1307(1977)、Chem. & Eng. News, Nov.28,p31(1988)、欧州特許第104,143号、同339,049号、同第410,201号、特開平2-150848号、特開平2-296514号等に記載のヨードニウム塩、J.V.Crivelloetal, Polymer J. 17, 73(1985)、J. V. Crivello etal., J. Org.Chem.,43,3055(1978)、W.R. Watt et al, J. Polymer Sci., PolymerChem. Ed.,22,1789(1984)、J.V. Crivello etal, Polymer Bull., 14, 279(1985)、J.V. Crivelloetal,Macromorecules, 14(5),1141(1981)、J. V. Crivello et al, J.PolymerSci.,PolymerChem. Ed., 17, 2877(1979)、欧州特許第370,693号、同161,811号、同410,201号、同339,049号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同3,902,114号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、獨国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号等に記載のスルホニウム塩、J.V.Crivelloetal,Macromorecules, 10(6), 1307(1977)、J. V. Crivello et al,J.PolymerSci.,PolymerChem. Ed., 17, 1047(1979)等に記載のセレノニウム塩、C. S. Wen et al,Teh,Proc.Conf.Rad. CuringASIA, p478 Tokyo, Oct(1988)等に記載のアルソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第3,905,815号、特公昭46-4605号、特開昭48-36281号、特開昭55-32070号、特開昭60-239736号、特開昭61-169835号、特開昭61-169837号、特開昭62-58241号、特開昭62-212401号、特開昭63-70243号、特開昭63-298339号等に記載の有機ハロゲン化合物、K.Meieretal,J.Rad. Curing, 13(4), 26(1986)、T. P. Gill et al, Inorg.Chem.,19,3007(1980)、D.Astruc,Acc. Chem. Res., 19(12), 377(1896)、特開平2-161445号等に記載の有機金属/有機ハロゲン化物、S.Hayaseetal,J.Polymer Sci., 25, 753(1987)、E. Reichmanis et al, J.PholymerSci.,PolymerChem.Ed., 23, 1(1985)、Q. Q. Zhuetal, J. Photochem., 36,85,39,317(1987)、B.Amit et al,Tetrahedron Lett.,(24)2205(1973)、D. H.R.Bartonetal, J. Chem Soc., 3571(1965)、P.M. Collins et al, J. Chem.Soc.,PerkinI,1695(1975)、M. Rudinstein et al,Tetrahedron Lett., (17),1445(1975)、J.W.Walkeret al, J. Am. Chem. Soc., 110,7170(1988)、S. C. Busmanetal,J.ImagingTechnol., 11(4), 191(1985)、H. M. Houlihanet al,Macromolecules,21,2001(1988)、P.M.Collins et al, J. Chem. Soc.,Chem.Commun.,532(1972)、S.Hayaseet al,Macromolecules, 18, 1799(1985)、E.Reichmanis etal, J. Electrochem.Soc.,SolidState Sci. Technol., 130(6)、F. M.Houlihan etal,Macromolcules,21,2001(1988)、欧州特許第0290,750号、同046,083号、同156,535号、同271,851号、同0,388,343号、米国特許第3,901,710号、同4,181,531号、特開昭60-198538号、特開昭53-133022号等に記載の0−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、M.TUNOOKAetal,PolymerPreprintsJapan, 35(8)、G. Berner et al, J. Rad. Curing, 13(4)、W. J.Mijset al,CoatingTechnol., 55(697),45(1983), Akzo、H. Adachi etal,PolymerPreprints,Japan, 37(3)、欧州特許第0199,672号、同84515号、同044,115号、同618,564号、同0101,122号、米国特許第4,371,605号、同4,431,774号、特開昭64-18143号、特開平2-245756号、特開平3-140109号等に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物、特開昭61-166544号等に記載のジスルホン化合物等を挙げることができる。   Examples of such compounds include diazonium salts described in, for example, SI Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18, 387 (1974), TSBaletal, Polymer, 21, 423 (1980), U.S. Pat.No. 4,069,055, 4,069,056, Re27,992, ammonium salts described in JP-A-3-140140, DCNecker et al, Macromolecules, 17, 2468 (1984), CS Wen et al, Teh, Proc. Conf. Rad. CuringASIA, p478Tokyo, Oct (1988), U.S. Pat.Nos. 4,069,055, 4,069,056, etc., phosphonium salts, JVCrivelloetal, Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977), Chem. & Eng. (1988), European Patent Nos. 104,143, 339,049, 410,201, JP-A-2-150848, JP-A-2-96514 and the like, JVCrivelloetal, Polymer J. 17, 73 (1985) ), JV Crivello etal., J. Org. Chem., 43, 3055 (1978), WR Watt et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 22, 1789 (1984), JV Crivello etal, Polymer Bull ., 14, 279 (1985), JV Crivelloetal, Macromorecules, 14 (5), 1141 (1981), JV Crivello et al, J. PolymerSci., Polymer Chem. Ed., 17, 2877 (1979), European Patent Nos. 370,693, 161,811, 410,201, 339,049, 233,567, 297,443 No. 297,442, U.S. Pat.Nos. Selenonium salts described in Crivelloetal, Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977), JV Crivello et al, J. PolymerSci., Polymer Chem. Ed., 17, 1047 (1979), etc., CS Wen et al, Teh, Proc .Conf.Rad. CuringASIA, p478 Tokyo, Oct (1988) and other onium salts such as arsonium salts, U.S. Pat.No. 3,905,815, JP-B 46-4605, JP-A 48-36281, JP-A 55 -32070, JP 60-239736, JP 61-169835, JP 61-169837, JP 62-58241, JP 62-212401, JP 63-70243 Organic halogen compounds described in JP-A-63-298339 K. Meieretal, J. Rad. Curing, 13 (4), 26 (1986), TP Gill et al, Inorg. Chem., 19, 3007 (1980), D. Astruc, Acc. Chem. Res., 19 ( 12), 377 (1896), and organic metal / organic halides described in JP-A-2-16145, S. Hayasetal, J. Polymer Sci., 25, 753 (1987), E. Reichmanis et al, J. Pholymer Sci., Polymer Chem. Ed., 23, 1 (1985), QQ Zhuetal, J. Photochem., 36, 85, 39, 317 (1987), B. Amit et al, Tetrahedron Lett., (24) 2205 (1973), DHR Bartonetal, J. Chem Soc., 3571 (1965), PM Collins et al, J. Chem. Soc., Perkin I, 1695 (1975), M. Rudinstein et al, Tetrahedron Lett., (17), 1445 (1975) ), JWWalkeret al, J. Am. Chem. Soc., 110,7170 (1988), SC Busmanetal, J. ImagingTechnol., 11 (4), 191 (1985), HM Houlihanet al, Macromolecules, 21, 2001 ( 1988), PMCollins et al, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 532 (1972), S. Hayaset al, Macromolecules, 18, 1799 (1985), E. Reichmanis etal, J. Electrochem. Soc. , SolidState Sci. Technol., 130 (6), FM Houlihan etal, Macromolcules, 21, 2001 (1988), European Patent 0290,750, 0-nitrobenzyl type protection described in 046,083, 156,535, 271,851, 0,388,343, U.S. Pat.Nos. 3,901,710, 4,181,531, JP-A-60-198538, JP-A-53-133022, etc. Photoacid generator having a group, M.TUNOOKAetal, PolymerPreprints Japan, 35 (8), G. Berner et al, J. Rad. Curing, 13 (4), WJMijset al, CoatingTechnol., 55 (697), 45 ( 1983), Akzo, H. Adachi etal, Polymer Preprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84515, 044,115, 618,564, 0101,122, U.S. Patent No. 4,371,605 No. 4,431,774, JP-A-64-18143, JP-A-2-245756, JP-A-3-140109, and the like, compounds that generate sulfonic acid by photolysis, such as the iminosulfonates, etc. Examples thereof include disulfone compounds described in JP-A-61-166544.

B1成分とB2成分の組み合わせとしては、好ましくは、以下の組み合わせを挙げることができる。   Preferred combinations of the B1 component and the B2 component include the following combinations.

B1成分として、活性光線または放射線の照射により、少なくとも1つのフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳香族のスルホン酸を発生する化合物と、アニオンとしてフッ素原子を含有しない脂肪族あるいは芳香族のスルホン酸を発生する化合物、
B2成分として、フッ素原子を有していてもよい脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸を有するイオン性化合物である組み合わせ。
As the B1 component, a compound that generates an aliphatic or aromatic sulfonic acid substituted with at least one fluorine atom upon irradiation with actinic rays or radiation, and an aliphatic or aromatic sulfonic acid that does not contain a fluorine atom as an anion A compound that generates
A combination which is an ionic compound having an aliphatic or aromatic carboxylic acid which may have a fluorine atom as the B2 component.

