JP4320579B2 - Acid generator, sulfonic acid, sulfonic acid derivative, halogen-containing bicyclooctane compound and radiation-sensitive resin composition - Google Patents

Acid generator, sulfonic acid, sulfonic acid derivative, halogen-containing bicyclooctane compound and radiation-sensitive resin composition Download PDF

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本発明は、酸発生剤、スルホン酸とその誘導体、含ハロゲンノルボルナン系化合物および感放射線性樹脂組成物に関わり、さらに詳しくは、特に、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザーあるいはEUV(極紫外線)等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線の如き各種の放射線を使用する微細加工に有用な化学増幅型レジストとして使用されるポジ型感放射線性樹脂組成物の感放射線性酸発生剤として好適な酸発生剤、当該酸発生剤から発生するスルホン酸、当該酸発生剤をなす化合物を合成する原料ないし中間体として有用なスルホン酸誘導体およびその前駆体、並びに当該酸発生剤を含有する感放射線性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to an acid generator, a sulfonic acid and its derivative, a halogen-containing norbornane-based compound, and a radiation-sensitive resin composition, and more particularly, particularly a KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, or EUV ( Positive type radiation sensitive resin used as a chemically amplified resist useful for fine processing using various kinds of radiation such as deep ultraviolet rays (such as extreme ultraviolet rays), X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams Acid generator suitable as a radiation-sensitive acid generator for the composition, sulfonic acid generated from the acid generator, sulfonic acid derivatives useful as raw materials or intermediates for synthesizing the compounds forming the acid generator, and precursors thereof And a radiation-sensitive resin composition containing the acid generator.

集積回路素子の製造に代表される微細加工の分野においては、より高い集積度を得るために、最近では0.20μm以下のレベルでの微細加工が可能なリソグラフィプロセスが必要とされている。
しかし、従来のリソグラフィプロセスでは、一般に放射線としてi線等の近紫外線が用いられているが、この近紫外線では、サブクオーターミクロンレベルでの微細加工が極めて困難であると言われている。
そこで、0.20μm以下のレベルにおける微細加工を可能とするために、より波長の短い放射線の利用が検討されている。このような短波長の放射線としては、例えば、水銀灯の輝線スペクトルやエキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、電子線等を挙げることができるが、これらのうち特に、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、F2エキシマレーザー(波長157nm)、EUV(波長13nm等)、電子線等を用いる技術が注目されている。
In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, a lithography process capable of microfabrication at a level of 0.20 μm or less is recently required to obtain a higher degree of integration.
However, in the conventional lithography process, near ultraviolet rays such as i rays are generally used as radiation, and it is said that fine processing at the subquarter micron level is extremely difficult with this near ultraviolet rays.
Therefore, in order to enable microfabrication at a level of 0.20 μm or less, use of radiation having a shorter wavelength is being studied. Examples of such short-wavelength radiation include an emission line spectrum of a mercury lamp, deep ultraviolet rays typified by an excimer laser, X-rays, and electron beams. Among these, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) is particularly preferable. ), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (wavelength 13 nm, etc.), electron beam, and the like are attracting attention.

前記短波長の放射線に適した感放射線性樹脂組成物として、酸解離性官能基を有する成分と放射線の照射(以下、「露光」という。)により酸を発生する感放射線性酸発生剤との間の化学増幅効果を利用した組成物(以下、「化学増幅型感放射線性組成物」という。)が数多く提案されている。
化学増幅型感放射線性組成物としては、例えば特許文献1には、カルボン酸のt−ブチルエステル基またはフェノールのt−ブチルカーボナート基を有する重合体と感放射線性酸発生剤とを含有する組成物が提案されている。この組成物は、露光により発生した酸の作用により、重合体中に存在するt−ブチルエステル基あるいはt−ブチルカーボナート基が解離して、該重合体がカルボキシル基やフェノール性水酸基からなる酸性基を形成し、その結果、レジスト被膜の露光領域がアルカリ現像液に易溶性となる現象を利用したものである。
ところで、化学増幅型感放射性組成物における感放射線性酸発生剤に求められる特性として、放射線に対する透明性に優れ、かつ酸発生における量子収率が高いこと、発生する酸が十分強いこと、発生する酸の沸点が十分高いこと、発生する酸のレジスト被膜中での拡散距離(以下、「拡散長」という。)が適切であることなどが挙げられる。
As a radiation-sensitive resin composition suitable for short-wave radiation, a component having an acid-dissociable functional group and a radiation-sensitive acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation (hereinafter referred to as “exposure”) Many compositions utilizing the chemical amplification effect between them (hereinafter referred to as “chemically amplified radiation-sensitive composition”) have been proposed.
As a chemically amplified radiation sensitive composition, for example, Patent Document 1 contains a polymer having a t-butyl ester group of carboxylic acid or a t-butyl carbonate group of phenol and a radiation-sensitive acid generator. Compositions have been proposed. In this composition, the t-butyl ester group or t-butyl carbonate group present in the polymer is dissociated by the action of an acid generated by exposure, and the polymer is an acidic compound comprising a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. A group is formed, and as a result, a phenomenon that the exposed region of the resist film becomes readily soluble in an alkali developer is utilized.
By the way, properties required for a radiation-sensitive acid generator in a chemically amplified radiation-sensitive composition are excellent in transparency to radiation, have a high quantum yield in acid generation, and have a sufficiently strong acid to be generated. For example, the boiling point of the acid is sufficiently high, and the diffusion distance of the generated acid in the resist film (hereinafter referred to as “diffusion length”) is appropriate.

これらのうち、酸の強さ、沸点および拡散長に関しては、イオン性の感放射線性酸発生剤ではアニオン部分の構造が重要であり、また通常のスルホニル構造やスルホン酸エステル構造を有するノニオン性の感放射線性酸発生剤ではスルホニル部分の構造が重要となる。例えば、トリフルオロメタンスルホニル構造を有する感放射線性酸発生剤の場合、発生する酸は十分強い酸となり、フォトレジストとしての解像性能は十分高くなるが、酸の沸点が低く、また酸の拡散長が長いため、フォトレジストとしてマスク依存性が大きくなるという欠点がある。また、例えば10−カンファースルホニル構造のような大きな有機基に結合したスルホニル構造を有する感放射線性酸発生剤の場合は、発生する酸の沸点は十分高く、酸の拡散長が十分短いため、マスク依存性は小さくなるが、酸の強度が十分ではないために、フォトレジストとしての解像性能が十分ではない。
一方、パーフルオロ−n−オクタンスルホン酸(PFOS)等のパーフルオロアルキルスルホニル構造を有する感放射線性酸発生剤は、十分な酸性度をもち、かつ酸の沸点や拡散長も概ね適当であるため、近年特に注目されている。
Among these, regarding the strength, boiling point, and diffusion length of the acid, the structure of the anion moiety is important in the ionic radiation-sensitive acid generator, and the nonionic property having a normal sulfonyl structure or sulfonate structure is used. In the radiation-sensitive acid generator, the structure of the sulfonyl moiety is important. For example, in the case of a radiation sensitive acid generator having a trifluoromethanesulfonyl structure, the acid generated is sufficiently strong and the resolution performance as a photoresist is sufficiently high, but the acid boiling point is low, and the acid diffusion length is also low. However, there is a drawback that the mask dependency as a photoresist is increased. Further, in the case of a radiation sensitive acid generator having a sulfonyl structure bonded to a large organic group such as 10-camphorsulfonyl structure, the boiling point of the generated acid is sufficiently high and the diffusion length of the acid is sufficiently short. Although the dependence becomes small, the strength of acid is not sufficient, so that the resolution performance as a photoresist is not sufficient.
On the other hand, a radiation-sensitive acid generator having a perfluoroalkylsulfonyl structure such as perfluoro-n-octanesulfonic acid (PFOS) has sufficient acidity, and the boiling point and diffusion length of the acid are generally appropriate. In recent years, it has attracted particular attention.

しかしながら、PFOS等のパーフルオロアルキルスルホニル構造を有する感放射線性酸発生剤は、環境問題について考えた場合、一般に燃焼性が低く、また人体蓄積性も疑われており、米国の環境保護庁(ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY)による報告(非特許文献1参照。)において、使用を規制する提案がなされている。
また、デバイスの設計寸法がサブハーフミクロン以下であり、線幅制御をより精密に行う必要がある場合に、膜表面の平滑性に劣る化学増幅型レジストを用いると、エッチング等の処理により基板にレジストパターンを転写する際に、膜表面の凹凸形状(以下、「ナノエッジラフネス」という。)が基板に転写される。その結果、パターンの寸法精度が低下し、最終的にデバイスの電気特性が損なわれるおそれがある(例えば、非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4および非特許文献5参照。)。したがって、設計寸法がサブハーフミクロン以下の場合には、化学増幅型レジストの性質として、解像性能が優れているだけでなく、レジストパターン形成後の膜表面の平滑性に優れていることも重要となってきている。
However, radiation sensitive acid generators having a perfluoroalkylsulfonyl structure, such as PFOS, are generally low in flammability and suspected to accumulate in the human body when considering environmental problems. The US Environmental Protection Agency (ENVIRONMENTAL In a report by PROTECTION AGENCY (see Non-Patent Document 1), a proposal for restricting use has been made.
In addition, when the device design dimension is sub-half micron or smaller and the line width control needs to be performed more precisely, using a chemically amplified resist with inferior film surface smoothness results in etching or other treatment on the substrate. When the resist pattern is transferred, an uneven shape (hereinafter referred to as “nano edge roughness”) on the film surface is transferred to the substrate. As a result, the dimensional accuracy of the pattern is lowered, and there is a possibility that the electrical characteristics of the device are eventually impaired (see, for example, Non-Patent Document 2, Non-Patent Document 3, Non-Patent Document 4, and Non-Patent Document 5). Therefore, when the design dimension is sub-half micron or less, it is important that the chemically amplified resist has not only excellent resolution performance but also excellent film surface smoothness after resist pattern formation. It has become.

したがって、微細加工の分野では、前記のパーフルオロアルキルスルホニル構造の場合におけるような欠点がなく、しかも解像性能に優れ、かつナノエッジラフネスの小さい、より優れた化学増幅型レジストを実現しうる、感放射線性酸発生剤としての機能にも優れた代替成分の開発が急務となっている。
特公平2−27660号公報 Perfluorooctyl Sulfonates ; Proposed Significant New Use Rule J. Photopolym. Sci. Tech., p.571(1998) Proc. SPIE, Vol.3333, p.313 Proc. SPIE, Vol.3333, p.634 J. Vac. Sci. Technol. B16(1), p.69(1998)
Therefore, in the field of microfabrication, there is no drawback as in the case of the perfluoroalkylsulfonyl structure, and it is possible to realize a better chemically amplified resist with excellent resolution performance and small nanoedge roughness. There is an urgent need to develop an alternative component that is also excellent in function as a radiation-sensitive acid generator.
JP-B-2-27660 Perfluorooctyl Sulfonates; Proposed Significant New Use Rule J. Photopolym. Sci. Tech., P.571 (1998) Proc.SPIE, Vol.3333, p.313 Proc.SPIE, Vol.3333, p.634 J. Vac. Sci. Technol. B16 (1), p.69 (1998)

本発明の課題は、活性放射線、特に、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザーあるいはEUVに代表される遠紫外線や電子線等に対する透明性に優れ、これらの活性放射線に感応する感放射線性酸発生剤として、ないしは熱酸発生剤として、良好な燃焼性を示し、また人体蓄積性にも問題がなく、しかも発生する酸の酸性度および沸点が十分高く、かつレジスト被膜中での拡散長が適度に短く、またマスクパターンの疎密度への依存性が小さく、かつ表面および側壁の平滑性に優れたレジストパターンを得ることができる新規な酸発生剤、当該酸発生剤から発生するスルホン酸、当該酸発生剤を合成する原料ないし中間体として有用なスルホン酸誘導体およびそれらの前駆体、並びに当該酸発生剤を含有する感放射線性樹脂組成物を提供することにある。 The subject of the present invention is excellent in transparency to actinic radiation, particularly KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV, and the like, and sensitive radiation sensitive to these actinic radiations. As an acidic acid generator or as a thermal acid generator, it exhibits good flammability, has no problem with human accumulation, has a sufficiently high acidity and boiling point, and is diffused in the resist film. A novel acid generator capable of obtaining a resist pattern having a moderately short length, small dependence on the sparse density of the mask pattern, and excellent surface and side wall smoothness, and sulfone generated from the acid generator Acids, sulfonic acid derivatives useful as raw materials or intermediates for synthesizing the acid generator and precursors thereof, and the acid generator And to provide a radiation-sensitive resin composition.

本発明は、第一に、
下記一般式(I)で表される構造(以下、「構造(I)」という。)を有する化合物からなる酸発生剤(以下、酸発生剤(I)と称する。なお、感放射性樹脂組成物中で使用される、必須成分とする感放射線性酸発生剤としては酸発生剤(A)と称する。)からなる。
The present invention, first,
An acid generator (hereinafter referred to as an acid generator (I)) composed of a compound having a structure represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as “structure (I)”) The radiation-sensitive resin composition The radiation-sensitive acid generator used as an essential component is referred to as an acid generator (A)).

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(I)において、R−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH を示し、複数存在するRは相互に同一でも異なってもよく、m0〜2の整数、nは1〜5の整数、好ましくは1または2である。〕 [In General Formula (I), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), and a plurality of R 1 may be the same or different from each other , m is an integer of 0 to 2 , and n is an integer of 1 to 5, preferably 1 or 2. ]

本発明は、第二に、下記一般式(3)で表される含ハロゲンビシクロオクテン系化合物および一般式(4)で表される含ハロゲンビシクロオクタン系化合物(以下、「含ハロゲンビシクロオクタン系化合物類」という。)からなる。 Secondly, the present invention provides a halogen-containing bicyclooctene compound represented by the following general formula (3) and a halogen-containing bicyclooctane compound represented by the general formula (4) (hereinafter referred to as “halogen-containing bicyclooctane compound”). It is called "kind").

Figure 0004320579
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〔一般式(3)および(4)において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義であり、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。また、一般式(3)において、二重結合はビシクロオクタン構造中任意の位置に存在することができる。〕 In [Formula (3) and (4), R 1, m and n are each in the general formula (I) have the same meanings as R 1, m and n, X represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom. Moreover, in General formula (3), a double bond can exist in arbitrary positions in a bicyclooctane structure. ]

本発明は、第三に、下記一般式(IA)で表されるスルホン酸(以下、「スルホン酸(IA)」という。)からなる。

Figure 0004320579
Thirdly, the present invention comprises a sulfonic acid represented by the following general formula (IA) (hereinafter referred to as “sulfonic acid (IA)”).
Figure 0004320579

〔一般式(IA)において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義である。〕 [In general formula (IA), R < 1 >, m, and n are synonymous with R < 1 >, m, and n in general formula (I), respectively. ]

本発明は、第四に、下記一般式(1C)で表されるスルホン酸塩(以下、「スルホン酸塩(1C)」という。)からなる。 Fourthly, the present invention comprises a sulfonate represented by the following general formula (1C) (hereinafter referred to as “sulfonate (1C)”).