〔a〕活性光線または放射線の照射によりフッ素含有スルホン酸を発生する化合物(およびアニオンとしてフッ素含有スルホン酸を有するイオン性化合物)について説明する。 [A] A compound that generates fluorine-containing sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (and an ionic compound having fluorine-containing sulfonic acid as an anion) will be described.

例えば、下記の一般式(PAG3)で表されるヨードニウム塩、または一般式(PAG4)で表されるスルホニウム塩を挙げることができる。   For example, an iodonium salt represented by the following general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the general formula (PAG4) can be given.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

式中、Ar1、Ar2は、各々独立に、置換もしくは未置換のアリール基を示す。R203、R204、R205は、各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。
-は、少なくとも1つのフッ素原子を有するスルホン酸アニオンを示す。
またR203、R204、R205のうちの2つおよびAr1、Ar2はそれぞれの単結合または置換基を介して結合してもよい。
In the formula, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 203 , R 204 and R 205 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group.
Z represents a sulfonate anion having at least one fluorine atom.
Two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

Ar1、Ar2、R203、R204、R205としてのアリール基としては、好ましくは、炭素数6〜14のアリール基、アルキル基としては、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基である。
好ましい置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜9のアルキルカルボニルアミノ基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子およびフェニルチオ基であり、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数5〜14のアリール基、炭素数6〜15のアリールカルボニル基、カルボキシル基およびハロゲン原子を挙げることができる。
The aryl group as Ar 1 , Ar 2 , R 203 , R 204 , and R 205 is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. .
Preferred substituents are aryl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkoxycarbonyl groups having 2 to 9 carbon atoms, and alkylcarbonylamino groups having 2 to 9 carbon atoms. , A nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group, a halogen atom and a phenylthio group, with respect to the alkyl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group having 5 to 14 carbon atoms, and an arylcarbonyl having 6 to 15 carbon atoms Groups, carboxyl groups and halogen atoms.

-のスルホン酸アニオンとしては、好ましくは、少なくとも1つのフッ素原子を有する炭素数1〜20の脂肪族炭化水素および炭素数5〜20の芳香族炭化水素を挙げることができる。これらは置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、炭素数1〜10のフッ素置換していてもよいアルコキシ基、炭素数2〜11のフッ素置換していてもよいアルコキシカルボニル基、フェニルアミノ基、フェニルカルボニル基、ハロゲン原子、水酸基を挙げることができる。芳香族炭化水素に対しては、さらに炭素数1〜15のアルキル基を挙げることができる。 Preferred examples of the Z sulfonate anion include an aliphatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon having 5 to 20 carbon atoms having at least one fluorine atom. These may have a substituent. Examples of the substituent include an alkoxy group which may be substituted with fluorine having 1 to 10 carbon atoms and an alkoxycarbonyl which may be substituted with fluorine having 2 to 11 carbon atoms. Group, phenylamino group, phenylcarbonyl group, halogen atom and hydroxyl group. For aromatic hydrocarbons, there can be further mentioned alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms.

以下に具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。   Although a specific example is given below, it is not limited to these.

Figure 2004318045
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Figure 2004318045
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〔b〕 活性光線または放射線の照射によりフッ素非含有スルホン酸を発生する化合物およびアニオンとしてフッ素非含有スルホン酸を有するイオン性化合物として、例えば、先の一般式(PAG3)および(PAG4)において、Z-がフッ素原子を有しないスルホン酸アニオンであるヨードニウム塩およびスルホニウム塩を挙げることができる。 [B] As a compound that generates a fluorine-free sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation and an ionic compound having a fluorine-free sulfonic acid as an anion, for example, in the general formulas (PAG3) and (PAG4), Z - it can be mentioned iodonium salts and sulfonium salts are sulfonate anion having no fluorine atom.

具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

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また、下記一般式(PAG5)で表されるジスルホン誘導体または一般式(PAG6)で表されるイミノスルホネート誘導体も挙げることができる。   Moreover, the disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or the imino sulfonate derivative represented by general formula (PAG6) can also be mentioned.

Figure 2004318045
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式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もしくは未置換のアリール基を示す。R206は置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もしくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基を示す。 In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group.

具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

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Figure 2004318045
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また、下記一般式(PAG7)で表されるジアゾジスルホン誘導体を挙げることができる。   Moreover, the diazo disulfone derivative represented by the following general formula (PAG7) can be mentioned.

Figure 2004318045
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式中、Rは、直鎖、分岐または環状アルキル基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。   In the formula, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or an optionally substituted aryl group.

具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

Figure 2004318045
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上記〔a〕および〔b〕で説明した化合物は、過ヨウ素酸塩を用いて芳香族化合物を反応させ、得られたヨードニウム塩を対応するスルホン酸に塩交換することにより合成可能である。
また、アリールマグネシウムブロミドなどのアリールグリニャール試薬と置換または無置換のフェニルスルホキシドを反応させ、得られたトリアリールスルホニウムハライドを対応するスルホン酸と塩交換する方法で合成できる。また、置換または無置換のフェニルスルホキシドと対応する芳香族化合物をメタンスルホン酸/五酸化二リンあるいは塩化アルミニウムなどの酸触媒を用いて縮合、塩交換する方法、ジアリールヨードニウム塩とジアリールスルフィドを酢酸銅などの触媒を用いて縮合、塩交換する方法などによって合成できる。
塩交換は、いったんハライド塩に導いた後に酸化銀などの銀試薬を用いてスルホン酸塩に変換する方法、あるいはイオン交換樹脂を用いることでも塩交換できる。また、塩交換に用いるスルホン酸あるいはスルホン酸塩は、市販のものを用いるか、あるいは市販のスルホン酸ハライドの加水分解などによって得ることができる。
The compounds described in the above [a] and [b] can be synthesized by reacting an aromatic compound with periodate and exchanging the obtained iodonium salt with the corresponding sulfonic acid.
Alternatively, it can be synthesized by reacting an aryl Grignard reagent such as arylmagnesium bromide with a substituted or unsubstituted phenyl sulfoxide, and subjecting the resulting triarylsulfonium halide to salt exchange with the corresponding sulfonic acid. Also, a method in which a substituted or unsubstituted phenyl sulfoxide and a corresponding aromatic compound are condensed and salt exchanged using an acid catalyst such as methanesulfonic acid / phosphorus pentoxide or aluminum chloride, and a diaryl iodonium salt and a diaryl sulfide are mixed with copper acetate. It can be synthesized by a method such as condensation or salt exchange using a catalyst such as
Salt exchange can also be performed by once converting to a halide salt and then converting it to a sulfonate using a silver reagent such as silver oxide, or by using an ion exchange resin. The sulfonic acid or sulfonate used for salt exchange can be obtained by using a commercially available product or by hydrolysis of a commercially available sulfonic acid halide.

〔c〕活性光線または放射線の照射によりフッ素含有カルボン酸を発生する化合物およびアニオンとしてフッ素含有カルボン酸を有するイオン性化合物について説明する。 [C] A compound that generates a fluorine-containing carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation and an ionic compound having a fluorine-containing carboxylic acid as an anion will be described.

フッ素置換された脂肪族カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、n−酪酸、イソ酪酸、バレリアン酸、トリメチル酢酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸等の脂肪族カルボン酸のフッ素置換物が挙げられる。これらは、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい。また、その脂肪族鎖の中に酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、カルボキシル基、スルホニル基などの連結基を含んでいるものが好ましい。   Examples of the fluorine-substituted aliphatic carboxylic acid include acetic acid, propionic acid, n-butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, trimethylacetic acid, caproic acid, heptanoic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, Examples include fluorine-substituted products of aliphatic carboxylic acids such as palmitic acid, stearic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, and tridecanoic acid. These may have a hydroxyl group, an alkoxy group, or a halogen atom as a substituent. In addition, the aliphatic chain preferably contains a linking group such as an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a carboxyl group, or a sulfonyl group.

好ましいフッ素置換された脂肪族カルボン酸として、下記の一般式で表されるものを挙げることができる。
L−(CH2p(CF2q(CH2r−COOH
Preferred fluorine-substituted aliphatic carboxylic acids include those represented by the following general formula.
L- (CH 2) p (CF 2) q (CH 2) r -COOH

一般式中、Lは、水素原子またはフッ素原子を表す。pおよびrは、各々独立に0〜15の整数、qは1〜15の整数を表す。この一般式におけるアルキル鎖の水素原子またはフッ素原子は、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1〜5)、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、または、水酸基で置換されていてもよい。
上記フッ素置換された脂肪族カルボン酸としては、好ましくはその炭素数が2〜20、より好ましくは4〜20である飽和脂肪族カルボン酸のフッ素置換物であることが好ましい。この炭素数を4個以上とすることで、発生するカルボン酸分解性の拡散性が低下し、露光から後加熱までの経時による線幅変化をより抑制できる。なかでも、炭素数4〜18個の直鎖または分岐飽和脂肪族カルボン酸のフッ素置換物が好ましい。
In the general formula, L represents a hydrogen atom or a fluorine atom. p and r each independently represents an integer of 0 to 15, and q represents an integer of 1 to 15. The hydrogen atom or fluorine atom of the alkyl chain in this general formula is an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) which may be substituted with a fluorine atom, or an alkoxy group (preferably carbon atom) which may be substituted with a fluorine atom. Formula 1-5) or may be substituted with a hydroxyl group.
The fluorine-substituted aliphatic carboxylic acid is preferably a fluorine-substituted product of a saturated aliphatic carboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 20 carbon atoms. By setting the number of carbon atoms to 4 or more, the generated carboxylic acid-decomposable diffusibility is reduced, and the change in line width over time from exposure to post-heating can be further suppressed. Of these, a fluorine-substituted product of a linear or branched saturated aliphatic carboxylic acid having 4 to 18 carbon atoms is preferable.

また、上記フッ素置換された芳香族族カルボン酸としては、炭素数が7〜20、より好ましくは7〜15であり、更に好ましくは7〜11である芳香族カルボン酸のフッ素置換物であることが好ましい。具体的には、安息香酸、置換安息香酸、ナフトエ酸、置換ナフトエ酸、アントラセンカルボン酸、置換アントラセンカルボン酸(ここで、置換基としてはアルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、アリール基、アシル基、アシルオキシ基、ニトロ基、アルキルチオ基、アリールチオ基が挙げられる)等の芳香族カルボン酸のフッ素置換物が挙げられる。なかでも、安息香酸、置換安息香酸のフッ素置換物が好ましい。   The fluorine-substituted aromatic carboxylic acid is a fluorine-substituted aromatic carboxylic acid having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 15 carbon atoms, and further preferably 7 to 11 carbon atoms. Is preferred. Specifically, benzoic acid, substituted benzoic acid, naphthoic acid, substituted naphthoic acid, anthracene carboxylic acid, substituted anthracene carboxylic acid (wherein the substituents are alkyl groups, alkoxy groups, hydroxyl groups, halogen atoms, aryl groups, acyls) A fluorine-substituted product of an aromatic carboxylic acid such as a group, an acyloxy group, a nitro group, an alkylthio group, and an arylthio group. Of these, fluorine-substituted products of benzoic acid and substituted benzoic acid are preferable.

これらフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸は、カルボキシル基以外の骨格に存在する水素原子の1個以上がフッ素原子で置換されたものであり、特に好ましくはカルボキシル基以外の骨格に存在する水素原子すべてがフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸(パーフルオロ飽和脂肪族カルボン酸あるいはパーフルオロ芳香族カルボン酸)である。これにより、感度が一層優れるようになる。   The aliphatic or aromatic carboxylic acid substituted with a fluorine atom is one in which one or more hydrogen atoms existing in the skeleton other than the carboxyl group are substituted with a fluorine atom, and particularly preferably a skeleton other than the carboxyl group. Is an aliphatic or aromatic carboxylic acid (perfluoro-saturated aliphatic carboxylic acid or perfluoroaromatic carboxylic acid) in which all hydrogen atoms present in are substituted with fluorine atoms. As a result, the sensitivity is further improved.

好ましくは、上記のようなフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸のアニオンをカウンターアニオンとして有するオニウム塩化合物(スルホニウム塩、ヨードニウム塩等)、カルボン酸エステル基を有するイミドカルボキシレート化合物あるいはニトロベンジルエステル化合物等が挙げられる。
より好ましくは下記一般式(I')〜(III')で表される化合物が挙げられる。これにより、感度、解像力、露光マージンが一層優れるようになる。この化合物に活性光線または放射線を照射することより、下記一般式(I')〜(III')のX-に相当する少なくとも1つのフッ素原子で置換された飽和脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸を発生し、光酸発生剤として機能する。
Preferably, an onium salt compound (sulfonium salt, iodonium salt, etc.) having an anion of an aliphatic or aromatic carboxylic acid substituted with a fluorine atom as described above as a counter anion, and an imidocarboxylate compound having a carboxylic acid ester group Or a nitrobenzyl ester compound etc. are mentioned.
More preferred are compounds represented by the following general formulas (I ′) to (III ′). As a result, sensitivity, resolution, and exposure margin are further improved. By irradiating this compound with actinic rays or radiation, a saturated aliphatic or aromatic carboxylic acid substituted with at least one fluorine atom corresponding to X in the following general formulas (I ′) to (III ′) is obtained. And functions as a photoacid generator.

Figure 2004318045
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(上記式中、R1 〜R37は、各々独立に、水素原子、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、または−S−R38基を表す。ここでR38は直鎖、分岐、環状アルキル基またはアリール基を表す。X-は、少なくとも1つのフッ素原子で置換された脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸のアニオンである。)
-は、好ましくはパーフルオロ脂肪族カルボン酸あるいはパーフルオロ芳香族カルボン酸のアニオンであり、特に好ましくは炭素数4個以上のフッ素置換アルキルカルボン酸のアニオンである。
(In the above formula, R 1 To R 37 each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, hydroxy group, a halogen atom or -S-R 38 group,. Here, R 38 represents a linear, branched, cyclic alkyl group or aryl group. X is an anion of an aliphatic or aromatic carboxylic acid substituted with at least one fluorine atom. )
X is preferably an anion of a perfluoroaliphatic carboxylic acid or a perfluoroaromatic carboxylic acid, and particularly preferably an anion of a fluorine-substituted alkylcarboxylic acid having 4 or more carbon atoms.

上記一般式(I')〜(III')における、R1〜R38の直鎖、分岐アルキル基としては、置換基を有してもよい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数1〜4個のものが挙げられる。環状アルキル基としては、置換基を有してもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のものが挙げられる。
1〜R37のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基のような炭素数1〜4個のものが挙げられる。
1〜R37のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。
38のアリール基としては、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜14個のものが挙げられる。アリール基は置換基を有してもよい。
これらの置換基として好ましくは、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、沃素原子)、炭素数6〜10個のアリール基、炭素数2〜6個のアルケニル基、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
In the above general formulas (I ′) to (III ′), the linear and branched alkyl groups of R 1 to R 38 may have a substituent, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl. And those having 1 to 4 carbon atoms such as a group, sec-butyl group and t-butyl group. Examples of the cyclic alkyl group include those having 3 to 8 carbon atoms, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent.
Examples of the alkoxy group of R 1 to R 37 include 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, and a t-butoxy group. Can be mentioned.
Examples of the halogen atom represented by R 1 to R 37 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the aryl group for R 38 include those having 6 to 14 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group, and a naphthyl group. The aryl group may have a substituent.
These substituents are preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, iodine atom), an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. , Cyano group, hydroxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, nitro group and the like.

本発明で使用される一般式(I')〜(III')で表されるヨードニウム化合物あるいはスルホニウム化合物は、その対アニオンX-として、少なくとも1つのフッ素原子で置換された飽和脂肪族あるいは芳香族のカルボン酸のアニオンを有する。これらのアニオンは、該カルボン酸(−COOH)の水素原子が離脱したアニオン(−COO-)である。 The iodonium compound or sulfonium compound represented by the general formulas (I ′) to (III ′) used in the present invention is a saturated aliphatic or aromatic group substituted with at least one fluorine atom as its counter anion X −. Having an anion of carboxylic acid. These anions are anions (—COO ) from which a hydrogen atom of the carboxylic acid (—COOH) has been removed.