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(1C)において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義であり、MはNa、KまたはLiを示す。〕 In [Formula (1C), R 1, m and n have the same meanings as R 1, m and n, respectively, in formula (I), M represents a Na, K or Li. ]

本発明は、第五に、下記一般式(IB)で表されるスルホニルハライド化合物(以下、「スルホニルハライド化合物(IB)」という。)からなる。 Fifthly, the present invention comprises a sulfonyl halide compound represented by the following general formula (IB) (hereinafter referred to as “sulfonyl halide compound (IB)”).

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(IB)において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義であり、Halはハロゲン原子を示す。〕 [In general formula (IB), R < 1 >, m, and n are synonymous with R < 1 >, m, and n in general formula (I), respectively, and Hal shows a halogen atom. ]

本発明は、第六に、(A)酸発生剤を必須成分とする感放射線性酸発生剤および(B)酸解離性基を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が解離したときにアルカリ易溶性となる樹脂を含有することを特徴とするポジ型感放射線性樹脂組成物からなる。 Sixthly, the present invention relates to (A) a radiation-sensitive acid generator having an acid generator as an essential component and (B) an alkali-insoluble or alkali-insoluble resin having an acid-dissociable group, It consists of a positive radiation sensitive resin composition characterized by containing a resin that becomes readily soluble in alkali when the functional group is dissociated.

本発明は、第七に、(A)酸発生剤を必須成分とする感放射線性酸発生剤、(C)アルカリ可溶性樹脂および(D)酸の存在下でアルカリ可溶性樹脂を架橋しうる化合物を含有することを特徴とするネガ型感放射線性樹脂組成物からなる。 Seventhly, the present invention provides (A) a radiation-sensitive acid generator containing an acid generator as an essential component, (C) an alkali-soluble resin, and (D) a compound capable of crosslinking the alkali-soluble resin in the presence of an acid. It consists of a negative radiation sensitive resin composition characterized by containing.

本発明の酸発生剤(I)は、良好な燃焼性を示し、また人体蓄積性にも問題がなく、またKrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザーあるいはEUVに代表される遠紫外線や電子線等に対する透明性に優れ、これらの放射線に感応して、ないしは加熱により、本発明のスルホン酸(IA)を発生する成分であり、特に、化学増幅型レジストとして有用なポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物における感放射線性酸発生剤として極めて好適に使用することができる。 The acid generator (I) of the present invention exhibits good flammability and has no problem with human accumulation, and far ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser or EUV. Positive radiation sensitivity that is excellent in transparency to electron beams, etc., is a component that generates the sulfonic acid (IA) of the present invention in response to these radiations or by heating, and is particularly useful as a chemically amplified resist. It can be used very suitably as a radiation sensitive acid generator in resin compositions and negative radiation sensitive resin compositions.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
酸発生剤(I)
酸発生剤(I)は、露光ないしは加熱によりスルホン酸(IA)を発生する成分である。
酸発生剤(I)は、その構造(I)中のスルホニル基のα−位に強い含フッ素系電子吸引基をもつため、発生するスルホン酸(IA)の酸性度が高く、また沸点が十分高いためフォトリソグラフィ工程中で揮発し難く、かつレジスト被膜中での酸の拡散長も適度に短いという特性を有する。さらに、発生するスルホン酸(IA)中のフッ素含有量が高級パーフルオロアルカンスルホン酸に比べて少ないため、良好な燃焼性を示し、また人体蓄積性も低いものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Acid generator (I)
The acid generator (I) is a component that generates sulfonic acid (IA) by exposure or heating.
Since the acid generator (I) has a strong fluorine-containing electron withdrawing group at the α-position of the sulfonyl group in the structure (I), the generated sulfonic acid (IA) has high acidity and has a sufficient boiling point. Since it is high, it is difficult to volatilize during the photolithography process, and the acid diffusion length in the resist film is also reasonably short. Furthermore, since the fluorine content in the generated sulfonic acid (IA) is less than that of higher perfluoroalkanesulfonic acid, it exhibits good combustibility and low human accumulation.

一般式(I)において、R1の1価または2価の置換基としては、例えば、オキソ基(=O)、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ホルミル基、ハロゲン原子、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のビニリデン基、炭素数1〜12の1価の環状有機基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、炭素数6〜20のアリーロキシ基、炭素数2〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキルカルボニル基、炭素数7〜20のアリールカルボニル基、炭素数2〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキルカルボニロキシ基、炭素数7〜20のアリールカルボニロキシ基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のアリーロキシカルボニル基、(S系官能基)等を挙げることができる。 In the general formula (I), examples of the monovalent or divalent substituent of R 1 include an oxo group (═O), a hydroxyl group, a carboxyl group, a formyl group, a halogen atom, and a linear chain having 1 to 10 carbon atoms. Or branched alkyl group, linear or branched vinylidene group having 1 to 10 carbon atoms, monovalent cyclic organic group having 1 to 12 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 1 to carbon atoms 10 linear or branched alkoxyl groups, aryloxy groups having 6 to 20 carbon atoms, linear or branched alkylcarbonyl groups having 2 to 10 carbon atoms, arylcarbonyl groups having 7 to 20 carbon atoms, carbon numbers A linear or branched alkylcarbonyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an arylcarbonyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, a linear or branched alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carbon number 20 aryloxycarbonyl group, and the like (S based functional group).

前記炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。
また、前記炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のビニリデン基としては、例えば、カルベニル基、1,1−エチリデニル基、プロピリデニル基、1−メチルプロピリデニル基、1−エチルプロピリデニル基等を挙げることができる。
また、前記炭素数1〜12の1価の環状有機基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、カンホロイル基等を挙げることができる。
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, and n-pentyl. Group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
Examples of the linear or branched vinylidene group having 1 to 10 carbon atoms include carbenyl group, 1,1-ethylidenyl group, propylidenyl group, 1-methylpropylidenyl group, 1-ethylpropylidene group. A denyl group etc. can be mentioned.
Examples of the monovalent cyclic organic group having 1 to 12 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a camphoroyl group.

また、前記炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、1−ナフチル基、1−アントラセニル基、ベンジル基等を挙げることができる。
また、前記炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基等を挙げることができる。
また、前記炭素数6〜20のアリーロキシ基としては、例えば、フェノキシ基、p−ヒドロキシフェノキシ基、o−トリルオキシ基、m−トリルオキシ基、p−トリルオキシ基等を挙げることができる。
Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, p-hydroxyphenyl group, 1-naphthyl group, 1-anthracenyl group, A benzyl group etc. can be mentioned.
Examples of the linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, and t-butoxy group. Can be mentioned.
Moreover, as said C6-C20 aryloxy group, a phenoxy group, p-hydroxyphenoxy group, o-tolyloxy group, m-tolyloxy group, p-tolyloxy group etc. can be mentioned, for example.

また、前記炭素数2〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキルカルボニル基としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、i−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、t−ブチルカルボニル基等を挙げることができる。
また、前記炭素数7〜20のアリールカルボニル基としては、例えば、フェニルカルボニル基、ベンジルカルボニル基等を挙げることができる。
また、前記炭素数2〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。
また、前記炭素数7〜20のアリーロキシカルボニル基としては、例えば、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等を挙げることができる。なお、これらの置換基はさらに任意の置換基、例えば前記した置換基を1種以上有することもできる。
Examples of the linear or branched alkylcarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms include a methylcarbonyl group, an ethylcarbonyl group, an n-propylcarbonyl group, an i-propylcarbonyl group, an n-butylcarbonyl group, Examples thereof include a t-butylcarbonyl group.
Examples of the arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms include a phenylcarbonyl group and a benzylcarbonyl group.
Examples of the linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, Examples thereof include a t-butoxycarbonyl group.
Examples of the aryloxycarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms include a phenoxycarbonyl group and a benzyloxycarbonyl group. In addition, these substituents can also have arbitrary substituents, for example, 1 or more types of the above-mentioned substituents.

一般式(I)において、R1は式中のビシクロオクタン環を構成する炭素原子の何れにも結合することができ、複数存在するR1は相互に同一でも異なってもよい。
一般式(I)において、R1としては、例えば、−R7、−COOR8、−SR8、−SOR8、−SO28、−SO2(OR8)等が好ましく、特に、CH3、−COOCH3、−SCH3、−SOCH3、−SO2CH3、−SO2(OCH3)等が好ましく、mとしては0〜4が好ましく、0〜2が更に好ましい。ここで、R7、R8は後述する一般式(2)におけるR7、R8と同義である。
In the general formula (I), R 1 can be bonded to any carbon atom constituting the bicyclooctane ring in the formula, and a plurality of R 1 may be the same or different from each other.
In the general formula (I), as R 1 , for example, —R 7 , —COOR 8 , —SR 8 , —SOR 8 , —SO 2 R 8 , —SO 2 (OR 8 ) and the like are preferable. 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , —SO 2 (OCH 3 ) and the like are preferable, and m is preferably 0 to 4, and more preferably 0 to 2. Here, R 7 and R 8 are synonymous with R 7 and R 8 in the general formula (2) described later.

好ましい構造(I)の具体例としては、例えば、下記式(I−1)〜(I−12) で表される構造等を挙げることができる。 Specific examples of preferred structure (I) include structures represented by the following formulas (I-1) to (I-12).

Figure 0004320579
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Figure 0004320579
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Figure 0004320579
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これらの構造のうち、式(1-1)、式(1-9)等が好ましい。 Of these structures, formula (1-1), formula (1-9) and the like are preferable.

一般式(1)において、M+の1価のオニウムカチオンとしては、例えば、O、S、Se、N、P、As、Sb、Cl、Br、I等のオニウムカチオンを挙げることができる。
これらのオニウムカチオンのうち、SのオニウムカチオンおよびIのオニウムカチオンが好ましい。
In the general formula (1), examples of the monovalent onium cation of M + include onium cations such as O, S, Se, N, P, As, Sb, Cl, Br, and I.
Of these onium cations, the onium cation of S and the onium cation of I are preferred.

一般式(1)において、M+の1価のオニウムカチオンのうち、Sのオニウムカチオンとしては、例えば、下記一般式(5)で表されるものを挙げることができ、またIのオニウムカチオンとしては、例えば、下記一般式(6)で表されるものを挙げることができる。 In the general formula (1), among the monovalent onium cations of M + , examples of the onium cation of S include those represented by the following general formula (5). For example, what is represented by following General formula (6) can be mentioned.

Figure 0004320579
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〔一般式(5)において、R、RおよびRは相互に独立に置換基を有していてもよい炭素数1〜30、好ましくは、1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜30、好ましくは、6〜18の1価の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30、好ましくは6〜18のアリール基、または非置換の原子数4〜30の1価のヘテロ環状有機基を示すか、あるいはR、RおよびRのうちの何れか2つ以上がイオウ原子を介して相互に結合していてもよい。〕 [In the general formula (5), R 2 , R 3 and R 4 are each independently a linear or branched group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, which may have a substituent. Alkyl group, optionally having 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent, preferably 6 to 18 monovalent hydrocarbon group, optionally having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 Or an aryl group of ˜18 or an unsubstituted monovalent heterocyclic organic group of 4 to 30 atoms, or any two or more of R 2 , R 3 and R 4 are bonded via a sulfur atom bonded to each other may be Tei. ]

Figure 0004320579
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〔一般式(6)において、RおよびRは相互に独立に置換基を有していてもよい炭素数1〜30、好ましくは、1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜30、好ましくは、6〜18の1価の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30、好ましくは6〜18のアリール基、または非置換の原子数4〜30の1価のヘテロ環状有機基を示すか、あるいはR ヨウ素原子を介して相互に結合して環を形成していてもよい。〕 [In General formula (6), R < 5 > and R < 6 > are the C1-C30 which may have a substituent mutually independently, Preferably, a 1-10 linear or branched alkyl group, C3-C30 which may have a substituent, Preferably, it is a C6-C18 monovalent hydrocarbon group and C6-C30 which may have a substituent, Preferably it is 6-18. An aryl group or an unsubstituted monovalent heterocyclic organic group having 4 to 30 atoms may be shown, or R 5 and R 6 may be bonded to each other through an iodine atom to form a ring. ]

一般式(5)または一般式(6)において、R2、R3、R4、R5およびR6の非置換の炭素数1〜30の直鎖状、分岐状の1価の炭化水素基もしくは、炭素数3〜30の環状の1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルブチル基、1,1−ジメチルブチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、i−ヘキシル基、n−オクチル基、i−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−t−ブチルシクロヘキシル基等のアルキル基や、シクロヘキセニル基、ノルボルネン骨格を有する基、ノルボルナン骨格を有する基、イソボルニル骨格を有する基、トリシクロデカン骨格を有する基、テトラシクロドデカン骨格を有する基、アダマンタン骨格を有する基等を挙げることができる。 In general formula (5) or general formula (6), R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each an unsubstituted straight-chain, branched monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Alternatively, examples of the cyclic monovalent hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 1-methylpropyl group, 2- Methylpropyl group, t-butyl group, n-pentyl group, i-pentyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, i-hexyl group, n-octyl group, i-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-t-butylcyclohex An alkyl group such as a syl group, a cyclohexenyl group, a group having a norbornene skeleton, a group having a norbornane skeleton, a group having an isobornyl skeleton, a group having a tricyclodecane skeleton, a group having a tetracyclododecane skeleton, or an adamantane skeleton Groups and the like.

前記炭化水素基の置換基としては、例えば、炭素数6〜30のアリール基、炭素数2〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルケニル基や、ハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子等のヘテロ原子を含む原子数1〜30の基等を挙げることができる。なお、これらの置換基はさらに任意の置換基、例えば前記した置換基を1種以上有することもできる。
前記置換基で置換された炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基としては、例えば、ベンジル基、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、フェノキシメチル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、アセチルメチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、2−フルオロプロピル基、(トリフルオロアセチル)メチル基、(トリクロロアセチル)メチル基、(ペンタフルオロベンゾイル)メチル基、アミノメチル基、(シクロヘキシルアミノ)メチル基、(ジフェニルホスフィノ)メチル基、(トリメチルシリル)メチル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、2−アミノエチル基等を挙げることができる。
Examples of the substituent for the hydrocarbon group include an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, and sulfur. Examples thereof include groups having 1 to 30 atoms including heteroatoms such as atoms, phosphorus atoms, and silicon atoms. In addition, these substituents can also have arbitrary substituents, for example, 1 or more types of the above-mentioned substituents.
Examples of the linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms substituted with the substituent include benzyl, methoxymethyl, methylthiomethyl, ethoxymethyl, and ethylthio. Methyl group, phenoxymethyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, acetylmethyl group, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, chloromethyl group, trichloromethyl group, 2-fluoropropyl group, (trifluoroacetyl) methyl Group, (trichloroacetyl) methyl group, (pentafluorobenzoyl) methyl group, aminomethyl group, (cyclohexylamino) methyl group, (diphenylphosphino) methyl group, (trimethylsilyl) methyl group, 2-phenylethyl group, 3- Phenylpropyl group, 2-aminoethyl group, etc. It can be mentioned.