以下に、具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
一般式(I')で表される光酸発生剤の具体例(I−1f)〜(I〜6f):
Specific examples are shown below, but the present invention is not limited thereto.
Specific examples (I-1f) to (I-6f) of the photoacid generator represented by the general formula (I ′):

Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(II')で表される光酸発生剤の具体例(II−1f)〜(II〜13f):   Specific examples (II-1f) to (II-13f) of the photoacid generator represented by the general formula (II ′):

Figure 2004318045
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Figure 2004318045
Figure 2004318045

一般式(III')で表される光酸発生剤の具体例(III−1f)〜(III〜3f):   Specific examples (III-1f) to (III-3f) of the photoacid generator represented by the general formula (III ′):

Figure 2004318045
Figure 2004318045

その他の光酸発生剤の具体例(IV−1f)〜(V〜4f):   Specific examples (IV-1f) to (V to 4f) of other photoacid generators:

Figure 2004318045
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上記一般式(I')で表される化合物は、過ヨウ素酸塩を用いて芳香族化合物を反応させ、得られたヨードニウム塩を対応するカルボン酸に塩交換することにより合成可能である。
一般式(II')、一般式(III')で表される化合物は、例えば、アリールマグネシウムブロミドなどのアリールグリニャール試薬と置換または無置換のフェニルスルホキシドを反応させ、得られたトリアリールスルホニウムハライドを対応するカルボン酸と塩交換する方法で合成できる。また、置換または無置換のフェニルスルホキシドと対応する芳香族化合物をメタンスルホン酸/五酸化二リンあるいは塩化アルミニウムなどの酸触媒を用いて縮合、塩交換する方法、ジアリールヨードニウム塩とジアリールスルフィドを酢酸銅などの触媒を用いて縮合、塩交換する方法などによって合成できる。
塩交換は、いったんハライド塩に導いた後に酸化銀などの銀試薬を用いてカルボン酸塩に変換する方法、あるいはイオン交換樹脂を用いることでも塩交換できる。また、塩交換に用いるカルボン酸あるいはカルボン酸塩は、市販のものを用いるか、あるいは市販のカルボン酸ハライドの加水分解などによって得ることができる。
The compound represented by the above general formula (I ′) can be synthesized by reacting an aromatic compound using periodate and exchanging the obtained iodonium salt with the corresponding carboxylic acid.
The compound represented by general formula (II ′) or general formula (III ′) is obtained by reacting an aryl Grignard reagent such as arylmagnesium bromide with a substituted or unsubstituted phenyl sulfoxide, and reacting the resulting triarylsulfonium halide with the compound. It can be synthesized by a method of salt exchange with the corresponding carboxylic acid. Also, a method in which a substituted or unsubstituted phenyl sulfoxide and a corresponding aromatic compound are condensed and salt exchanged using an acid catalyst such as methanesulfonic acid / phosphorus pentoxide or aluminum chloride, and a diaryl iodonium salt and a diaryl sulfide are mixed with copper acetate. It can be synthesized by a method such as condensation or salt exchange using a catalyst such as
The salt exchange can also be performed by once converting to a halide salt and then converting to a carboxylate using a silver reagent such as silver oxide, or by using an ion exchange resin. The carboxylic acid or carboxylate used for salt exchange can be obtained by using a commercially available product or by hydrolysis of a commercially available carboxylic acid halide.

アニオン部分としてのフッ素置換されたカルボン酸は、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれるものを用いたものも好ましい。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」(監修:石川延男、発行:株式会社シーエムシー、1987)の117〜118ページや、「ChemistryofOrganicFluorineCompoundsII」(Monograph 187,Ed by Milos Hudlicky and AttilaE. Pavlath,AmericanChemicalSociety1995)の747−752ページに記載されている。テロメリゼーション法とは、沃化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である(Scheme-1に例を示した)。テロマー法による合成においては炭素鎖長の異なる複数の化合物の混合物が得られるが、これを混合物のまま使用してもよいし、精製して用いてもよい。   Fluoro-substituted carboxylic acids as anionic moieties may be those derived from fluoroaliphatic compounds produced by the telomerization method (also called telomer method) or the oligomerization method (also called oligomer method). preferable. With respect to the production method of these fluoroaliphatic compounds, for example, “Synthesis and Function of Fluorine Compounds” (Supervision: Nobuo Ishikawa, published by CMC Co., 1987), “Chemistry of Organic Fluorine Compounds II” (Monograph 187 Ed by Milos Hudlicky and Attila E. Pavlath, American Chemical Society 1995), pages 747-752. The telomerization method is a method of synthesizing a telomer by radical polymerization of a fluorine-containing vinyl compound such as tetrafluoroethylene using an alkyl halide having a large chain transfer constant such as iodide as a telogen (example in Scheme-1). showed that). In the synthesis by the telomer method, a mixture of a plurality of compounds having different carbon chain lengths is obtained, but this may be used as a mixture or may be used after purification.

〔d〕 活性光線または放射線の照射によりフッ素非含有カルボン酸を発生する化合物およびアニオンとしてフッ素非含有カルボン酸を有するイオン性化合物の具体例を挙げるが、これらに限定するものではない。 [D] Specific examples of the compound that generates a fluorine-free carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation and the ionic compound having a fluorine-free carboxylic acid as an anion are given, but the invention is not limited thereto.

例えば、下記一般式(AI)〜(AV)で示される化合物を挙げることができる。   Examples thereof include compounds represented by the following general formulas (AI) to (AV).

Figure 2004318045
Figure 2004318045

上記式において、R301 〜R337は、各々独立に水素原子、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、または−S−R0基を表す。R0は直鎖、分岐、環状アルキル基またはアリール基を表す。
上記式(AV)中のRa、Rbは、各々独立に水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい、アルキル基、アルコキシ基を表す。また、上記式(AIV)中のRc、Rdは、各々独立にハロゲン原子、置換基を有していてもよい、アルキル基またはアリール基を表す。RcとRdとが結合して芳香環、単環あるいは多環の環状炭化水素(これらの環内には酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)を形成してもよい。Y1、Y2は、炭素原子を表し、Y1−Y2結合は、単結合でも2重結合でもよい。上記X-は、下記式で示されるカルボン酸化合物がアニオンになったものを表す。X1、X2は、各々独立に、下記式で示されるカルボン酸化合物がカルボキシル基部分でエステル基となったものを表す。
In the above formula, R 301 to R 337 each independently represent a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, a hydroxy group, a halogen atom, or a —S—R 0 group. . R 0 represents a linear, branched, cyclic alkyl group or an aryl group.
Ra and Rb in the above formula (AV) each independently represent a hydrogen atom, a nitro group, a halogen atom, or an alkyl group or an alkoxy group which may have a substituent. In the above formula (AIV), Rc and Rd each independently represents a halogen atom or an alkyl group or an aryl group which may have a substituent. Rc and Rd may combine to form an aromatic ring, monocyclic or polycyclic hydrocarbon (which may contain an oxygen atom or a nitrogen atom). Y 1 and Y 2 each represent a carbon atom, and the Y 1 -Y 2 bond may be a single bond or a double bond. X represents an anion of a carboxylic acid compound represented by the following formula. X 1 and X 2 each independently represent a carboxylic acid compound represented by the following formula, which has become an ester group at the carboxyl group portion.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

Figure 2004318045
Figure 2004318045

上記式中、R338は、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状あるいは環状のアルキル基(ここで、アルキル基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルケニル基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキニル基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状あるいは環状のアルコキシル基、前記アルキル基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子および/または水酸基で置換された基、前記アルケニル基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子および/または水酸基で置換された基、あるいは炭素数6〜20の置換もしくは非置換のアリール基を示す。ここで、アリール基の置換基としてはアルキル基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子を挙げることができる。 In the above formula, R 338 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (wherein the chain of the alkyl group may contain an oxygen atom or a nitrogen atom), carbon number 1 to 20 linear, branched or cyclic alkenyl groups, 1 to 20 carbon straight, branched or cyclic alkynyl groups, 1 to 20 linear, branched or cyclic alkoxyl A group wherein at least part of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with halogen atoms and / or hydroxyl groups, a group wherein at least part of the hydrogen atoms of the alkenyl group are substituted with halogen atoms and / or hydroxyl groups, or carbon The substituted or unsubstituted aryl group of Formula 6-20 is shown. Here, examples of the substituent of the aryl group include an alkyl group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, and a halogen atom.

339は、単結合あるいは、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状あるいは環状のアルキレン基(ここで、アルキレン基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルケニレン基、前記アルキレン基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子および/または水酸基で置換された基、前記アルケニレン基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された基、あるいは炭素数2〜20のアルコキアルキレン基を示し、複数存在するR338、R339は相互に同一でも異なってもよい。 R 339 is a single bond or a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms (wherein the chain of the alkylene group may contain an oxygen atom or a nitrogen atom), carbon number 1-20 linear, branched or cyclic alkenylene groups, groups in which at least some of the hydrogen atoms of the alkylene group are substituted with halogen atoms and / or hydroxyl groups, and at least some of the hydrogen atoms of the alkenylene group A group substituted with a halogen atom or an alkoxyalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and a plurality of R 338 and R 339 may be the same or different from each other.

340は水酸基またはハロゲン原子を示し、複数存在するR340は相互に同一でも異なってもよい。m、n、pおよびqは各々独立に、0〜3の整数で、m+n≦5、p+q≦5である。zは0または1である。 R 340 represents a hydroxyl group or a halogen atom, and a plurality of R 340 may be the same or different from each other. m, n, p and q are each independently an integer of 0 to 3, and m + n ≦ 5 and p + q ≦ 5. z is 0 or 1.