また、R2、R3、R4、R5およびR6の非置換の炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、1−フェナントリル基等を挙げることができる。
また、R2、R3、R4、R5およびR6の非置換の原子数4〜30の1価のヘテロ環状有機基としては、例えば、フリル基、チエニル基、ピラニル基、ピロリル基、チアントレニル基、ピラゾリル基、イソチアゾリル基、イソオキサゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、3−テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド基等を挙げることができる。
Examples of the unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms of R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and a 1-anthryl group. , 1-phenanthryl group and the like.
Examples of the unsubstituted monovalent heterocyclic organic group having 4 to 30 atoms of R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 include a furyl group, a thienyl group, a pyranyl group, a pyrrolyl group, Thianthrenyl group, pyrazolyl group, isothiazolyl group, isoxazolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiopyranyl group, tetrahydrothiofuranyl group, 3-tetrahydrothiophene-1,1 -A dioxide group etc. can be mentioned.

前記アリール基および1価のヘテロ環状有機基の置換基としては、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基や、ハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子等のヘテロ原子を含む原子数1〜30の基等を挙げることができる。なお、これらの置換基はさらに任意の置換基、例えば前記した置換基を1種以上有することもできる。
前記置換基で置換された炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、p−メトキシフェニル基、メシチル基、o−クメニル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、p−フルオロフェニル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、p−クロロフェニル基、p−ブロモフェニル基、p−ヨードフェニル基等を挙げることができる。
Examples of the substituent for the aryl group and the monovalent heterocyclic organic group include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom. And a group having 1 to 30 atoms containing a hetero atom such as a silicon atom. In addition, these substituents can also have arbitrary substituents, for example, 1 or more types of the above-mentioned substituents.
Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms substituted by the substituent include, for example, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, p-hydroxyphenyl group, p-methoxyphenyl group, mesityl group, o-cumenyl, 2,3-xylyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 3,4-xylyl, 3,5-xylyl, p-fluoro Examples thereof include a phenyl group, a p-trifluoromethylphenyl group, a p-chlorophenyl group, a p-bromophenyl group, and a p-iodophenyl group.

前記置換基で置換された原子数4〜30の1価のヘテロ環状有機基としては、例えば、2−ブロモフリル基、3−メトキシチエニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基等を挙げることができる。 Examples of the monovalent heterocyclic organic group having 4 to 30 atoms substituted with the substituent include, for example, 2-bromofuryl group, 3-methoxythienyl group, 3-bromotetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydropyranyl. Group, 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group and the like.

+の1価のオニウムカチオン部位は、例えばAdvances in Polymer Science, Vol.62, p.1-48(1984)に記載されている一般的な方法に準じて製造することができる。 The monovalent onium cation moiety of M + can be produced according to a general method described in, for example, Advances in Polymer Science, Vol. 62, p. 1-48 (1984).

好ましい1価のオニウムカチオンとしては、例えば、下記式(5-1)〜(5-64)で表されるスルホニウムカチオン、下記式(6-1)〜(6-39)で表されるヨードニウムカチオン等を挙げることができる。 Preferred monovalent onium cations include, for example, sulfonium cations represented by the following formulas (5-1) to (5-64) and iodonium cations represented by the following formulas (6-1) to (6-39). Etc.

Figure 0004320579
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これらの1価のオニウムカチオンのうち、前記式(5-1)、式(5-2)、式(5-6)、式(5-8)、式(5-13)、式(5-19)、式(5-25)、式(5-27)、式(5-29)、式(5-51)または式(5-54)で表されるスルホニウムカチオン;前記式(6-1)または式(6-11)で表されるヨードニウムカチオン等が好ましい。 Among these monovalent onium cations, the formula (5-1), formula (5-2), formula (5-6), formula (5-8), formula (5-13), formula (5- 19), a sulfonium cation represented by formula (5-25), formula (5-27), formula (5-29), formula (5-51) or formula (5-54); ) Or an iodonium cation represented by the formula (6-11) is preferable.

また、酸発生剤(1)をなす化合物のうち、好ましい非イオン性化合物としては、例えば、下記一般式(2)で表されるN−スルホニルオキシイミド化合物を挙げることができる。 Moreover, as a preferable nonionic compound among the compounds which make an acid generator (1), the N-sulfonyloxyimide compound represented by following General formula (2) can be mentioned, for example.

Figure 0004320579
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〔一般式(2)において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義であり、R7およびR8は相互に独立に水素原子または置換もしくは非置換の1価の有機基を示すか、あるいはR7およびR8とが相互に結合してそれらが結合している炭素原子と共に環を形成しており、Y1は単結合、二重結合または2価の有機基を示す。〕
以下では、一般式(2)で表されるN−スルホニルオキシイミド化合物を「N−スルホニルオキシイミド化合物(2)」という。
[In the general formula (2), R 1, m and n have the same meanings as R 1, m and n, respectively, in the general formula (I), R 7 and R 8 are hydrogen atoms or each independently a substituted or unsubstituted Or R 7 and R 8 are bonded to each other to form a ring with the carbon atom to which they are bonded, and Y 1 is a single bond, a double bond or 2 A valent organic group. ]
Hereinafter, the N-sulfonyloxyimide compound represented by the general formula (2) is referred to as “N-sulfonyloxyimide compound (2)”.

一般式(2)において、各式中のスルホニルオキシ基(SO2−O−)に結合した好ましいイミド基としては、例えば、下記式(7-1)〜(7-9) の基等を挙げることができる。 In the general formula (2), examples of the preferable imide group bonded to the sulfonyloxy group (SO 2 —O—) in each formula include groups represented by the following formulas (7-1) to (7-9). be able to.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

Figure 0004320579
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Figure 0004320579
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これらのイミド基のうち、式(7-1)、式(7-4)、式(7-8)または式(7-9)で表される基等が好ましい。 Of these imide groups, groups represented by formula (7-1), formula (7-4), formula (7-8) or formula (7-9) are preferred.

本発明の酸発生剤(I)は、露光ないしは加熱によりスルホン酸(IA)を発生する作用を有し、特に、後述する感放射線性樹脂組成物における感放射線性酸発生剤(A)として極めて好適に使用することができる。 The acid generator (I) of the present invention has an action of generating sulfonic acid (IA) by exposure or heating, and is extremely useful as a radiation sensitive acid generator (A) in a radiation sensitive resin composition described later. It can be preferably used.

−スルホン酸オニウム塩化合物(1)の合成法−
スルホン酸オニウム塩化合物(1)は、例えば、前記Advances in Polymer Science, Vol.62, p.1-48(1984)やInorganic Chemistry, Vol.32, p.5007-5011(1993)に記載されている一般的な方法に準じて合成することができる。
-Synthesis of sulfonic acid onium salt compound (1)-
The sulfonic acid onium salt compound (1) is described in, for example, Advances in Polymer Science, Vol. 62, p. 1-48 (1984) and Inorganic Chemistry, Vol. 32, p. 5007-5011 (1993). It can be synthesized according to a general method.

即ち、下記反応式[1]に示すように、対応する前駆化合物(1a)を、無機塩基の存在下で、亜二チオン酸ナトリウムと反応させることにより、スルフィン酸塩(1b)に変換し、これを過酸化水素などの酸化剤により酸化することにより、スルホン酸塩(1c)に変換したのち、対イオン交換前駆体M+-とイオン交換反応を行うことにより、スルホン酸オニウム塩化合物(1)を得ることができる。 That is, as shown in the following reaction formula [1], the corresponding precursor compound (1a) is converted to a sulfinate (1b) by reacting with sodium dithionite in the presence of an inorganic base, This is oxidized to an sulfonate (1c) by oxidizing with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, and then subjected to an ion exchange reaction with a counter ion exchange precursor M + D to obtain an onium sulfonate compound ( 1) can be obtained.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔反応式[1]において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義であり、M+は一価のオニウムカチオンを示し、Gは脱離性の1価の基を示し、D-は1価のアニオンを示す。〕 [In Scheme [1], R 1, m and n have the same meanings as R 1, m and n, respectively, in the general formula (I), M + represents a monovalent onium cation, G is a leaving Represents a monovalent group, and D represents a monovalent anion. ]

前駆化合物(1a)において、Bの脱離性の1価の基としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子のほか、メタンスルホネート基、p−トルエンスルホネート基等を挙げることができ、好ましくは、臭素原子、ヨウ素原子である。 Examples of the detachable monovalent group of B in the precursor compound (1a) include halogen atoms such as chlorine atom, bromine atom and iodine atom, methanesulfonate group, p-toluenesulfonate group and the like. Preferably, they are a bromine atom and an iodine atom.

前駆化合物(1a)と亜二チオン酸ナトリウムとの反応において、亜二チオン酸ナトリウムの前駆化合物(1a)に対するモル比は、通常、0.01〜100、好ましくは1.0〜10である。 In the reaction of the precursor compound (1a) with sodium dithionite, the molar ratio of sodium dithionite to the precursor compound (1a) is usually 0.01 to 100, preferably 1.0 to 10.

また、前記無機塩基としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等挙げることができ、好ましくは、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等である。
無機塩基の亜二チオン酸ナトリウムに対するモル比は、通常、1.0〜10.0、好ましくは2.0〜4.0である。
Examples of the inorganic base include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like, preferably sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like.
The molar ratio of the inorganic base to sodium dithionite is usually 1.0 to 10.0, preferably 2.0 to 4.0.

この反応は、好ましくは有機溶媒と水との混合溶媒中で行われる。
前記有機溶媒としては、例えば、低級アルコール類、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等の、水との相溶性のよい溶媒が好ましく、さらに好ましくは、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等であり、特に好ましくはアセトニトリルである。
This reaction is preferably performed in a mixed solvent of an organic solvent and water.
As the organic solvent, for example, a solvent having good compatibility with water, such as lower alcohols, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethylsulfoxide, and the like are preferable, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide and the like are preferable, and acetonitrile is particularly preferable.

有機溶媒の使用割合は、有機溶媒と水との合計100重量部に対して、通常、5重量部以上、好ましくは10重量部以上、さらに好ましくは20〜90重量部である。
反応温度は、通常、40〜200℃、好ましくは60〜120℃であり、反応時間は、通常、0.5〜72時間、好ましくは2〜24時間である。なお、反応温度が有機溶媒あるいは水の沸点より高い場合は、オートクレーブなどの耐圧容器を使用する。
The use ratio of the organic solvent is usually 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, and more preferably 20 to 90 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the organic solvent and water.
The reaction temperature is usually 40 to 200 ° C., preferably 60 to 120 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 72 hours, preferably 2 to 24 hours. When the reaction temperature is higher than the boiling point of the organic solvent or water, a pressure vessel such as an autoclave is used.

スルフィン酸塩(1b)の酸化反応において、酸化剤としては、過酸化水素のほか、メタクロロ過安息香酸、t−ブチルヒドロペルオキシド、ペルオキシ硫酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過ホウ素酸ナトリウム、メタヨウ素酸ナトリウム、クロム酸、二クロム酸ナトリウム、ハロゲン、ヨードベンゼンジクロリド、ヨードベンゼンジアセテート、酸化オスミウム(VIII)、酸化ルテニウム(VIII)、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、酸素ガス、オゾンガス等を挙げることができ、好ましくは、過酸化水素、メタクロロ過安息香酸、t−ブチルヒドロペルオキシド等である。
酸化剤のスルフィン酸塩(1b)に対するモル比は、通常、1.0〜10.0、好ましくは1.5〜4.0である。
In the oxidation reaction of sulfinate (1b), as an oxidizing agent, in addition to hydrogen peroxide, metachloroperbenzoic acid, t-butyl hydroperoxide, potassium peroxysulfate, potassium permanganate, sodium perborate, sodium metaiodic acid Sodium, chromic acid, sodium dichromate, halogen, iodobenzene dichloride, iodobenzene diacetate, osmium oxide (VIII), ruthenium oxide (VIII), sodium hypochlorite, sodium chlorite, oxygen gas, ozone gas, etc. Preferred are hydrogen peroxide, metachloroperbenzoic acid, t-butyl hydroperoxide, and the like.
The molar ratio of the oxidizing agent to the sulfinate (1b) is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.5 to 4.0.

また、前記酸化剤と共に遷移金属触媒を併用することもできる。
前記遷移金属触媒としては、例えば、タングステン酸二ナトリウム、塩化鉄(III)、塩化ルテニウム(III)、酸化セレン(IV)等を挙げることができ、好ましくはタングステン酸二ナトリウムである。
遷移金属触媒のスルフィン酸塩(1b)に対するモル比は、通常、0.001〜2.0、好ましくは0.01〜1.0、さらに好ましくは0.03〜0.5である。
In addition, a transition metal catalyst can be used in combination with the oxidizing agent.
Examples of the transition metal catalyst include disodium tungstate, iron (III) chloride, ruthenium (III) chloride, selenium oxide (IV), and the like, preferably disodium tungstate.
The molar ratio of the transition metal catalyst to the sulfinate (1b) is usually 0.001 to 2.0, preferably 0.01 to 1.0, and more preferably 0.03 to 0.5.

さらに、前記酸化剤および遷移金属触媒に加え、反応液のpH調整の目的で、緩衝剤を使用することもできる。
前記緩衝剤としては、例えば、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム等を挙げることができる。緩衝剤のスルフィン酸塩(1b)に対するモル比は、通常、0.01〜2.0、好ましくは0.03〜1.0、さらに好ましくは0.05〜0.5である。
Furthermore, in addition to the oxidizing agent and the transition metal catalyst, a buffer may be used for the purpose of adjusting the pH of the reaction solution.
Examples of the buffer include disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and potassium dihydrogen phosphate. The molar ratio of the buffer to the sulfinate (1b) is usually 0.01 to 2.0, preferably 0.03 to 1.0, and more preferably 0.05 to 0.5.

この反応は、通常、反応溶媒中で行われる。
前記反応溶媒としては、水や、例えば、低級アルコール類、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機溶媒が好ましく、さらに好ましくは、水、メタノール、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等であり、特に好ましくは水、メタノールである。
また必要に応じて、有機溶媒と水とを併用することもでき、その場合の有機溶媒の使用割合は、有機溶媒と水との合計100重量部に対して、通常、5重量部以上、好ましくは10重量部以上、さらに好ましくは20〜90重量部である。反応溶媒のスルフィン酸塩(1b)100重量部に対する使用量は、通常、5〜100重量部、好ましくは10〜100重量部、さらに好ましくは20〜50重量部である。
This reaction is usually performed in a reaction solvent.
The reaction solvent is preferably water or an organic solvent such as lower alcohols, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, acetic acid, trifluoroacetic acid, and more preferably. Is water, methanol, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide or the like, and particularly preferably water or methanol.
Further, if necessary, an organic solvent and water can be used in combination, and the use ratio of the organic solvent in that case is usually 5 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight in total of the organic solvent and water. Is 10 parts by weight or more, more preferably 20 to 90 parts by weight. The usage-amount with respect to 100 weight part of sulfinates (1b) of a reaction solvent is 5-100 weight part normally, Preferably it is 10-100 weight part, More preferably, it is 20-50 weight part.

反応温度は、通常、0〜100℃、好ましくは5〜60℃、さらに好ましくは5〜40℃であり、反応時間は、通常、0.5〜72時間、好ましくは2〜24時間である。
また、前駆化合物(1a)をスルフィン酸塩(1b)に変換する過程では、亜二チオン酸ナトリウムに代えて、亜二チオン酸カリウムや亜二チオン酸リチウムを使用することもでき、これらの場合は、スルホン酸塩(1c)でナトリウムをカリウムやリチウムで置き換えたスルホン酸塩が生成される。
The reaction temperature is usually 0 to 100 ° C., preferably 5 to 60 ° C., more preferably 5 to 40 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 72 hours, preferably 2 to 24 hours.
Further, in the process of converting the precursor compound (1a) to the sulfinate (1b), potassium dithionite or lithium dithionite can be used instead of sodium dithionite. In these cases, Produces a sulfonate salt in which sodium is replaced with potassium or lithium in the sulfonate salt (1c).

スルホン酸塩(1c)のイオン交換反応は、例えば前記Advances in Polymer Science, Vol.62, p.1-48(1984)に記載されている一般的な方法に準じて、イオン交換クロマトグラフィー等の方法あるいは後述する合成例に記載した方法に準じて実施することができる。
対イオン交換前駆体におけるD-の1価のアニオンとしては、例えば、F-、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、HSO4 -、H2PO4 -、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、フルオロスルホン酸アニオン等を挙げることができ、好ましくは、Cl-、Br-、HSO4 -、BF4 -、脂肪族スルホン酸イオン等であり、さらに好ましくは、Cl-、Br-、HSO4 -である。
対イオン交換前駆体のスルホン酸塩(1c)に対するモル比は、通常、0.1〜10.0、好ましくは0.3〜4.0であり、さらに好ましくは0.7〜2.0である。
The ion exchange reaction of the sulfonate (1c) is carried out according to a general method described in, for example, Advances in Polymer Science, Vol. 62, p. 1-48 (1984). It can be carried out according to the method or the method described in the synthesis examples described later.
Examples of the monovalent anion of D in the counter ion exchange precursor include F , Cl , Br , I , ClO 4 , HSO 4 , H 2 PO 4 , BF 4 and PF 6. -, SbF 6 -, an aliphatic sulfonate anion, aromatic sulfonate anion, trifluoromethanesulfonic acid anion, can be cited fluorosulfonic acid anion, preferably, Cl -, Br -, HSO 4 -, BF 4 - an aliphatic sulfonate ion and the like, more preferably, Cl -, Br -, HSO 4 - is.
The molar ratio of the counter ion exchange precursor to the sulfonate (1c) is usually 0.1 to 10.0, preferably 0.3 to 4.0, and more preferably 0.7 to 2.0. is there.

この反応は、通常、反応溶媒中で行われる。
前記反応溶媒としては、水や、例えば、低級アルコール類、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒が好ましく、さらに好ましくは、水、メタノール、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等であり、特に好ましくは水である。
また必要に応じて、水と有機溶媒とを併用することができ、この場合の有機溶媒の使用割合は、水と有機溶媒との合計100重量部に対して、通常、5重量部以上、好ましくは10重量部以上、さらに好ましくは20〜90重量部である。反応溶媒の使用量は、対イオン交換前駆体100重量部に対して、通常、5〜100、好ましくは10〜100重量部、さらに好ましくは20〜50重量部である。
反応温度は、通常、0〜80℃、好ましくは5〜30℃であり、反応時間は、通常、10分〜6時間、好ましくは30分〜2時間である。
This reaction is usually performed in a reaction solvent.
The reaction solvent is preferably water or an organic solvent such as lower alcohols, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, more preferably water, methanol, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide and the like, particularly preferably water.
Further, if necessary, water and an organic solvent can be used in combination. The use ratio of the organic solvent in this case is usually 5 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight of water and the organic solvent in total. Is 10 parts by weight or more, more preferably 20 to 90 parts by weight. The use amount of the reaction solvent is usually 5 to 100, preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 20 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the counter ion exchange precursor.
The reaction temperature is usually 0 to 80 ° C., preferably 5 to 30 ° C., and the reaction time is usually 10 minutes to 6 hours, preferably 30 minutes to 2 hours.

このようにして得られたスルホン酸オニウム塩化合物(1)は、必要に応じて、有機溶剤で抽出して精製することもできる。
前記有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;ジエチルエーテル等のエーテル類;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化アルキル類等の、水と混合しない有機溶剤が好ましい。
The sulfonic acid onium salt compound (1) thus obtained can be purified by extraction with an organic solvent, if necessary.
The organic solvent is preferably an organic solvent that does not mix with water, such as esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate; ethers such as diethyl ether; alkyl halides such as methylene chloride and chloroform.

N−スルホニルオキシイミド化合物(2)の合成法
N−スルホニルオキシイミド化合物(2)は、前記反応式[1]に示すスルフィン酸塩(1b)を用いて合成することができる。
即ち、下記反応式[2]に示すように、スルフィン酸塩(1b)を、塩素ガス等のハロゲン化剤を用いて、スルホニルクロリド化合物(2a)等のスルホニルハライド化合物に変換し、これを対応するN―ヒドロキシイミド化合物と、塩基触媒の存在下で反応させることにより、N−スルホニルオキシイミド化合物(2)を得ることができる。
Synthesis Method of N-Sulfonyloxyimide Compound (2) The N-sulfonyloxyimide compound (2) can be synthesized using the sulfinate (1b) shown in the above reaction formula [1].
That is, as shown in the following reaction formula [2], the sulfinate (1b) is converted into a sulfonyl halide compound such as a sulfonyl chloride compound (2a) using a halogenating agent such as chlorine gas, and this is dealt with. The N-sulfonyloxyimide compound (2) can be obtained by reacting with the N-hydroxyimide compound to be reacted in the presence of a base catalyst.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔反応式[2]において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義であり、R7、R8およびY1は一般式(2)におけるR7、R8およびY1と同義である。〕 In [reaction formula [2], R 1, m and n have the same meanings as R 1, m and n, respectively, in the general formula (I), R R 7, R 8 and Y 1 in the general formula (2) 7 , R 8 and Y 1 . ]

スルフィン酸塩(1b)とハロゲン化剤との反応は、例えば前記Advances in Polymer Science, Vol.62, p.1-48(1984)に記載されている一般的な方法あるいは後述する合成例に記載した方法に準じて実施することができる。
ハロゲン化剤の添加法としては、例えば、塩素ガス等のガス状のハロゲン化剤の場合は、反応液中に吹き込む方法を採用することができ、臭素やヨウ素等の液状ないし固体のハロゲン化剤の場合は、そのまま反応液中に投入するか、後述の反応溶媒に溶解して滴下する方法等を採用することができる。
スルフィン酸塩(1b)に対するハロゲン化剤の使用量は、通常、大過剰量である。
The reaction of the sulfinate (1b) with the halogenating agent is described in, for example, the general method described in Advances in Polymer Science, Vol. 62, p. 1-48 (1984) or the synthesis example described later. It can implement according to the method which carried out.
As a method for adding the halogenating agent, for example, in the case of a gaseous halogenating agent such as chlorine gas, a method of blowing into the reaction solution can be adopted, and a liquid or solid halogenating agent such as bromine or iodine can be employed. In this case, it is possible to employ a method in which the reaction solution is added as it is or dissolved in a reaction solvent described later and dropped.
The amount of the halogenating agent used relative to the sulfinate (1b) is usually a large excess.

この反応は、通常、反応溶媒中で行われる。
前記反応溶媒としては、例えば、水や、例えば、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒が好ましく、さらに好ましくは、水、メタノール、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒が好ましく、特に好ましくは水である。
また必要に応じて、水と前記有機溶媒とを併用することもでき、その場合の有機溶媒の使用割合は、水と有機溶媒との合計100重量部に対して、通常、5重量部以上、好ましくは10重量部以上、さらに好ましくは20〜90重量部である。
反応溶媒のスルフィン酸塩(1b)100重量部に対する使用量は、通常、5〜100重量部、好ましくは10〜100重量部、さらに好ましくは20〜50重量部である。
反応温度は、通常、0〜100℃、好ましくは5〜60℃、さらに好ましくは5〜40℃であり、反応時間は、通常、5分〜12時間、好ましくは10分〜5時間である。
This reaction is usually performed in a reaction solvent.
The reaction solvent is preferably, for example, water or an organic solvent such as tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethylsulfoxide, and more preferably water, methanol, N, Organic solvents such as N-dimethylacetamide, acetonitrile and dimethyl sulfoxide are preferred, and water is particularly preferred.
Further, if necessary, water and the organic solvent can be used in combination, and the use ratio of the organic solvent in that case is usually 5 parts by weight or more with respect to a total of 100 parts by weight of the water and the organic solvent. Preferably it is 10 weight part or more, More preferably, it is 20-90 weight part.
The usage-amount with respect to 100 weight part of sulfinates (1b) of a reaction solvent is 5-100 weight part normally, Preferably it is 10-100 weight part, More preferably, it is 20-50 weight part.
The reaction temperature is usually 0 to 100 ° C., preferably 5 to 60 ° C., more preferably 5 to 40 ° C., and the reaction time is usually 5 minutes to 12 hours, preferably 10 minutes to 5 hours.

また、スルホニルクロリド化合物(2a)とN−ヒドロキシイミド化合物との反応に際して、N−ヒドロキシイミド化合物のスルホニルクロリド化合物(2a)に対するモル比は、通常、0.1〜10.0、好ましくは0.3〜5.0、さらに好ましくは0.5〜2.0である。 In the reaction of the sulfonyl chloride compound (2a) with the N-hydroxyimide compound, the molar ratio of the N-hydroxyimide compound to the sulfonyl chloride compound (2a) is usually 0.1 to 10.0, preferably 0.00. It is 3-5.0, More preferably, it is 0.5-2.0.

この反応は、通常、反応溶媒中で行われる。
前記反応溶媒としては、例えば、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ピリジン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、塩化メチレン、臭化メチレン、クロロホルム等の有機溶媒が好ましく、さらに好ましくは、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン等である。
反応溶媒のスルホニルクロリド化合物(2a)100重量部に対する使用量は、通常、5〜100重量部、好ましくは10〜100重量部、さらに好ましくは20〜50重量部である。
This reaction is usually performed in a reaction solvent.
The reaction solvent is preferably an organic solvent such as acetonitrile, dimethylformamide, pyridine, tetrahydrofuran, dioxane, dimethyl sulfoxide, methylene chloride, methylene bromide, chloroform, and more preferably acetonitrile, tetrahydrofuran, methylene chloride, or the like. .
The usage-amount with respect to 100 weight part of sulfonyl chloride compounds (2a) of a reaction solvent is 5-100 weight part normally, Preferably it is 10-100 weight part, More preferably, it is 20-50 weight part.

また、前記塩基触媒としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、N,N−ジ−i−プロピル・エチルアミン、2,6−ルチジン、N,N−ジエチルアニリン、4−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン等が好ましく、さらに好ましくは、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン等である。塩基触媒のスルホニルクロリド化合物(2a)に対するモル比は、通常、1.0〜10.0、好ましくは1.5〜5.0、さらに好ましくは1.5〜3.0である。
反応温度は、通常、0〜80℃、好ましくは5〜30℃であり、反応時間は、通常、5分〜6時間、好ましくは10分〜2時間である。
Examples of the base catalyst include triethylamine, pyridine, N, N-di-i-propylethylamine, 2,6-lutidine, N, N-diethylaniline, 4-dimethylaminopyridine, diazabicycloundecene. Etc. are preferred, and triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like are more preferred. The molar ratio of the base catalyst to the sulfonyl chloride compound (2a) is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.5 to 5.0, and more preferably 1.5 to 3.0.
The reaction temperature is usually 0 to 80 ° C., preferably 5 to 30 ° C., and the reaction time is usually 5 minutes to 6 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.

含ハロゲン化合物(1f)
含ハロゲン化合物(1f)は、酸発生剤(I)の合成原料として極めて有用であるほか、関連する各種の誘導体を合成する原料や反応中間体としても有用である。
Halogen-containing compound (1f)
The halogen-containing compound (1f) is extremely useful as a raw material for synthesizing the acid generator (I), and is also useful as a raw material for synthesizing various related derivatives and reaction intermediates.

次に、含ハロゲン化合物(1f)の合成法について説明する。
含ハロゲン化合物(1f)は、例えば、J. Org. Chem., Vol.50, p.3269-3274(1985)に記載されている一般的な方法に準じて合成することができる。
即ち、下記反応式[3]に示すように、例えば、対応するジフルオロメチレン誘導体(1d)を、ラジカル開始剤の存在下、シクロオクタジエン系化合物(1e)に付加せしめて含ハロゲン化合物(1f)を合成することができる。なお、後述するように、この化合物をDBU等の塩基で処理してHXを離脱させることにより、含ハロゲンビシクロオクテン化合物(3)が得られる。
Next, a method for synthesizing the halogen-containing compound (1f) will be described.
The halogen-containing compound (1f) can be synthesized according to a general method described in, for example, J. Org. Chem., Vol. 50, p.3269-3274 (1985).
That is, as shown in the following reaction formula [3], for example, the corresponding difluoromethylene derivative (1d) is added to the cyclooctadiene compound (1e) in the presence of a radical initiator to form a halogen-containing compound (1f). Can be synthesized. As described later, the halogen-containing bicyclooctene compound (3) is obtained by treating this compound with a base such as DBU to release HX.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔反応式[3]において、R1、mおよびnは一般式(I)におけるそれぞれR1、mおよびnと同義であり、X1およびX2は一般式(1d)におけるX1およびX2と同義である。〕 In [reaction formula [3], R 1, m and n have the same meanings as R 1, m and n, respectively, in formula (I), X 1 and X 2 X 1 in the general formula (1d) and X 2 It is synonymous with. ]

ジフルオロメチレン誘導体(1d)において、X1およびX2としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子を挙げることができ、好ましくは、臭素原子またはヨウ素原子である。なお、X1およびX2は相互に同一であっても異なっていても良い。 In the difluoromethylene derivative (1d), examples of X 1 and X 2 include halogen atoms such as a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, preferably a bromine atom or an iodine atom. X 1 and X 2 may be the same or different from each other.

前記付加反応において、ジフルオロメチレン誘導体(1d)のシクロオクタジエン系化合物(1e)に対するモル比はそれぞれ、通常、0.01〜100、好ましくは0.1〜10である。 In the addition reaction, the molar ratio of the difluoromethylene derivative (1d) to the cyclooctadiene compound (1e) is usually 0.01 to 100, preferably 0.1 to 10, respectively.