前記一般式(AI)〜(AV)における、R301〜R337、Ra、Rb、Rc、Rd、R0における直鎖、分岐アルキル基としては、置換基を有してもよい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数1〜4個のものが挙げられる。環状アルキル基としては、置換基を有してもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のものが挙げられる。
301〜R337、Ra、Rbのアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基のような炭素数1〜4個のものが挙げられる。
301〜R337、Ra、Rb、Rc、Rdのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。
0、Rc、Rdのアリール基としては、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基のような置換基を有してもよい炭素数6〜14個のものが挙げられる。
これらの置換基として好ましくは、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、沃素原子)、炭素数6〜10個のアリール基、炭素数2〜6個のアルケニル基、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
As the linear or branched alkyl group in R 301 to R 337 , Ra, Rb, Rc, Rd, R 0 in the general formulas (AI) to (AV), a methyl group which may have a substituent, Examples thereof include those having 1 to 4 carbon atoms such as ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and t-butyl group. Examples of the cyclic alkyl group include those having 3 to 8 carbon atoms, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent.
Examples of the alkoxy group of R 301 to R 337 , Ra and Rb include carbon numbers such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group and a t-butoxy group. 1-4 may be mentioned.
Examples of the halogen atom for R 301 to R 337 , Ra, Rb, Rc, and Rd include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the aryl group for R 0 , Rc, and Rd include those having 6 to 14 carbon atoms that may have a substituent such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group, and a naphthyl group.
These substituents are preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, iodine atom), an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. , Cyano group, hydroxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, nitro group and the like.

RcとRdとが結合して形成する、芳香環、単環あるいは多環の環状炭化水素(これらの環内には酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)としては、ベンゼン構造、ナフタレン構造、シクロヘキサン構造、ノルボルネン構造、オキサビシクロ構造等が挙げられる。   Aromatic, monocyclic or polycyclic hydrocarbons formed by combining Rc and Rd (which may contain oxygen and nitrogen atoms) include benzene and naphthalene structures. , Cyclohexane structure, norbornene structure, oxabicyclo structure and the like.

本発明で使用され得る一般式(AI)〜(AIII)で表されるスルホニウム、ヨードニウム化合物は、その対アニオンX-として、上記式(C1)〜(C10)で示されるカルボン酸化合物のうち少なくとも1種の化合物のカルボキシル基(−COOH)がアニオン(−COO-)となったものを含む。
本発明で使用される一般式(AIV)〜(AV)で表される化合物は、置換基X1、X2として、上記式(C1)〜(C10)で示されるカルボン酸化合物のうち少なくとも1種の化合物のカルボキシル基(−COOH)がエステル基(−COO−)となった置換基を含む。
The sulfonium and iodonium compounds represented by the general formulas (AI) to (AIII) that can be used in the present invention include at least the carboxylic acid compounds represented by the above formulas (C1) to (C10) as the counter anion X −. It includes those in which the carboxyl group (—COOH) of one compound is an anion (—COO ).
The compounds represented by the general formulas (AIV) to (AV) used in the present invention are at least one of the carboxylic acid compounds represented by the above formulas (C1) to (C10) as substituents X 1 and X 2. It includes a substituent in which the carboxyl group (—COOH) of the seed compound is an ester group (—COO—).

338における、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状あるいは環状のアルキル基(ここで、アルキル基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ドデシル、1−エトキシエチル、アダマンチル等が挙げられる。
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルケニル基としては、エテニル、プロペニル、イソプロペニル、シクロヘキセン等が挙げられる。
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキニル基としては、アセチレン、プロペニレン等が挙げられる。
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状あるいは環状のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブトキシ、シクロヘキシルオキシ、イソブトキシ、ドデシルオキシ等が挙げられる。
炭素数6〜20の置換もしくは非置換のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラニル等が挙げられる。
アリール基の置換基としてはアルキル基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子を挙げることができる。
As R 338 , a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (wherein the alkyl group chain may contain an oxygen atom or a nitrogen atom) includes methyl, ethyl, Examples include propyl, butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, dodecyl, 1-ethoxyethyl, adamantyl and the like.
Examples of the linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms include ethenyl, propenyl, isopropenyl, cyclohexene and the like.
Examples of the linear, branched or cyclic alkynyl group having 1 to 20 carbon atoms include acetylene and propenylene.
Examples of the linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include methoxy, ethoxy, propyloxy, butoxy, cyclohexyloxy, isobutoxy, dodecyloxy and the like.
Examples of the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms include phenyl, naphthyl, anthranyl and the like.
Examples of the substituent for the aryl group include an alkyl group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, and a halogen atom.

339における、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状あるいは環状のアルキレン基(ここで、アルキレン基の鎖中に酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい)、としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、エトキシエチレン、シクロヘキシレン等が挙げられる。
炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルケニレン基としては、ビニレン、アリレン等が挙げられる。
As R 339 , a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms (wherein the chain of the alkylene group may contain an oxygen atom or a nitrogen atom), methylene, ethylene , Propylene, butylene, isobutylene, ethoxyethylene, cyclohexylene and the like.
Examples of the linear, branched or cyclic alkenylene group having 1 to 20 carbon atoms include vinylene and arylene.

具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Although a specific example is shown, this invention is not limited to these.

Figure 2004318045
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上記光酸発生剤、すなわち一般式(AI)、一般式(AII)、一般式(AIII)で表される化合物は、米国特許第3,734,928号明細書に記載の方法、Macromolecules,vol.10,1307(1977),Journalof Organic Chemistry, vol. 55,4222(1990), J.Radiat.Curing,vol. 5(1),2(1978) に記載の方法などを用い、更にカウンターアニオンを交換することにより合成できる。一般式(AIV)、一般式(AV)で表される化合物は、N−ヒドロキシイミド化合物とカルボン酸クロリドを塩基性条件で反応させる、あるいはニトロベンジルアルコールとカルボン酸クロリドを塩基性条件下反応させることにより得られる。   The photoacid generator, that is, the compound represented by the general formula (AI), the general formula (AII), or the general formula (AIII) is prepared by the method described in US Pat. No. 3,734,928, Macromolecules, vol. .10, 1307 (1977), Journal of Organic Chemistry, vol. 55, 4222 (1990), J. Radiat.Curing, vol. 5 (1), 2 (1978) It can be synthesized by exchanging. The compounds represented by formulas (AIV) and (AV) are prepared by reacting an N-hydroxyimide compound and carboxylic acid chloride under basic conditions, or reacting nitrobenzyl alcohol and carboxylic acid chloride under basic conditions. Can be obtained.

B1成分とB2成分の添加量の質量比は、通常1/1〜50/1、好ましくは1/1〜10/1、特に好ましくは2/1〜5/1である。
B1成分とB2成分の合計量は、組成物全固形分に対し、通常0.5〜20質量%、好ましくは0.75〜15質量%、より好ましくは1〜10質量%の範囲である。
B1成分およびB2成分は各々複数種含有してもよい。
The mass ratio of the added amount of the B1 component and the B2 component is usually 1/1 to 50/1, preferably 1/1 to 10/1, particularly preferably 2/1 to 5/1.
The total amount of the B1 component and the B2 component is usually in the range of 0.5 to 20% by mass, preferably 0.75 to 15% by mass, and more preferably 1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the composition.
A plurality of B1 components and B2 components may be contained.

[3]溶剤(C成分)
本発明の組成物は、好ましくは上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用する溶剤としては、1−メトキシ−2−プロパノールアセテート(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、1−メトキシ−2−プロパノール(プロピレングリコールモノメチルエーテル)、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、1−メトキシ−2−プロパノールアセテート、1−メトキシ−2−プロパノールが特に好ましい。これらの溶剤は、単独あるいは混合して使用される。混合して使用する場合、1−メトキシー2−プロパノールアセテートを含むもの、または1−メトキシ−2−プロパノールを含むものが好ましい。
[3] Solvent (component C)
The composition of the present invention is preferably dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. Examples of the solvent used here include 1-methoxy-2-propanol acetate (propylene glycol monomethyl ether acetate), 1-methoxy-2-propanol (propylene glycol monomethyl ether), ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, and 2-heptanone. , Γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, Ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate Ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, 1-methoxy-2-propanol acetate, 1-methoxy- 2-propanol is particularly preferred. These solvents are used alone or in combination. When mixed and used, those containing 1-methoxy-2-propanol acetate or those containing 1-methoxy-2-propanol are preferred.