また、前記ラジカル開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジメチルアゾビスブチレート、過酸化ベンゾイル、ラウリルパーオキサイド、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤などが挙げられる。
また、前記ラジカル開始剤に替え、塩化銅(I)、ハイドロサルファイトナトリウム、ハイドロサルファイトカリウム、有機スルフィン酸塩、ビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロパラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム等の金属化合物を使用することもできる。
これらのうち、AIBN、ジメチルアゾビスブチレート、過酸化ベンゾイル、還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤、ハイドロサルファイトナトリウム、有機スルフィン酸塩、ビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロパラジウム等が好ましく、さらに好ましくは、AIBN、ジメチルアゾビスブチレート、過酸化ベンゾイル、還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤等であり、特に好ましくはAIBN、ジメチルアゾビスブチレート等である。
Examples of the radical initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), dimethylazobisbutyrate, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate. And redox initiators in combination with reducing agents.
Further, in place of the radical initiator, metal compounds such as copper chloride (I), sodium hydrosulfite, potassium hydrosulfite, organic sulfinate, bis (triphenylphosphine) dichloropalladium, tetrakis (triphenylphosphine) palladium Can also be used.
Of these, AIBN, dimethylazobisbutyrate, benzoyl peroxide, redox initiators in combination with reducing agents, sodium hydrosulfite, organic sulfinates, bis (triphenylphosphine) dichloropalladium, etc. are preferred, Preferred are AIBN, dimethylazobisbutyrate, benzoyl peroxide, a redox initiator in combination with a reducing agent, and particularly preferred are AIBN, dimethylazobisbutyrate and the like.

ラジカル開始剤あるいは金属化合物のジフルオロメチレン誘導体(1d)に対するモル比は、通常、0.001〜10、好ましくは0.01〜5.0、さらに好ましくは0.01〜1.0、特に好ましくは0.03〜0.2である。
この反応は、無溶媒下で、あるいはヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素類;酢酸エチル等の酢酸エステル類、メタノール、エタノール等のアルコール類;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;テトラヒドロフラン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の反応溶媒中で行われる。これらの反応溶媒は、使用する反応原料およびラジカル開始剤ないし金属化合物に応じて適宜選択することができる。
また必要に応じて、有機溶媒と水とを併用することもでき、その場合の有機溶媒の使用割合は、有機溶媒と水との合計100重量部に対して、通常、5重量部以上、好ましくは10重量部以上、さらに好ましくは20〜90重量部である。反応溶媒のジフルオロメチレン誘導体(1d)100重量部に対する使用量は、通常、5〜100重量部、好ましくは10〜100重量部、さらに好ましくは20〜50重量部である。
反応温度は、使用するラジカル開始剤ないし金属化合物にも依るが、通常、20〜150℃、好ましくは20〜100℃であり、反応時間は、通常、0.5〜24時間、好ましくは2〜10時間である。なお、反応温度が反応原料あるいは反応溶媒の沸点より高い場合は、オートクレーブなどの耐圧容器を使用する。
The molar ratio of the radical initiator or the metal compound to the difluoromethylene derivative (1d) is usually 0.001 to 10, preferably 0.01 to 5.0, more preferably 0.01 to 1.0, particularly preferably. 0.03 to 0.2.
This reaction is carried out in the absence of a solvent or hydrocarbons such as heptane, cyclohexane, toluene and xylene; acetates such as ethyl acetate; alcohols such as methanol and ethanol; halogenation such as dichloromethane and 1,2-dichloroethane. Hydrocarbons: The reaction is carried out in a reaction solvent such as tetrahydrofuran, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide or the like. These reaction solvents can be appropriately selected according to the reaction raw material to be used and the radical initiator or metal compound.
Further, if necessary, an organic solvent and water can be used in combination, and the use ratio of the organic solvent in that case is usually 5 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight in total of the organic solvent and water. Is 10 parts by weight or more, more preferably 20 to 90 parts by weight. The usage-amount with respect to 100 weight part of difluoromethylene derivatives (1d) of a reaction solvent is 5-100 weight part normally, Preferably it is 10-100 weight part, More preferably, it is 20-50 weight part.
The reaction temperature depends on the radical initiator or metal compound used, but is usually 20 to 150 ° C., preferably 20 to 100 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours, preferably 2 to 2 ° C. 10 hours. When the reaction temperature is higher than the boiling point of the reaction raw material or reaction solvent, a pressure vessel such as an autoclave is used.

また、含ハロゲン化合物(1f)の脱HX反応に際して使用する塩基としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、N,N−ジ−i−プロピル・エチルアミン、2,6−ルチジン、N,N−ジエチルアニリン、4−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン等が好ましく、さらに好ましくは、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン等である。また、塩基の含ハロゲンビシクロオクタン化合物(1f)に対するモル比は、通常、1.0〜10.0、好ましくは1.5〜5.0、さらに好ましくは1.5〜3.0である。 Examples of the base used in the de-HX reaction of the halogen-containing compound (1f) include triethylamine, pyridine, N, N-di-i-propyl / ethylamine, 2,6-lutidine, N, N-diethylaniline, 4-dimethylaminopyridine, diazabicycloundecene and the like are preferable, and triethylamine, 4-dimethylaminopyridine, diazabicycloundecene and the like are more preferable. Further, the molar ratio of the base to the halogen-containing bicyclooctane compound (1f) is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.5 to 5.0, and more preferably 1.5 to 3.0.

この反応は、通常、反応溶媒中で行われる。
前記反応溶媒としては、例えば、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ピリジン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、塩化メチレン、臭化メチレン、クロロホルム等の有機溶媒が好ましい。また、前記塩基を溶媒として使用することもできる。
反応溶媒の含ハロゲンビシクロオクタン化合物(1f)100重量部に対する使用量は、通常、5〜100重量部、好ましくは10〜100重量部、さらに好ましくは20〜50重量部である。
This reaction is usually performed in a reaction solvent.
As the reaction solvent, for example, organic solvents such as acetonitrile, dimethylformamide, pyridine, tetrahydrofuran, dioxane, dimethyl sulfoxide, methylene chloride, methylene bromide, chloroform and the like are preferable. The base can also be used as a solvent.
The usage-amount with respect to 100 weight part of halogen-containing bicyclooctane compounds (1f) of a reaction solvent is 5-100 weight part normally, Preferably it is 10-100 weight part, More preferably, it is 20-50 weight part.

反応温度は、通常、0〜80℃、好ましくは5〜60℃であり、反応時間は、通常、5分〜6時間、好ましくは10分〜3時間である。
このようにして得られた含ハロゲンビシクロオクテン化合物(3)を出発原料として酸発生剤(I)などを合成する際には、必要に応じ、例えば後述する方法に準じて、全合成工程中任意の段階で、前記一般式(3)中の二重結合に対して他の置換基を導入することもできる。さらに、中間体(1f)中のX2を他の置換基に変換して使用することもできる。
The reaction temperature is usually 0 to 80 ° C., preferably 5 to 60 ° C., and the reaction time is usually 5 minutes to 6 hours, preferably 10 minutes to 3 hours.
When synthesizing the acid generator (I) or the like using the halogen-containing bicyclooctene compound (3) thus obtained as a starting material, it can be optionally selected during the entire synthesis step, for example, according to the method described later. In this stage, other substituents can be introduced into the double bond in the general formula (3). Furthermore, X 2 in the intermediate (1f) can be converted into another substituent for use.

含ハロゲンビシクロオクタン化合物(4)
含ハロゲンビシクロオクタン化合物(4)も、酸発生剤(I)の合成原料として極めて有用であるほか、関連する各種の誘導体を合成する原料や反応中間体としても有用である。
含ハロゲンビシクロオクタン化合物(4)は、前記含ハロゲン化合物(1f)または含ハロゲンビシクロオクテン化合物(3)を、水素添加触媒の存在下、反応溶媒中で水素ガスと接触させることにより合成することができる。
Halogen-containing bicyclooctane compound (4)
The halogen-containing bicyclooctane compound (4) is also extremely useful as a raw material for synthesizing the acid generator (I), and is also useful as a raw material for synthesizing various related derivatives and reaction intermediates.
The halogen-containing bicyclooctane compound (4) can be synthesized by bringing the halogen-containing compound (1f) or the halogen-containing bicyclooctene compound (3) into contact with hydrogen gas in a reaction solvent in the presence of a hydrogenation catalyst. it can.

前記水素添加触媒としては、例えば、ラネーニッケル、パラジウム−炭素、酸化白金(IV)、ロジウム−炭素、ロジウム−アルミナ、ルテニウム−炭素、トリス(トリフェニルホスフィン)クロロロジウム(I)等の遷移金属触媒を挙げることができる。
前記遷移金属触媒のビシクロオクテン化合物(3)に対する重量比は、通常、0.001〜1、好ましくは0.01〜0.2である。
また、水素添加反応時の水素ガスの圧力は、通常、1〜120気圧、好ましくは1〜100気圧、さらに好ましくは1〜50気圧である。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われる。反応溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、酢酸エチル、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、1,2−ジクロロエタン等の有機溶媒が好ましい。
反応溶媒のビシクロオクテン化合物(3)に対する重量比は、通常、1〜100、好ましくは5〜100、さらに好ましくは10〜80である。
反応温度は、通常、20〜200℃、好ましくは20〜150℃、さらに好ましくは20〜100℃であり、反応時間は、通常、0.5〜24時間、好ましくは4〜12時間である。反応温度が反応原料あるいは反応溶媒の沸点より高い場合、あるいは用いられる水素ガスの圧力が1気圧を超える場合には、オートクレーブなどの耐圧容器を使用する。
Examples of the hydrogenation catalyst include transition metal catalysts such as Raney nickel, palladium-carbon, platinum (IV) oxide, rhodium-carbon, rhodium-alumina, ruthenium-carbon, and tris (triphenylphosphine) chlororhodium (I). Can be mentioned.
The weight ratio of the transition metal catalyst to the bicyclooctene compound (3) is usually 0.001-1, preferably 0.01-0.2.
Moreover, the pressure of the hydrogen gas during the hydrogenation reaction is usually 1 to 120 atmospheres, preferably 1 to 100 atmospheres, and more preferably 1 to 50 atmospheres.
This reaction is usually performed in a reaction solvent. As the reaction solvent, for example, organic solvents such as methanol, ethanol, ethyl acetate, toluene, xylene, tetrahydrofuran, and 1,2-dichloroethane are preferable.
The weight ratio of the reaction solvent to the bicyclooctene compound (3) is usually 1 to 100, preferably 5 to 100, more preferably 10 to 80.
The reaction temperature is usually 20 to 200 ° C., preferably 20 to 150 ° C., more preferably 20 to 100 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours, preferably 4 to 12 hours. When the reaction temperature is higher than the boiling point of the reaction raw material or reaction solvent, or when the pressure of the hydrogen gas used exceeds 1 atm, a pressure vessel such as an autoclave is used.

スルホン酸塩(1C)
スルホン酸塩(1C)は、それぞれスルホン酸オニウム塩化合物(1)を合成する際の反応中間体として極めて有用であるほか、関連する誘導体を合成する原料や反応中間体としても有用である。
Sulfonate (1C)
The sulfonate (1C) is extremely useful as a reaction intermediate for synthesizing the sulfonic acid onium salt compound (1), and is also useful as a raw material and a reaction intermediate for synthesizing related derivatives.

スルホン酸(IA)
スルホン酸(IA)は、酸発生剤(I)が露光されることによって発生する酸であり、後述するポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物を用いるレジストパターンの形成過程において、酸触媒としての作用を示す成分である。また、レジストパターンを形成する際に設けられる下層用あるいは上層用の反射防止膜の構成成分のほか、関連する各種のスルホン酸誘導体を合成する原料や反応中間体としても有用である。
Sulfonic acid (IA)
The sulfonic acid (IA) is an acid generated when the acid generator (I) is exposed to light, and a resist pattern is formed using a positive radiation sensitive resin composition and a negative radiation sensitive resin composition described later. In the process, it is a component that acts as an acid catalyst. Further, it is useful as a raw material and a reaction intermediate for synthesizing various related sulfonic acid derivatives, in addition to the constituent components of the antireflection film for lower layer or upper layer provided when forming a resist pattern.

スルホニルハライド化合物(IB)
スルホニルハライド化合物(IB)は、それぞれN−スルホニルオキシイミド化合物(2)を合成する際の反応中間体として極めて有用であるほか、関連する誘導体を合成する原料や反応中間体としても有用である。
Sulfonyl halide compounds (IB)
The sulfonyl halide compound (IB) is extremely useful as a reaction intermediate when synthesizing the N-sulfonyloxyimide compound (2), and also useful as a raw material and a reaction intermediate for synthesizing related derivatives.

ポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物
−(A)成分−
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物における(A)成分は、酸発生剤(I)を必須成分とする感放射線性酸発生剤からなる。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物において、酸発生剤(I)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物において、酸発生剤(I)の使用量は、酸発生剤(I)や場合により使用される下記他の酸発生剤の種類によっても異なるが、酸解離性基含有樹脂またはアルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、通常、0.1〜20重量部、好ましくは0.1〜15重量部、さらに好ましくは0.2〜12重量部である。この場合、酸発生剤(I)の使用量が0.1重量部未満では、本発明の所期の効果が十分発現され難くなるおそれがあり、一方20重量部を超えると、放射線に対する透明性、パターン形状、耐熱性等が低下するおそれがある。
Positive-type radiation-sensitive resin composition and negative-type radiation-sensitive resin composition- component (A)-
The component (A) in the positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention comprises a radiation-sensitive acid generator containing the acid generator (I) as an essential component.
In the positive radiation sensitive resin composition and the negative radiation sensitive resin composition of the present invention, the acid generator (I) can be used alone or in admixture of two or more.
In the positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention, the amount of the acid generator (I) used is the acid generator (I) or the following other acid generators used depending on circumstances. Although it varies depending on the type of the agent, it is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.1 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acid-dissociable group-containing resin or alkali-soluble resin. 2 to 12 parts by weight. In this case, if the amount of the acid generator (I) used is less than 0.1 parts by weight, the desired effect of the present invention may not be sufficiently exhibited, whereas if it exceeds 20 parts by weight, the transparency to radiation is likely to be present. In addition, the pattern shape, heat resistance and the like may be reduced.

本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物には、酸発生剤(I)以外の感放射線性酸発生剤(以下、「他の酸発生剤」という。)を1種以上併用することができる。
他の酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物、ジスルホニルメタン化合物、オキシムスルホネート化合物、ヒドラジンスルホネート化合物等を挙げることができる。
In the positive radiation sensitive resin composition and the negative radiation sensitive resin composition of the present invention, a radiation sensitive acid generator other than the acid generator (I) (hereinafter referred to as "other acid generator"). Can be used in combination of one or more.
Examples of other acid generators include onium salt compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, sulfonimide compounds, diazomethane compounds, disulfonylmethane compounds, oxime sulfonate compounds, hydrazine sulfonate compounds, and the like.

前記オニウム塩化合物としては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩(但し、テトラヒドロチオフェニウム塩を含む。)、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ピリジニウム塩等を挙げることができる。
また、前記スルホン化合物としては、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらのα−ジアゾ化合物等を挙げることができる。
また、前記スルホン酸エステル化合物としては、例えば、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げることができる。
Examples of the onium salt compounds include iodonium salts, sulfonium salts (including tetrahydrothiophenium salts), phosphonium salts, diazonium salts, ammonium salts, pyridinium salts, and the like.
Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone, and α-diazo compounds thereof.
Examples of the sulfonic acid ester compounds include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, and imino sulfonates.

これらの他の酸発生剤のうち、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物およびジアゾメタン化合物の群の1種または2種以上が好ましい。 Of these other acid generators, one or more of the group of onium salt compounds, sulfonimide compounds and diazomethane compounds are preferred.

特に好ましい他の酸発生剤としては、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−(5−t−ブトキシカルボニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−(6−t−ブトキシカルボニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム1,1−ジフルオロ−2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム1,1−ジフルオロ−2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エタンスルホネート、 Other particularly preferred acid generators include, for example, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium 2-trifluoromethylbenzene. Sulfonate, diphenyliodonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyliodonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, diphenyliodonium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonate, diphenyliodonium 2 -(5-t-butoxycarbonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1, , 2-tetrafluoroethanesulfonate, diphenyliodonium 2- (6-tert-butoxycarbonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, diphenyl Iodonium 1,1-difluoro-2- (bicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) ethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) Iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2 -Trifluoromethylbenzene Zensulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium 1 , 1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium 1,1-difluoro-2- (bicyclo [2.2.1] heptane -2-yl) ethanesulfonate,

トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウム2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−t−ブトキシカルボニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−t−ブトキシカルボニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−ピバロイルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(6−ピバロイルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−ヒドロキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(6−ヒドロキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−メタンスルホニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(6−メタンスルホニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−i−プロパンスルホニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(6−i−プロパンスルホニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−n−ヘキサンスルホニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(6−n−ヘキサンスルホニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(5−オキソ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(6−オキソ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム1,1−ジフルオロ−2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−(5−t−ブトキシカルボニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−(6−t−ブトキシカルボニルオキシ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム1,1−ジフルオロ−2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エタンスルホネート、 Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, triphenylsulfonium 2-trifluoromethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium 4- Trifluoromethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (5 -T-butoxycarbonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroe Sulfonate, triphenylsulfonium 2- (5-t-butoxycarbonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (5-Pivaloyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6-pivaloyloxy-bicyclo [2.2.1] ] Hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (5-hydroxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1, 2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6-hydroxy-bicyclo [2.2.1 Hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (5-methanesulfonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1 , 2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6-methanesulfonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, Triphenylsulfonium 2- (5-i-propanesulfonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6- i-propanesulfonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroeta Sulfonate, triphenylsulfonium 2- (5-n-hexanesulfonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6-n-hexanesulfonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (5-oxo-bicyclo [2 2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (6-oxo-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl)- 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 1,1-difluoro-2- (bicyclo [2.2.1 Heptan-2-yl) ethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium nona Fluoro-n-butanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonate, 1- (4-n-Butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium 2- (5-t-butoxycarbonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2- Tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothio Enium 2- (6-t-butoxycarbonyloxy-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalene- 1-yl) tetrahydrothiophenium 1,1-difluoro-2- (bicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) ethanesulfonate,

N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−〔(5−メチル−5−カルボキシメタンビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)スルホニルオキシ〕スクシンイミド、N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホニルオキシ〕ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2−(5−オキソ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ}ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2−(6−オキソ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ}ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔1,1−ジフルオロ−2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エタンスルホニルオキシ〕ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、ビス(シクロヘキサンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,4−ジオキサスピロ[4.5]−デカン−7−スルホニル)ジアゾメタン等を挙げることができる。 N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N-[(5-methyl-5-carboxymethanebicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) sulfonyloxy] Succinimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1 ] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- [1,1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonyloxy] bicyclo [2.2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [ 2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- {2- (5-oxo-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2, 2-tetrafluoroethanesulfonyloxy} bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- {2- (6-oxo-bicyclo [2.2.1] hept- 2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy} bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- [1,1-difluoro- 2- (bicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) ethanesulfonyloxy] bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, bis (cyclohexanesulfonyl) diazomethane, Bis (t-butylsulf ) Diazomethane, bis (1,4-dioxaspiro [4.5] - can be exemplified decane-7-sulfonyl) diazomethane and the like.

他の酸発生剤の使用割合は、他の酸発生剤の種類に応じて適宜選定することができるが、酸発生剤(I)と他の酸発生剤との合計100重量部に対して、通常、95重量部以下、好ましくは90重量部以下、さらに好ましくは80重量部以下である。この場合、他の酸発生剤の使用割合が95重量部を超えると、本発明の所期の効果が損なわれるおそれがある。 The use ratio of the other acid generator can be appropriately selected according to the type of the other acid generator, but for a total of 100 parts by weight of the acid generator (I) and the other acid generator, Usually, it is 95 parts by weight or less, preferably 90 parts by weight or less, and more preferably 80 parts by weight or less. In this case, if the use ratio of the other acid generator exceeds 95 parts by weight, the intended effect of the present invention may be impaired.

−(B)成分−
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物における(B)成分は、酸解離性基を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が解離したときにアルカリ易溶性となる樹脂(以下、「酸解離性基含有樹脂(B)」という。)からなる。
ここでいう「アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性」とは、酸解離性基含有樹脂(B)を含有する感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、当該レジスト被膜の代わりに酸解離性基含有樹脂(B)のみを用いた被膜を現像した場合に、当該被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。
-(B) component-
The component (B) in the positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention is an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin having an acid-dissociable group, which is easily soluble in alkali when the acid-dissociable group is dissociated. (Hereinafter referred to as “acid-dissociable group-containing resin (B)”).
The term “alkali-insoluble or alkali-insoluble” as used herein is employed when a resist pattern is formed from a resist film formed using a radiation-sensitive resin composition containing the acid-dissociable group-containing resin (B). When developing a film using only the acid-dissociable group-containing resin (B) instead of the resist film under alkaline development conditions, 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development. means.

酸解離性基含有樹脂(B)における酸解離性基とは、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基等の酸性官能基中の水素原子を置換した基であり、酸の存在下で解離する基を意味する。
このような酸解離性基としては、例えば、置換メチル基、1−置換エチル基、1−置換−n−プロピル基、1−分岐アルキル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、環式酸解離性基等を挙げることができる。
The acid dissociable group in the acid dissociable group-containing resin (B) is, for example, a group in which a hydrogen atom in an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, or a sulfonic acid group is substituted, and in the presence of an acid. It means a group that dissociates.
Examples of such acid dissociable groups include substituted methyl groups, 1-substituted ethyl groups, 1-substituted n-propyl groups, 1-branched alkyl groups, alkoxycarbonyl groups, acyl groups, and cyclic acid dissociable groups. Etc.

前記置換メチル基としては、例えば、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、(2−メトキシエトキシ)メチル基、ベンジルオキシメチル基、ベンジルチオメチル基、フェナシル基、4−ブロモフェナシル基、4−メトキシフェナシル基、4−メチルチオフェナシル基、α−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、4−ブロモベンジル基、4−ニトロベンジル基、4−メトキシベンジル基、4−メチルチオベンジル基、4−エトキシベンジル基、4−エチルチオベンジル基、ピペロニル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、i−プロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニルメチル基、t−ブトキシカルボニルメチル基等を挙げることができる。 Examples of the substituted methyl group include methoxymethyl group, methylthiomethyl group, ethoxymethyl group, ethylthiomethyl group, (2-methoxyethoxy) methyl group, benzyloxymethyl group, benzylthiomethyl group, phenacyl group, 4- Bromophenacyl group, 4-methoxyphenacyl group, 4-methylthiophenacyl group, α-methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, benzyl group, diphenylmethyl group, triphenylmethyl group, 4-bromobenzyl group, 4-nitro Benzyl group, 4-methoxybenzyl group, 4-methylthiobenzyl group, 4-ethoxybenzyl group, 4-ethylthiobenzyl group, piperonyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, n-propoxycarbonylmethyl group, i- Propoxycarbonylmethyl group, - it can be exemplified butoxycarbonyl methyl group, a t- butoxycarbonyl methyl group.

また、前記1−置換エチル基としては、例えば、1−メトキシエチル基、1−メチルチオエチル基、1,1−ジメトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−エチルチオエチル基、1,1−ジエトキシエチル基、1−フェノキシエチル基、1−フェニルチオエチル基、1,1−ジフェノキシエチル基、1−ベンジルオキシエチル基、1−ベンジルチオエチル基、1−シクロプロピルオキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−フェニルエチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1−メトキシカルボニルエチル基、1−エトキシカルボニルエチル基、1−n−プロポキシカルボニルエチル基、1−i−プロポキシカルボニルエチル基、1−n−ブトキシカルボニルエチル基、1−t−ブトキシカルボニルエチル基等を挙げることができる。 Examples of the 1-substituted ethyl group include 1-methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1,1-dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1- Diethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl group, 1,1-diphenoxyethyl group, 1-benzyloxyethyl group, 1-benzylthioethyl group, 1-cyclopropyloxyethyl group, 1 -Cyclohexyloxyethyl group, 1-phenylethyl group, 1,1-diphenylethyl group, 1-methoxycarbonylethyl group, 1-ethoxycarbonylethyl group, 1-n-propoxycarbonylethyl group, 1-i-propoxycarbonylethyl Groups, 1-n-butoxycarbonylethyl group, 1-t-butoxycarbonylethyl group, etc. Can.

また、前記1−置換−n−プロピル基としては、例えば、1−メトキシ−n−プロピル基、1−エトキシ−n−プロピル基等を挙げることができる。
また、前記1−分岐アルキル基としては、例えば、i−プロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルブチル基、1,1−ジメチルブチル基等を挙げることができる。
また、前記アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。
Examples of the 1-substituted-n-propyl group include 1-methoxy-n-propyl group and 1-ethoxy-n-propyl group.
Examples of the 1-branched alkyl group include i-propyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, and the like. Can be mentioned.
Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, and a t-butoxycarbonyl group.

また、前記アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、p−トルエンスルホニル基、メシル基等を挙げることができる。 Examples of the acyl group include acetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, laurylyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oxalyl group, malonyl Group, succinyl group, glutaryl group, adipoyl group, piperoyl group, suberoyl group, azelaoil group, sebacoyl group, acryloyl group, propioyl group, methacryloyl group, crotonoyl group, oleoyl group, maleoyl group, fumaroyl group, mesaconoyl group, canphoroyl group Benzoyl group, phthaloyl group, isophthaloyl group, terephthaloyl group, naphthoyl group, toluoyl group, hydroatropoyl group, atropoyl group, cinnamoyl group, furoyl group, thenoyl group, nicotinoyl group Isonicotinoyl group, p- toluenesulfonyl group, and mesyl group.

また、前記環式酸解離性基としては、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、シクロヘキセニル基、4−メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、3−テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド基等を挙げることができる。 Examples of the cyclic acid dissociable group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexenyl group, a 4-methoxycyclohexyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group, and a tetrahydro group. A thiofuranyl group, 3-bromotetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group, 3-tetrahydrothiophene-1,1-dioxide group and the like can be mentioned.

これらの酸解離性基のうち、ベンジル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−エトキシ−n−プロピル基、t−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基等が好ましい。
酸解離性基含有樹脂(B)において、酸解離性基は1種以上存在することができる。
Among these acid dissociable groups, benzyl group, t-butoxycarbonylmethyl group, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-ethoxy-n-propyl group, t-butyl Group, 1,1-dimethylpropyl group, t-butoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiopyranyl group, tetrahydrothiofuranyl group and the like are preferable.
In the acid-dissociable group-containing resin (B), one or more acid-dissociable groups can be present.

酸解離性基含有樹脂(B)中の酸解離性基の導入率(酸解離性基含有樹脂(B)中の酸性官能基と酸解離性基との合計数に対する酸解離性基の数の割合)は、酸解離性基や該基が導入される樹脂の種類により適宜選定することができるが、好ましくは5〜100%、さらに好ましくは10〜100%である。
また、酸解離性基含有樹脂(B)の構造は、前述した性状を有する限り特に限定はなく、種々の構造とすることができるが、特に、ポリ(4−ヒドロキシスチレン)中のフェノール性水酸基の水素原子の一部または全部を酸解離性基で置換した樹脂、4−ヒドロキシスチレンおよび/または4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体中のフェノール性水酸基の水素原子および/またはカルボキシル基の水素原子の一部または全部を酸解離性基で置換した樹脂等を好ましく用いることができる。
Introduction rate of acid dissociable groups in the acid dissociable group-containing resin (B) (the number of acid dissociable groups relative to the total number of acidic functional groups and acid dissociable groups in the acid dissociable group-containing resin (B)) The ratio) can be appropriately selected depending on the acid-dissociable group and the type of resin into which the group is introduced, but is preferably 5 to 100%, and more preferably 10 to 100%.
In addition, the structure of the acid-dissociable group-containing resin (B) is not particularly limited as long as it has the above-described properties, and various structures can be used. In particular, the phenolic hydroxyl group in poly (4-hydroxystyrene) Of a phenolic hydroxyl group in a copolymer of 4-hydroxystyrene and / or 4-hydroxy-α-methylstyrene and (meth) acrylic acid, a resin in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with an acid-dissociable group A resin in which part or all of the hydrogen atoms and / or carboxyl group hydrogen atoms are substituted with an acid dissociable group can be preferably used.

また、酸解離性基含有樹脂(B)の構造は、使用する放射線の種類に応じて種々選定することができる。
例えば、KrFエキシマレーザーを用いるポジ型感放射線性樹脂組成物に特に好適な酸解離性基含有樹脂(B)としては、例えば、下記一般式(8)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(8)」という。)と繰り返し単位(8)中のフェノール性水酸基を酸解離性基で保護した繰り返し単位とを有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂(以下、「樹脂(B1)」という。)が好ましい。なお、樹脂(B1)は、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、電子線等の他の放射線を使用するポジ型感放射線性樹脂組成物にも好適に使用することができる。
Moreover, the structure of acid dissociable group containing resin (B) can be variously selected according to the kind of radiation to be used.
For example, as an acid dissociable group-containing resin (B) particularly suitable for a positive radiation-sensitive resin composition using a KrF excimer laser, for example, a repeating unit represented by the following general formula (8) (hereinafter referred to as “repeating” Unit (8) ”) and a repeating unit in which the phenolic hydroxyl group in the repeating unit (8) is protected with an acid-dissociable group, is an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin (hereinafter referred to as“ resin (B1) ”). .) Is preferred. The resin (B1) can also be suitably used for a positive-type radiation-sensitive resin composition that uses other radiation such as ArF excimer laser, F 2 excimer laser, and electron beam.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(8)において、R11は水素原子または1価の有機基を示し、複数存在するR11は相互に同一でも異なってもよく、eおよびfはそれぞれ1〜3の整数である。〕 [In General Formula (8), R 11 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, a plurality of R 11 may be the same as or different from each other, and e and f are each an integer of 1 to 3. ]

繰り返し単位(8)としては、特に、4−ヒドロキシスチレンの非芳香族二重結合が開裂した単位が好ましい。
また、樹脂(B1)は、さらに他の繰り返し単位を含んでいてもよい。
前記他の繰り返し単位としては、例えば、スチレン等のビニル芳香族化合物;(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンチル等の(メタ)アクリル酸エステル類の重合性不飽和結合が開裂した単位等を挙げることができる
As the repeating unit (8), a unit in which a non-aromatic double bond of 4-hydroxystyrene is cleaved is particularly preferable.
Further, the resin (B1) may further contain other repeating units.
Examples of the other repeating unit include vinyl aromatic compounds such as styrene; (meth) acrylic acid such as t-butyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, and 2-methyladamantyl (meth) acrylate. Examples include units in which a polymerizable unsaturated bond of esters is cleaved.