[4]界面活性剤(D成分)
本発明のポジ型レジスト組成物は、更に(D)フッ素系および/またはシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤およびシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物が上記(D)界面活性剤とを含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時に、良好な感度および解像度で、密着性および現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。
これらの(D)界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。 使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤またはシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
[4] Surfactant (component D)
The positive resist composition of the present invention further comprises (D) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, a surfactant containing both fluorine atoms and silicon atoms) It is preferable to contain any one of 2) or 2 types or more.
When the positive resist composition of the present invention contains the surfactant (D), when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, good sensitivity and resolution, and less adhesion and development defects. A resist pattern can be provided.
As these (D) surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-62-170950 are disclosed. No. 63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A 2002-277862, US Pat. No. 5,405,720 , No. 5,360,692, No. 5,529,881, No. 5,296,330, No. 5,436,098, No. 5,576,143, No. 5,294,511, No. 5,824,451 The following commercially available surfactants can also be used as they are. Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。
フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレートおよび/または(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(またはメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(またはメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。
In addition to the known surfactants described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.
As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group, may be used. Furthermore, the copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(またはメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(またはメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(またはメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(またはメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(またはメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(またはメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(またはメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(またはメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(またはメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(またはメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。 Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy Copolymer) of (ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or copolymerizing copolymers of methacrylate), acrylate having a C 8 F 17 group (with or methacrylate) (poly (oxyethylene) (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate and) acrylate (or methacrylate) Body, and the like.

(D)界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   (D) The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the positive resist composition (excluding the solvent).

[5]酸拡散抑制剤(E)
本発明の組成物には、活性光線または放射線の照射後、加熱処理までの経時による性能変動(パターンのT−top形状形成、感度変動、パターン線幅変動等)や塗布後の経時による性能変動、更には活性光線または放射線の照射後、加熱処理時の酸の過剰な拡散(解像度の劣化)を防止する目的で、酸拡散抑制剤を添加することが好ましい。酸拡散抑制剤としては、有機塩基性化合物であり、例えば塩基性窒素を含有する有機塩基化合物であり、共役酸のpKa値で4以上の化合物が好ましく使用される。
具体的には下記式(A)〜(E)の構造を挙げることができる。
[5] Acid diffusion inhibitor (E)
In the composition of the present invention, performance fluctuations due to aging after irradiation with actinic rays or radiation and heat treatment (pattern T-top shape formation, sensitivity fluctuations, pattern line width fluctuations, etc.) and performance fluctuations with time after application Furthermore, it is preferable to add an acid diffusion inhibitor for the purpose of preventing excessive diffusion (degradation of resolution) of the acid during the heat treatment after irradiation with actinic rays or radiation. The acid diffusion inhibitor is an organic basic compound, for example, an organic basic compound containing basic nitrogen, and a compound having a pKa value of the conjugate acid of 4 or more is preferably used.
Specifically, the structures of the following formulas (A) to (E) can be exemplified.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

ここで、R250 、R251 及びR252 は、同一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜20個のアルキル基又は炭素数6〜20個の置換もしくは非置換のアリール基を表し、ここで、R251とR252は、互いに結合して環を形成してもよい。
上記アルキル基は無置換であっても置換基を有するものであってもよく、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1〜6のアミノアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基が好ましい。
253 、R254 、R255 及びR256 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜6個のアルキル基を表す。
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。
Here, R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Here, R 251 and R 252 may combine with each other to form a ring.
The alkyl group may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the alkyl group having a substituent include an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. preferable.
R 253 , R 254 , R 255 and R 256 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, and particularly preferably both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group.

好ましい具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換のインダゾール、イミダゾール、置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。   Preferred examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazole, imidazole, substituted or unsubstituted Substituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted Aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine, and the like. Preferred substituents are amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group It is.

特に好ましい化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、   Particularly preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4 , 5-diphenylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (Aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4- Aminoethylpyridine,

3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。
これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。
3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl)- Examples include 5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine. However, the present invention is not limited to this.
These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

酸発生剤と有機塩基性化合物の組成物中の使用割合は、(酸発生剤)/(有機塩基性化合物)(モル比)=2.5〜300であることが好ましい。該モル比とすることが、解像、露光後加熱処理までの経時でレジストパターンの太りの面から好ましい。(酸発生剤)/(有機塩基性化合物)(モル比)は、好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the organic basic compound in the composition is preferably (acid generator) / (organic basic compound) (molar ratio) = 2.5 to 300. The molar ratio is preferably from the standpoint of thickening the resist pattern over time from resolution to post-exposure heat treatment. (Acid generator) / (organic basic compound) (molar ratio) is preferably 5.0 to 200, more preferably 7.0 to 150.

[6]非ポリマー型溶解抑止剤(X)
本発明のポジ型レジスト組成物には、さらに非ポリマー型溶解抑止剤を含有することが特に好ましい。ここで、非ポリマー型溶解抑止剤とは、3000以下の分子量を有する化合物に少なくとも2つ以上の酸分解性基が存在し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する化合物のことである。特に、母核中にフッ素原子が置換しているのが透明性の観点から好ましい。
添加量は、組成物中のポリマーに対して3〜50質量%が好ましく、より好ましくは5〜40質量%、さらに好ましくは7〜30質量%である。(X)成分を添加することにより感度、コンラストがさらに向上する。
[6] Non-polymer type dissolution inhibitor (X)
The positive resist composition of the present invention particularly preferably further contains a non-polymer type dissolution inhibitor. Here, the non-polymer type dissolution inhibitor is a compound in which at least two or more acid-decomposable groups are present in a compound having a molecular weight of 3000 or less, and the solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid. is there. In particular, it is preferable from the viewpoint of transparency that a fluorine atom is substituted in the mother nucleus.
3-50 mass% is preferable with respect to the polymer in a composition, More preferably, 5-40 mass%, More preferably, it is 7-30 mass% with respect to the polymer in a composition. By adding the component (X), sensitivity and contrast are further improved.

以下に、(X)成分の具体例を以下に示すが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。   Specific examples of the component (X) are shown below, but the present invention is not limited to these specific examples.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン/二酸化シリコン皮覆、ガラス基板、ITO基板等の透明基板等)上に、本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、次に活性光線または放射線描画装置を用いて照射を行い、加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形成することができる。   In the manufacture of precision integrated circuit elements, the pattern formation process on the resist film is performed on the substrate (eg, transparent substrate such as silicon / silicon dioxide cover, glass substrate, ITO substrate, etc.). A good resist pattern can be formed by applying an object, then irradiating with an actinic ray or radiation drawing apparatus, heating, developing, rinsing and drying.

本発明のポジ型レジスト組成物の現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノーアミン等のアルコ−ルアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
これらの現像液の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
Examples of the developer for the positive resist composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine and the like. Monoamines, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethyl Aqueous solutions of alkalis such as quaternary ammonium salts such as ammonium hydroxide and choline, cyclic amines such as pyrrole and piperidine, and the like can be used. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
Among these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, the content of this invention is not limited by this.

合成例
(1)樹脂(A1-1)の合成

Figure 2004318045
Synthesis example (1) Synthesis of resin (A1-1)
Figure 2004318045

モノマー(A)43.62gとモノマー(A)のメトキシメチル保護体22.47gをテトラヒドロフラン100gに溶解し、反応系中を窒素置換した後、重合開始剤V−65(和光純薬工業製)1.42gを添加し、反応系中に窒素を流しながら65℃で8時間加熱した。その後室温まで冷却し、反応溶液をヘキサン1.5L中に滴下した。ろ過により粉体を取り出して100℃で減圧乾燥し、50.23gの粉体を得た(収率76%)。得られた粉体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定による重量平均分子量は11400、分散度は1.53であった。また、1H−NMRおよび13C−NMR解析によるモノマー(A)/モノマー(A)のメトキシメチル保護体の組成比は72/28であった。
加えるモノマーを変更する以外は同様の方法で、樹脂(A1−2)〜(A1−10)を得た。
43.62 g of monomer (A) and 22.47 g of the protected methoxymethyl monomer (A) were dissolved in 100 g of tetrahydrofuran, and the reaction system was purged with nitrogen, and then polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 1 .42 g was added and heated at 65 ° C. for 8 hours while flowing nitrogen through the reaction system. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the reaction solution was dropped into 1.5 L of hexane. The powder was taken out by filtration and dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain 50.23 g of powder (yield 76%). The obtained powder had a weight average molecular weight of 11,400 and a dispersity of 1.53 as determined by gel permeation chromatography (GPC). Further, the composition ratio of the protected methoxymethyl monomer (A) / monomer (A) by 1 H-NMR and 13 C-NMR analysis was 72/28.
Resins (A1-2) to (A1-10) were obtained in the same manner except that the monomer to be added was changed.