また、ArFエキシマレーザーを用いるポジ型感放射線性樹脂組成物に特に好適な酸解離性基含有樹脂(B)としては、例えば、下記一般式(9)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(9)」という。)および/または下記一般式(10)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(10)」という。)と、下記一般式(11)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(11)」という。)とを有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂(以下、「樹脂(B2)」という。)が好ましい。なお、樹脂(B2)は、KrFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、電子線等の他の放射線を用いるポジ型感放射線性樹脂組成物にも好適に使用することができる。 Moreover, as an acid dissociable group-containing resin (B) particularly suitable for a positive radiation sensitive resin composition using an ArF excimer laser, for example, a repeating unit represented by the following general formula (9) (hereinafter referred to as “repeating”). Unit (9) ") and / or a repeating unit represented by the following general formula (10) (hereinafter referred to as" repeating unit (10) ") and a repeating unit represented by the following general formula (11). (Hereinafter, referred to as “repeating unit (11)”) is preferably an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “resin (B2)”). The resin (B2) can also be suitably used for a positive-type radiation-sensitive resin composition that uses other radiation such as KrF excimer laser, F 2 excimer laser, and electron beam.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(9)、一般式(10)および一般式(11)において、R24、R26およびR27は相互に独立に水素原子またはメチル基を示し、一般式(9)において、各R25は相互に独立に水素原子、水酸基、シアノ基または−COOR29(但し、R29は水素原子、炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数3〜20の環状のアルキル基を示す。)を示し、一般式(11)において、各R28は相互に独立に炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基もしくはその誘導体または1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、かつR28の少なくとも1つが該脂環式炭化水素基もしくはその誘導体であるか、あるいは何れか2つのR28が相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基もしくはその誘導体を形成し、残りのR28が炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基もしくはその誘導体を示す。〕 [In General Formula (9), General Formula (10), and General Formula (11), R 24 , R 26, and R 27 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and in General Formula (9), each R 25 is independently of each other a hydrogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or —COOR 29 (where R 29 is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cyclic group having 3 to 20 carbon atoms. In general formula (11), each R 28 independently of each other is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof, or a straight chain having 1 to 4 carbon atoms. Alternatively, it represents a branched alkyl group, and at least one of R 28 is the alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof, or any two R 28 are bonded to each other, and each is bonded Divalent fat having 4 to 20 carbon atoms together with carbon atoms Forming an expression hydrocarbon group or a derivative thereof, the remainder of R 28 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof linear or branched alkyl group or 4 to 20 carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms Indicates. ]

好ましい繰り返し単位(9)としては、例えば、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3、5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−シアノアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3,5−ジカルボキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシ−5−ヒドロキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−メトキシカルボニル−5−ヒドロキシアダマンタン−1−イル等を挙げることができる。 Preferable repeating units (9) include, for example, (meth) acrylic acid 3-hydroxyadamantan-1-yl, (meth) acrylic acid 3, 5-dihydroxyadamantan-1-yl, (meth) acrylic acid 3-cyanoadamantane -1-yl, (meth) acrylic acid 3-carboxyadamantan-1-yl, (meth) acrylic acid 3,5-dicarboxyadamantan-1-yl, (meth) acrylic acid 3-carboxy-5-hydroxyadamantane- Examples thereof include 1-yl and (meth) acrylic acid 3-methoxycarbonyl-5-hydroxyadamantan-1-yl.

また、好ましい繰り返し単位(11)としては、例えば、(メタ)アクリル酸1−メチルシクロペンチル、(メタ)アクリル酸1−エチルシクロペンチル、(メタ)アクリル酸1−メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸1−エチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イル、(メタ)アクリル酸2−n−プロピルアダマンタン−2−イル、(メタ)アクリル酸2−i−プロピルアダマンタン−2−イル、(メタ)アクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−メチルエチル等を挙げることができる。 Moreover, as a preferable repeating unit (11), (meth) acrylic acid 1-methylcyclopentyl, (meth) acrylic acid 1-ethylcyclopentyl, (meth) acrylic acid 1-methylcyclohexyl, (meth) acrylic acid 1- Ethylcyclohexyl, 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-n-propyladamantan-2-yl (meth) acrylate, (meth) Examples include 2-i-propyladamantan-2-yl acrylate and 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl (meth) acrylate.

樹脂(B2)は、さらに他の繰り返し単位を有することもできる。
前記他の繰り返し単位を与える単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸7−オキソ−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−4−イル、(メタ)アクリル酸2−オキソテトラヒドロピラン−4−イル、(メタ)アクリル酸4−メチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イル、(メタ)アクリル酸5−オキソテトラヒドロフラン−3−イル、(メタ)アクリル酸2−オキソテトラヒドロフラン−3−イル、(メタ)アクリル酸(5−オキソテトラヒドロフラン−2−イル)メチル、(メタ)アクリル酸(3,3−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イル)メチル等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド、メサコンアミド、シトラコンアミド、イタコンアミド等の不飽和アミド化合物;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和ポリカルボン酸無水物;ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンまたはその誘導体;テトラシクロ[6.2.13, 6.02, 7]ドデカ−3−エンまたはその誘導体等の単官能性単量体や、メチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等の多官能性単量体を挙げることができる。
The resin (B2) can further have other repeating units.
Examples of the monomer giving the other repeating unit include (meth) acrylic acid 7-oxo-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-4-yl, (meth) acrylic acid 2-oxotetrahydro Pyran-4-yl, (meth) acrylic acid 4-methyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl, (meth) acrylic acid 5-oxotetrahydrofuran-3-yl, (meth) acrylic acid 2-oxotetrahydrofuran-3 -(Meth) acrylic acid esters such as (yl) (meth) acrylic acid (5-oxotetrahydrofuran-2-yl) methyl, (meth) acrylic acid (3,3-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-2-yl) methyl Class: (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, crotonamide, maleinamide, fumar Unsaturated amide compounds such as amide, mesaconamide, citraconic amide, itaconic amide; unsaturated polycarboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; bicyclo [2.2.1] hept-2-ene or derivatives thereof; Tetracyclo [6.2.1 3, 6 . [0 2, 7 ] monofunctional monomers such as dodec-3-ene or derivatives thereof, methylene glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, 2,5-dimethyl-2,5-hexane Diol di (meth) acrylate, 1,2-adamantanediol di (meth) acrylate, 1,3-adamantanediol di (meth) acrylate, 1,4-adamantanediol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethylol di ( Mention may be made of polyfunctional monomers such as (meth) acrylates.

さらに、F2エキシマレーザーを用いるポジ型感放射線性樹脂組成物に特に好適に用いられる酸解離性基含有樹脂(B)としては、下記一般式(12)で表される構造単位(以下、「構造単位(12)」という。)および/または下記一般式(13)で表される構造単位(以下、「構造単位(13)」という。)を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性のポリシロキサン(以下、「樹脂(B3)」という。)が好ましい。なお、樹脂(B3)は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、電子線等を用いるポジ型感放射線性樹脂組成物にも好適に使用することができる。 Furthermore, as the acid dissociable group-containing resin (B) particularly preferably used for a positive radiation sensitive resin composition using an F 2 excimer laser, a structural unit represented by the following general formula (12) (hereinafter, “ (Hereinafter referred to as “structural unit (12)”) and / or an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble polysiloxane (hereinafter referred to as “structural unit (13)”) represented by the following general formula (13). , "Resin (B3)"). The resin (B3) can also be suitably used for a positive radiation sensitive resin composition using a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an electron beam or the like.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(12)および一般式(13)において、各Eは相互に独立に酸解離性基を有する1価の有機基を示し、R30は置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の1価の炭化水素基を示す。〕 [In General Formula (12) and General Formula (13), each E independently represents a monovalent organic group having an acid dissociable group, and R 30 is a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms. A chain, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group is shown. ]

一般式(12)および一般式(13)におけるEとしては、シクロアルキル基、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基等の脂環式炭化水素基に酸解離性基を有する基や、ハロゲン化芳香族炭化水素基に酸解離性基を有する基等が好ましい。 E in general formula (12) and general formula (13) is an acid-dissociable group on an alicyclic hydrocarbon group such as a cycloalkyl group, norbornyl group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, adamantyl group, or the like. And a group having an acid-dissociable group in the halogenated aromatic hydrocarbon group are preferred.

樹脂(B3)における特に好ましい構造単位(12)としては、下記式(12−1)〜(12−4)で表される構造単位等を挙げることができる。 Particularly preferred structural units (12) in the resin (B3) include structural units represented by the following formulas (12-1) to (12-4).

Figure 0004320579
Figure 0004320579

樹脂(B3)は、前記以外の構造単位(以下、「他の構造単位」という。)を1種以上有することができる。
好ましい他の構造単位としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン類が加水分解・縮合した構造単位;下記式(13−1) 〜(13−4) で表される構造単位等を挙げることができる。
Resin (B3) can have 1 or more types of structural units other than the above (henceforth "another structural unit").
Preferred other structural units include, for example, structural units obtained by hydrolysis and condensation of alkylalkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane; ) To (13-4) can be listed as structural units.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

樹脂(B3)は、酸解離性基を有する1種以上のシラン化合物を(共)重縮合させるか、予め合成した有機ポリシロキサンに1種以上の酸解離性基を導入することにより製造することができる。
酸解離性基を有するシラン化合物を(共)重縮合させる場合には、触媒として酸性触媒を用いることが好ましく、特に、シラン化合物を酸性触媒の存在下で重縮合させたのち、塩基性触媒を加えてさらに反応させることが好ましい。
The resin (B3) is manufactured by (co) polycondensation of one or more silane compounds having an acid dissociable group or by introducing one or more acid dissociable groups into a pre-synthesized organic polysiloxane. Can do.
In the case of (co) polycondensation of a silane compound having an acid dissociable group, it is preferable to use an acidic catalyst as the catalyst. In particular, after the polycondensation of the silane compound in the presence of an acidic catalyst, the basic catalyst is used. In addition, it is preferable to further react.

前記酸性触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、リン酸、四塩化チタン、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等の無機酸類;ギ酸、酢酸、n−プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸、無水酢酸、無水マレイン酸、クエン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機酸類を挙げることができる。
これらの酸性触媒のうち、塩酸、硫酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、無水酢酸、無水マレイン酸等が好ましい。
Examples of the acidic catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, boric acid, phosphoric acid, titanium tetrachloride, zinc chloride, and aluminum chloride; formic acid, acetic acid, n-propionic acid, butyric acid, valeric acid, and oxalic acid. Organic acids such as malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, adipic acid, phthalic acid, terephthalic acid, acetic anhydride, maleic anhydride, citric acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, etc. Can be mentioned.
Of these acidic catalysts, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, acetic anhydride, maleic anhydride and the like are preferable.

また、前記塩基性触媒としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ピリジン等の有機塩基類を挙げることができる。 Examples of the basic catalyst include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate; Examples thereof include organic bases such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, and pyridine.

酸解離性基含有樹脂(B)が重合性不飽和単量体の重合によりあるいは該重合を経て製造される場合、当該樹脂は、重合性不飽結合を2つ以上有する多官能性単量体に由来する単位および/またはアセタール性架橋基によって分岐構造を導入することができる。このような分岐構造を導入することにより、酸解離性基含有樹脂(B)の耐熱性を向上させることができる。
この場合、酸解離性基含有樹脂(B)中の分岐構造の導入率は、該分岐構造やそれが導入される樹脂の種類により適宜選定することができるが、全繰返し単位に対して10モル%以下であることが好ましい。
When the acid-dissociable group-containing resin (B) is produced by polymerization of a polymerizable unsaturated monomer or through the polymerization, the resin is a polyfunctional monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds. A branched structure can be introduced by a unit derived from the above and / or an acetal crosslinking group. By introducing such a branched structure, the heat resistance of the acid-dissociable group-containing resin (B) can be improved.
In this case, the introduction rate of the branched structure in the acid dissociable group-containing resin (B) can be appropriately selected depending on the branched structure and the type of resin into which the branched structure is introduced. % Or less is preferable.

酸解離性基含有樹脂(B)の分子量については特に限定はなく、適宜選定することができるが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、1,000〜500,000、好ましくは2,000〜400,000、さらに好ましくは3,000〜300,000である。
また、分岐構造をもたない酸解離性基含有樹脂(B)のMwは、好ましくは1,000〜150,000、さらに好ましくは3,000〜100,000であり、分岐構造を有する酸解離性基含有樹脂(B)のMwは、好ましくは5,000〜500,000、さらに好ましくは8,000〜300,000である。このような範囲のMwを有する酸解離性基含有樹脂(B)を用いることにより、得られるレジストが現像性に優れるものとなる。
The molecular weight of the acid-dissociable group-containing resin (B) is not particularly limited and may be appropriately selected. The polystyrene-reduced weight molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC). Is usually 1,000 to 500,000, preferably 2,000 to 400,000, and more preferably 3,000 to 300,000.
The Mw of the acid-dissociable group-containing resin (B) having no branched structure is preferably 1,000 to 150,000, more preferably 3,000 to 100,000, and the acid dissociable having a branched structure. The Mw of the functional group-containing resin (B) is preferably 5,000 to 500,000, more preferably 8,000 to 300,000. By using the acid dissociable group-containing resin (B) having Mw in such a range, the resulting resist has excellent developability.

また、酸解離性基含有樹脂(B)のMwとGPCで測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)との比(Mw/Mn)についても特に限定はなく、適宜選定することができるが、通常、1〜10、好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜5である。このような範囲のMw/Mnを有する酸解離性基含有樹脂(B)を用いることにより、得られるレジストが解像度に優れるものとなる。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物において、前記酸解離性基含有樹脂(B)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Further, the ratio (Mw / Mn) between the Mw of the acid dissociable group-containing resin (B) and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) measured by GPC is not particularly limited and is appropriately selected. However, it is usually 1 to 10, preferably 1 to 8, and more preferably 1 to 5. By using the acid dissociable group-containing resin (B) having Mw / Mn in such a range, the obtained resist has excellent resolution.
In the positive radiation sensitive resin composition of the present invention, the acid dissociable group-containing resin (B) can be used alone or in admixture of two or more.

酸解離性基含有樹脂(B)の製造方法については特に限定はないが、例えば、予め製造したアルカリ可溶性樹脂中の酸性官能基に1種以上の酸解離性基を導入する方法;酸解離性基を有する1種以上の重合性不飽和単量体を、場合により1種以上の他の重合性不飽和単量体と共に、重合する方法;酸解離性基を有する1種以上の重縮合性成分を、場合により他の重縮合性成分と共に、重縮合する方法等によって製造することができる。 Although there is no limitation in particular about the manufacturing method of acid dissociable group containing resin (B), For example, the method of introduce | transducing one or more acid dissociable groups into the acidic functional group in the alkali-soluble resin manufactured previously; A method of polymerizing one or more polymerizable unsaturated monomers having a group, optionally together with one or more other polymerizable unsaturated monomers; one or more polycondensable properties having an acid-dissociable group The component can be produced by a method such as polycondensation, optionally with other polycondensable components.