(2)樹脂(A2−1)の合成
ノルボルネン9.42g、t−ブチルアクリレート19.23g、テトラヒドロフラン50g、重合開始剤V−65(和光純薬工業製)4.96gをオートクレーブに添加し、系中を脱気、窒素置換した後密閉した。この反応器をドライアイスで冷却しながら、テトラフルオロエチレンを反応系中に導入し加圧した。その後、60度に昇温し、12時間反応させた。反応器を室温まで放冷し、粘度の高いポリマー溶液を得た。このポリマー溶液をメタノール中に滴下して粉体を取り出し、減圧下で乾燥し、34.33gの粉体を得た(収率64%)。得られた粉体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定による重量平均分子量は8900、分散度は1.51であった。また、1H−NMRおよび19F−NMR解析によるテトラフルオロエチレン/ノルボルネン/t−ブチルアクリレートの組成比は53/20/27であった。
加えるモノマーを変更する以外は同様の方法で、樹脂(A2−2)〜(A2−9)を得た。
(2) Synthesis of Resin (A2-1) 9.42 g of norbornene, 19.23 g of t-butyl acrylate, 50 g of tetrahydrofuran and 4.96 g of a polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to the autoclave. The inside was deaerated and purged with nitrogen, and then sealed. Tetrafluoroethylene was introduced into the reaction system and pressurized while the reactor was cooled with dry ice. Then, it heated up at 60 degree | times and made it react for 12 hours. The reactor was allowed to cool to room temperature to obtain a polymer solution with high viscosity. The polymer solution was dropped into methanol, and the powder was taken out and dried under reduced pressure to obtain 34.33 g of powder (yield 64%). The obtained powder had a weight average molecular weight of 8,900 and a dispersity of 1.51 as determined by gel permeation chromatography (GPC). The composition ratio of tetrafluoroethylene / norbornene / t-butyl acrylate by 1 H-NMR and 19 F-NMR analysis was 53/20/27.
Resins (A2-2) to (A2-9) were obtained in the same manner except that the monomer to be added was changed.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

レジスト液調製
下記表2に示すポリマーを1.2g、酸発生剤を0.030g、界面活性剤をポリマー溶液に対し100ppm、有機塩基性化合物を0.0012gを溶剤19.6gに溶解したポリマー溶液を0.1μmのテフロンフィルターで濾過しポジ型レジスト液を調製した。
Resist Solution Preparation 1.2 g of the polymer shown in Table 2 below, 0.030 g of acid generator, 100 ppm of surfactant with respect to the polymer solution, and polymer solution of 0.0012 g of organic basic compound dissolved in 19.6 g of solvent. Was filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a positive resist solution.

露光評価
上記のように調製したポジ型レジスト液をスピンコータを利用して反射防止膜(DUV42-6 BrewerScience. Inc. 製)を塗布したシリコンウエハー上に均一に塗布し、120℃60秒間加熱乾燥を行い、膜厚0.1μmのポジ型レジスト膜を形成した。このレジスト膜に対し、KrFマイクロステッパーを用いラインアンドスペース用マスク(ライン/スペース=1:1)を使用してパターン露光し、露光後すぐに130℃90秒間ホットプレート上で加熱した。更に2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液で23℃にて60秒間現像し、30秒間純粋にてリンスした後、乾燥した。このようにして得られたシリコンウエハー上のパターンを下記の方法でレジスト性能を評価した。
〔パターンプロファイル〕
ライン幅150nm(ライン/スペース=1:1)の部分の断面をSEM((株)日立製作所製S−8840)で観察し、ラインパターンが垂直なものを○、T-top、ラウンドトップもしくは裾引きが若干見られたものを△、T-top、ラウンドトップもしくは裾引きの度合いが大きいものを×として評価した。なお、ライン幅150nm(ライン/スペース=1:1)が解像しないものについては、解像し得る最小ライン幅の部分で評価を行った。
〔限界解像力〕
断面SEM観察により、ライン/スペース=1:1で解像し得る最小のライン幅を確認し、その際のライン幅を限界解像力として評価した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
結果を表2に示す。
Exposure Evaluation The positive resist solution prepared as described above is uniformly applied on a silicon wafer coated with an antireflection film (manufactured by DUV42-6 BrewerScience. Inc.) using a spin coater, and is heated and dried at 120 ° C. for 60 seconds. Then, a positive resist film having a thickness of 0.1 μm was formed. The resist film was subjected to pattern exposure using a KrF microstepper using a line and space mask (line / space = 1: 1), and immediately after the exposure, it was heated on a hot plate at 130 ° C. for 90 seconds. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed pure for 30 seconds, and then dried. The resist performance of the pattern on the silicon wafer thus obtained was evaluated by the following method.
(Pattern profile)
Observe the cross section of the line width 150nm (line / space = 1: 1) with SEM (S-8840, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the line pattern is vertical, ○, T-top, round top or hem A case where slight pulling was observed was evaluated as Δ, and a T-top, a round top or a case where the degree of tailing was large was evaluated as x. For the case where the line width of 150 nm (line / space = 1: 1) was not resolved, the evaluation was performed using the minimum line width that can be resolved.
[Limit resolution]
The minimum line width that can be resolved at line / space = 1: 1 was confirmed by cross-sectional SEM observation, and the line width at that time was evaluated as the critical resolution. A smaller value indicates better performance.
The results are shown in Table 2.

[ドライエッチング耐性]
本発明の樹脂(A1-1)〜(A1-7)、(A2-1)〜(A2-6)各3.2gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25gに溶解し、0.1μmのテフロンフィルターでろ過した。各試料溶液をヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布し、120℃で60秒間加熱乾燥して0.5μmのレジスト膜を形成させた。このレジスト膜に対し、エッチング装置を用い、エッチングガスをCHF3/O2=16/4とし、圧力20ミリトール、印加パワー100mW/cm3の条件でエッチング処理した。これらレジストの膜厚変化からレジスト膜のエッチング速度を求めた。同条件でクレゾールノボラック(m/p比=4/6、重量平均分子量 5000)を使用した場合のエッチング速度との比(実施例または比較例の膜のエッチング速度/上記クレゾールノボラック膜のエッチング速度)を算出した。また、得られたサンプルの断面および表面を観察し、以下のように評価した。
○:レジスト表面の凸凹がほとんど観察されない
△:レジスト表面に若干の凸凹が見られる
×:レジスト表面の凸凹が顕著に見られる
結果を表2に示す。
[Dry etching resistance]
3.2 g of each of the resins (A1-1) to (A1-7) and (A2-1) to (A2-6) of the present invention was dissolved in 25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and filtered through a 0.1 μm Teflon filter. did. Each sample solution was applied onto a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and dried by heating at 120 ° C. for 60 seconds to form a 0.5 μm resist film. The resist film was etched using an etching apparatus with an etching gas of CHF 3 / O 2 = 16/4, a pressure of 20 mTorr, and an applied power of 100 mW / cm 3 . The etching rate of the resist film was determined from the change in film thickness of the resist. Ratio with etching rate when using cresol novolak (m / p ratio = 4/6, weight average molecular weight 5000) under the same conditions (etching rate of film of example or comparative example / etching rate of cresol novolak film) Was calculated. Moreover, the cross section and surface of the obtained sample were observed and evaluated as follows.
○: Almost no irregularities on the resist surface are observed. Δ: Some irregularities are seen on the resist surface. X: Unevenness on the resist surface is noticeable. Table 2 shows the results.

Figure 2004318045
Figure 2004318045

表中、各略号は前述の各成分における具体例に記載のもの、および下記のものを表す。
N−1:ヘキサメチレンテトラミン
N−2:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン
N−3:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)
W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素及びシリコン系)
S−1:乳酸メチル
S−2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S−3:プロピレングリコールモノメチルエーテル
In the table, each abbreviation represents one described in the specific examples of each component described above and the following.
N-1: Hexamethylenetetramine N-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene N-3: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene W-1 : Megafuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (Fluorine)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (fluorine and silicon)
S-1: Methyl lactate S-2: Propylene glycol monomethyl ether acetate S-3: Propylene glycol monomethyl ether

本発明の組成物を用いた塗膜は良好なパターンプロファイル、限界解像力、ドライエッチング耐性を示し、エッチング後の膜の表面形状も良好なことが分かる。   It can be seen that the coating film using the composition of the present invention exhibits a good pattern profile, limit resolution, and dry etching resistance, and the surface shape of the film after etching is also good.

Claims (6)

(A1) 下記一般式(Z)で示される基を少なくとも2つ有する繰り返し単位を含有する樹脂、
(A2) 下記一般式(I)から式(III)で示される繰り返し単位のうち少なくもと1つの繰り返し単位を含有する樹脂、及び
(B) 活性光線または放射線の作用により酸を発生する化合物、
を含有し、
樹脂(A1)または樹脂(A2)の少なくとも一方は酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂であることを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 2004318045
一般式(Z)中、
複数のR50〜R55は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
複数のYは各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
Figure 2004318045
一般式(I)〜(III)中、
0、R1は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
2〜R4は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
また、R0とR1、R0とR2、R3とR4が結合し環を形成しても良い。
(A1) a resin containing a repeating unit having at least two groups represented by the following general formula (Z);
(A2) a resin containing at least one repeating unit among the repeating units represented by the following general formulas (I) to (III), and (B) a compound that generates an acid by the action of actinic rays or radiation,
Containing
A positive resist composition, wherein at least one of the resin (A1) and the resin (A2) is a resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid.
Figure 2004318045
In general formula (Z),
A plurality of R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
A plurality of Y each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
Figure 2004318045
In general formulas (I) to (III),
R 0 and R 1 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
R 2 to R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 may combine to form a ring.
樹脂(A1)における一般式(Z)で示される基を少なくとも2つ有する繰り返し単位が、下記一般式(A)、(A')、(A'')のいずれかで示される繰り返し単位であることを特徴とする、請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2004318045
一般式(A)、(A')、(A'')中、
複数のRa1〜Ra6は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、Ra1〜Ra6のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
a7はハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
a8およびRa9は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。
a10は、複数ある場合は異なっていてもよく、それぞれ独立して、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表す。
a11は、複数ある場合は異なっていてもよく、それぞれ独立して、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表す。
a12〜Ra14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
a1〜Ya3は、各々独立して、水素原子又は有機基を表す。
p、m1、m'は、各々独立に2〜5の整数を表す。
n'は、0〜7の整数を表す。
nは0または1を表す。
m2は、0〜7の整数を表す。
1、A2、La1はそれぞれ独立に単結合または2価の連結基表す。
The repeating unit having at least two groups represented by the general formula (Z) in the resin (A1) is a repeating unit represented by any one of the following general formulas (A), (A ′), and (A ″). The positive resist composition according to claim 1, wherein:
Figure 2004318045
In the general formulas (A), (A ′), (A ″),
Several R < a1 > -R <a6> represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group each independently. However, at least one of R a1 to R a6 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R a7 represents a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R a8 and R a9 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group.
When there are a plurality of R a10 s , they may be different and each independently represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
R a11 may be different when there are a plurality of R a11 and each independently represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
R a12 to R a14 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y a1 to Y a3 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
p, m1, and m ′ each independently represents an integer of 2 to 5.
n ′ represents an integer of 0 to 7.
n represents 0 or 1.
m2 represents an integer of 0 to 7.
A 1 , A 2 , and La 1 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
樹脂(A1)及び/または樹脂(A2)の酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂が、式(B)で表される基またはカルボキシル基を酸分解性基で保護した基を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2004318045
一般式(B)中、
Zbは酸分解性基を示す。
31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。R31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
The resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of the acid of the resin (A1) and / or the resin (A2) contains a group represented by the formula (B) or a group obtained by protecting the carboxyl group with an acid-decomposable group. The positive resist composition according to claim 1, wherein the resist composition is a positive resist composition.
Figure 2004318045
In general formula (B),
Zb represents an acid-decomposable group.
R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.
樹脂(A1)及び/または樹脂(A2)の酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂が、式(B’)で表される基を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2004318045
一般式(B’)中、
Zcは水素原子または非酸分解性基を示す。
31〜R36は、各々独立に水素原子、フッ素原子またはアルキル基である。ただし、R31〜R36のうち少なくとも1つはフッ素原子または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。R31〜R36のうちの少なくとも1つは炭素鎖を介して樹脂の主鎖とつながっていてもよい。
Resin (A1) and / or resin (A2) resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid contains a group represented by formula (B '). The positive resist composition according to any one of the above.
Figure 2004318045
In general formula (B ′),
Zc represents a hydrogen atom or a non-acid-decomposable group.
R 31 to R 36 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 31 to R 36 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. At least one of R 31 to R 36 may be connected to the main chain of the resin via a carbon chain.
樹脂(A1)及び/または樹脂(A2)が、更に下記式(IV)〜式(XII)から選択される少なくとも1つの繰り返し単位を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2004318045
一般式(IV)〜(V)中、
5は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸分解性基を表す。
6は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸分解性基を表す。
7aは、複数ある場合は異なっていてもよく、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基を表す。
nは、0または1を表す。
n'は、0〜7の整数を表す。
1は、単結合、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
22、R23、R25は、単結合、又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有しても良い、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
Figure 2004318045
一般式(VI)中、
Rx1〜Rx3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
61〜R66は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R61〜R66のうちの少なくとも1つはフッ素原子である。
67〜R72は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R67〜R72のうちの少なくとも1つはフッ素原子である。
1は、フェニレン基、シクロへキシレン基、アダマンタン残基又はノルボルナン残基を表す。
1は、単結合又は2価の連結基を表す。
qは、0または1である。
1は水素原子または有機基を表す。
一般式(VII)中、
41は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
50〜R55は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。ただし、R50〜R55のうち少なくとも1つはフッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基である。
2は水素原子または有機基を表す。
一般式(VIII)中、
Ry1〜Ry3は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
3は水素原子または有機基を表す。
Figure 2004318045
一般式(IV)〜(X)中、
15は、水素原子、ヒドロキシアルキル基、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基または酸分解性基を表す。
Zは、炭素原子とともに単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。
16、R17、R18は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−CO−O−R15を表す。
19、R20、R21は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基、フッ素原子を有するアルコキシ基又はヒドロキシアルキル基を表す。但しR19、R20、R21の少なくとも一つは水素原子以外の基である。
nは0又は1を表し、x、y、zは0〜4の整数を表す。
Figure 2004318045
一般式(XI)中、
Ra1〜Ra3は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアラルキル基を表す。
4は水素原子または有機基を表す。
mは1又は2を表す。
一般式(XII)中、
Ra4〜Ra6は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアラルキル基を表す。
5は水素原子または有機基を表す。
2は単結合または2価の連結基を示す。
mは1又は2を表す。
The resin (A1) and / or the resin (A2) further contains at least one repeating unit selected from the following formulas (IV) to (XII): The positive resist composition according to Item.
Figure 2004318045
In general formulas (IV) to (V),
R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid-decomposable group.
R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid-decomposable group.
R 7a may be different when there are a plurality of R 7a s and represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
n represents 0 or 1.
n ′ represents an integer of 0 to 7.
A 1 is a single bond, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R 22 —, —CO—O—R 23 —, —CO—N (R 24 ). -R 25 - represents a.
R 22 , R 23 and R 25 each have a single bond or an ether group, ester group, amide group, urethane group or ureido group, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group. Represents.
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group.
Figure 2004318045
In general formula (VI),
Rx 1 to Rx 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or at least one alkyl group wherein a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R 61 to R 66 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 61 to R 66 is a fluorine atom.
R 67 to R 72 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 67 to R 72 is a fluorine atom.
Z 1 represents a phenylene group, a cyclohexylene group, an adamantane residue or a norbornane residue.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
q is 0 or 1.
Y 1 represents a hydrogen atom or an organic group.
In general formula (VII),
R 41 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y 2 represents a hydrogen atom or an organic group.
In general formula (VIII),
Ry 1 to Ry 3 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Y 3 represents a hydrogen atom or an organic group.
Figure 2004318045
In general formulas (IV) to (X),
R 15 is hydrogen atom, hydroxyalkyl group, alkyl group having fluorine atom, cycloalkyl group having fluorine atom, alkenyl group having fluorine atom, aralkyl group having fluorine atom, aryl group having fluorine atom, or acid-decomposable Represents a group.
Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group together with a carbon atom.
R 16 , R 17 and R 18 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group or —CO—O—R 15 .
R 19 , R 20 and R 21 may be the same or different and have a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, an alkenyl group having a fluorine atom, or a fluorine atom. An aralkyl group, an aryl group having a fluorine atom, an alkoxy group having a fluorine atom, or a hydroxyalkyl group is represented. However, at least one of R 19 , R 20 and R 21 is a group other than a hydrogen atom.
n represents 0 or 1, and x, y, z represents an integer of 0 to 4.
Figure 2004318045
In general formula (XI),
Ra 1 to Ra 3 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group or an aralkyl group.
Y 4 represents a hydrogen atom or an organic group.
m represents 1 or 2.
In general formula (XII),
Ra 4 to Ra 6 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group or an aralkyl group.
Y 5 represents a hydrogen atom or an organic group.
L 2 represents a single bond or a divalent linking group.
m represents 1 or 2.
請求項1〜4のいずれかに記載のレジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 A pattern forming method comprising: forming a resist film from the resist composition according to claim 1; and exposing and developing the resist film.
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