前記アルカリ可溶性樹脂を製造する際の重合性不飽和単量体の重合および前記酸解離性基を有する重合性不飽和単量体の重合は、使用される重合性不飽和単量体や反応媒質の種類等に応じて、ラジカル重合開始剤、アニオン重合触媒、配位アニオン重合触媒、カチオン重合触媒等の重合開始剤あるいは重合触媒を適宜に選定し、塊状重合、溶液重合、沈澱重合、乳化重合、懸濁重合、塊状−懸濁重合等の適宜の重合形態で実施することができる。
また、前記酸解離性基を有する重縮合性成分の重縮合は、好ましくは酸性触媒の存在下、水媒質中または水と親水性溶媒との混合媒質中で実施することができる。
Polymerization of the polymerizable unsaturated monomer and the polymerization of the polymerizable unsaturated monomer having an acid dissociable group at the time of producing the alkali-soluble resin are the polymerizable unsaturated monomer and reaction medium used. The polymerization initiator or polymerization catalyst such as radical polymerization initiator, anion polymerization catalyst, coordination anion polymerization catalyst, cation polymerization catalyst, etc. is appropriately selected according to the type of polymer, bulk polymerization, solution polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization. , Suspension polymerization, bulk-suspension polymerization and the like.
The polycondensation of the polycondensable component having an acid dissociable group can be preferably carried out in an aqueous medium or a mixed medium of water and a hydrophilic solvent in the presence of an acidic catalyst.

本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物において、感放射線性酸発生剤の使用量は、レジストの所望の特性に応じて種々の選定とすることができるが、酸解離性基含有樹脂(B)100重量部に対して、好ましくは0.001〜70重量部、さらに好ましくは0.01〜50重量部、特に好ましくは0.1〜20質量部である。この場合、感放射線性酸発生剤の使用量を0.001重量部以上とすることにより、感度および解像度の低下を抑制でき、また70質量部以下とすることにより、レジストの塗布性やパターン形状の低下を抑制することができる。 In the positive radiation sensitive resin composition of the present invention, the amount of the radiation sensitive acid generator used can be variously selected according to the desired characteristics of the resist, but the acid dissociable group-containing resin (B ) Preferably it is 0.001-70 weight part with respect to 100 weight part, More preferably, it is 0.01-50 weight part, Most preferably, it is 0.1-20 mass part. In this case, when the amount of the radiation-sensitive acid generator used is 0.001 part by weight or more, a decrease in sensitivity and resolution can be suppressed, and when it is 70 parts by weight or less, the resist coatability and pattern shape are reduced. Can be suppressed.

−(C)成分−
本発明のネガ型感放射線性樹脂組成物における(C)成分は、アルカリ現像液と親和性を示す官能基、例えば、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、カルボキシル基等の酸素含有官能基を1種以上有する、アルカリ現像液に可溶なアルカリ可溶性樹脂からなる。
このようなアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、下記一般式(14)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(14)」という。)、下記一般式(15)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(15)」という。)および下記一般式(16)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(16)」という。)の群から選ばれる少なくとも1種を有する付加重合系樹脂等を挙げることができる。
-(C) component-
Component (C) in the negative radiation-sensitive resin composition of the present invention is a functional group having an affinity with an alkali developer, for example, one oxygen-containing functional group such as a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, or a carboxyl group. It consists of an alkali-soluble resin soluble in an alkali developer.
Examples of such an alkali-soluble resin include a repeating unit represented by the following general formula (14) (hereinafter referred to as “repeating unit (14)”) and a repeating unit represented by the following general formula (15) ( Hereinafter, addition polymerization having at least one selected from the group of “repeating units (15)” and repeating units represented by the following general formula (16) (hereinafter referred to as “repeating units (16)”). Based resins and the like.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(14)および一般式(15)において、R31およびR33は相互に独立に水素原子またはメチル基を示し、R32は水酸基またはカルボキシル基を示す。〕 [In General Formula (14) and General Formula (15), R 31 and R 33 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 32 represents a hydroxyl group or a carboxyl group. ]

アルカリ可溶性樹脂は、繰り返し単位(14)、繰り返し単位(15)あるいは繰り返し単位(16)のみから構成されていてもよいが、生成した樹脂がアルカリ現像液に可溶である限りでは、他の繰り返し単位を1種以上さらに有することもできる。
前記他の繰り返し単位としては、例えば、前述した樹脂(B1)における他の繰り返し単位と同様の単位等を挙げることができる。
The alkali-soluble resin may be composed of only the repeating unit (14), the repeating unit (15), or the repeating unit (16). However, as long as the produced resin is soluble in an alkali developer, other repeating units may be used. One or more units may be further included.
As said other repeating unit, the unit similar to the other repeating unit in resin (B1) mentioned above etc. can be mentioned, for example.

アルカリ可溶性樹脂中の繰り返し単位(14)、繰り返し単位(15)および繰り返し単位(16)の合計含有率は、場合により含有される他の繰り返し単位の種類により一概に規定できないが、好ましくは10〜100モル%、さらに好ましくは20〜100モル%である。
アルカリ可溶性樹脂は、繰り返し単位(14)のような炭素−炭素不飽和結合を有する繰り返し単位を有する場合、水素添加物として用いることもできる。この場合の水素添加率は、該当する繰り返し単位中に含まれる炭素−炭素不飽和結合の、通常、70%以下、好ましくは50%以下、さらに好ましくは40%以下である。この場合、水素添加率が70%を超えると、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ現像液による現像性が低下するおそれがある。
The total content of the repeating unit (14), the repeating unit (15), and the repeating unit (16) in the alkali-soluble resin cannot be defined unconditionally depending on the types of other repeating units that are optionally contained. It is 100 mol%, More preferably, it is 20-100 mol%.
When the alkali-soluble resin has a repeating unit having a carbon-carbon unsaturated bond such as the repeating unit (14), it can also be used as a hydrogenated product. In this case, the hydrogenation rate is usually 70% or less, preferably 50% or less, and more preferably 40% or less, of the carbon-carbon unsaturated bonds contained in the corresponding repeating unit. In this case, if the hydrogenation rate exceeds 70%, the developability of the alkali-soluble resin with an alkali developer may be lowered.

本発明におけるアルカリ可溶性樹脂としては、特に、ポリ(4−ヒドロキシスチレン)、4−ヒドロキシスチレン/4−ヒドロキシ−α−メチルスチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/スチレン共重合体等を主成分とする樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂のMwは、ネガ型感放射線性樹脂組成物の所望の特性に応じて変わるが、通常、1,000〜150,000、好ましくは3,000〜100,000である。
本発明のネガ型感放射線性樹脂組成物において、アルカリ可溶性樹脂は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
As the alkali-soluble resin in the present invention, in particular, poly (4-hydroxystyrene), 4-hydroxystyrene / 4-hydroxy-α-methylstyrene copolymer, 4-hydroxystyrene / styrene copolymer and the like are the main components. Resin is preferred.
The Mw of the alkali-soluble resin varies depending on the desired properties of the negative radiation-sensitive resin composition, but is usually 1,000 to 150,000, preferably 3,000 to 100,000.
In the negative radiation sensitive resin composition of the present invention, the alkali-soluble resins can be used alone or in admixture of two or more.

−(D)成分−
本発明のネガ型感放射性樹脂組成物における(D)成分は、酸の存在下でアルカリ可溶性樹脂を架橋しうる化合物(以下、「架橋剤」という。)からなる。
架橋剤としては、例えば、アルカリ可溶性樹脂との架橋反応性を有する官能基(以下、「架橋性官能基」という。)を1種以上有する化合物を挙げることができる。
-(D) component-
(D) component in the negative radiation sensitive resin composition of this invention consists of a compound (henceforth a "crosslinking agent") which can bridge | crosslink alkali-soluble resin in presence of an acid.
Examples of the crosslinking agent include compounds having at least one functional group having a crosslinking reactivity with an alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “crosslinkable functional group”).

前記架橋性官能基としては、例えば、グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、グリシジルアミノ基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、アセトキシメチル基、ベンゾイルオキシメチル基、ホルミル基、アセチル基、ビニル基、イソプロペニル基、(ジメチルアミノ)メチル基、(ジエチルアミノ)メチル基、(ジメチロールアミノ)メチル基、(ジエチロールアミノ)メチル基、モルホリノメチル基等を挙げることができる。 Examples of the crosslinkable functional group include glycidyl ether group, glycidyl ester group, glycidyl amino group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, benzyloxymethyl group, acetoxymethyl group, benzoyloxymethyl group, formyl group, acetyl group, Examples thereof include a vinyl group, an isopropenyl group, a (dimethylamino) methyl group, a (diethylamino) methyl group, a (dimethylolamino) methyl group, a (diethylolamino) methyl group, and a morpholinomethyl group.

架橋剤としては、例えば、ビスフェノールA系エポキシ化合物、ビスフェノールF系エポキシ化合物、ビスフェノールS系エポキシ化合物、ノボラック樹脂系エポキシ化合物、レゾール樹脂系エポキシ化合物、ポリ(ヒドロキシスチレン)系エポキシ化合物、メチロール基含有メラミン化合物、メチロール基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール基含有尿素化合物、メチロール基含有フェノール化合物、アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物、アルコキシアルキル基含有尿素化合物、アルコキシアルキル基含有フェノール化合物、カルボキシメチル基含有メラミン樹脂、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン樹脂、カルボキシメチル基含有尿素樹脂、カルボキシメチル基含有フェノール樹脂、カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン化合物、カルボキシメチル基含有尿素化合物、カルボキシメチル基含有フェノール化合物等を挙げることができる。 Examples of the crosslinking agent include bisphenol A epoxy compounds, bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, novolac resin epoxy compounds, resole resin epoxy compounds, poly (hydroxystyrene) epoxy compounds, and methylol group-containing melamine. Compound, methylol group-containing benzoguanamine compound, methylol group-containing urea compound, methylol group-containing phenol compound, alkoxyalkyl group-containing melamine compound, alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compound, alkoxyalkyl group-containing urea compound, alkoxyalkyl group-containing phenol compound, carboxymethyl Group-containing melamine resin, carboxymethyl group-containing benzoguanamine resin, carboxymethyl group-containing urea resin, carboxymethyl group-containing Phenol resins, carboxymethyl group-containing melamine compounds, carboxymethyl group-containing benzoguanamine compounds, carboxymethyl group-containing urea compounds, mention may be made of carboxymethyl group-containing phenol compounds and the like.

これらの架橋剤のうち、メチロール基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物、メトキシメチル基含有ウレア化合物およびアセトキシメチル基含有フェノール化合物が好ましく、さらに好ましくはメトキシメチル基含有メラミン化合物(例えばヘキサメトキシメチルメラミン等)、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物、メトキシメチル基含有ウレア化合物等である。メトキシメチル基含有メラミン化合物は、CYMEL300、同301、同303、同305(以上、三井サイアナミッド(株)製)等の商品名で、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物はCYMEL1174(三井サイアナミッド(株)製)等の商品名で、またメトキシメチル基含有ウレア化合物は、MX290(三和ケミカル(株)製)等の商品名で、それぞれ市販されている。 Among these crosslinking agents, methylol group-containing phenol compounds, methoxymethyl group-containing melamine compounds, methoxymethyl group-containing phenol compounds, methoxymethyl group-containing glycoluril compounds, methoxymethyl group-containing urea compounds and acetoxymethyl group-containing phenol compounds are preferred. More preferred are methoxymethyl group-containing melamine compounds (for example, hexamethoxymethyl melamine), methoxymethyl group-containing glycoluril compounds, methoxymethyl group-containing urea compounds, and the like. The methoxymethyl group-containing melamine compound is a trade name such as CYMEL300, 301, 303, 305 (manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.), and the methoxymethyl group-containing glycoluril compound is CYMEL1174 (manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.). ) And methoxymethyl group-containing urea compounds are commercially available under trade names such as MX290 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).

また、架橋剤として、前記アルカリ可溶性樹脂中の酸素含有官能基の水素原子を前記架橋性官能基で置換して、架橋剤としての性質を付与した樹脂も好適に使用することができる。その場合の架橋性官能基の導入率は、架橋性官能基や該基が導入されるアルカリ可溶性樹脂の種類により一概には規定できないが、アルカリ可溶性樹脂中の全酸素含有官能基に対して、通常、5〜60モル%、好ましくは10〜50モル%、さらに好ましくは15〜40モル%である。この場合、架橋性官能基の導入率が5モル%未満では、残膜率の低下、パターンの蛇行や膨潤等を来しやすくなる傾向があり、一方60モル%を超えると、露光部の現像性が低下する傾向がある。 Moreover, as the crosslinking agent, a resin imparted with a property as a crosslinking agent by substituting the hydrogen atom of the oxygen-containing functional group in the alkali-soluble resin with the crosslinking functional group can be suitably used. The introduction rate of the crosslinkable functional group in that case cannot be unconditionally defined by the type of the crosslinkable functional group or the alkali-soluble resin into which the group is introduced, but with respect to the total oxygen-containing functional group in the alkali-soluble resin, Usually, it is 5 to 60 mol%, preferably 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%. In this case, if the introduction ratio of the crosslinkable functional group is less than 5 mol%, the remaining film ratio tends to decrease, the pattern meanders or swells easily, and if it exceeds 60 mol%, the exposed area is developed. Tend to decrease.

本発明における架橋剤としては、特に、メトキシメチル基含有化合物、より具体的には、ジメトキシメチルウレア、テトラメトキシメチルグリコールウリル等が好ましい。
本発明のネガ型感放射線性樹脂組成物において、架橋剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
As the crosslinking agent in the present invention, a methoxymethyl group-containing compound, more specifically dimethoxymethylurea, tetramethoxymethylglycoluril and the like are particularly preferable.
In the negative radiation sensitive resin composition of the present invention, the crosslinking agents can be used alone or in admixture of two or more.

本発明のネガ型感放射線性樹脂組成物において、感放射線性酸発生剤の使用量は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01〜70重量部、さらに好ましくは0.1〜50重量部、特に好ましくは0.5〜20重量部である。この場合、感放射線性酸発生剤の使用量が0.01重量部未満では、感度や解像度が低下する傾向があり、一方70重量部を超えると、レジストの塗布性やパターン形状の劣化を来しやすくなる傾向がある。
また、架橋剤の使用量は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、好ましくは5〜95重量部、さらに好ましくは15〜85重量部、特に好ましくは20〜75重量部である。この場合、架橋剤の使用量が5重量部未満では、残膜率の低下、パターンの蛇行や膨潤等を来しやすくなる傾向があり、一方95重量部を超えると、露光部の現像性が低下する傾向がある。
In the negative radiation-sensitive resin composition of the present invention, the amount of the radiation-sensitive acid generator used is preferably 0.01 to 70 parts by weight, more preferably 0.1 to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. -50 parts by weight, particularly preferably 0.5-20 parts by weight. In this case, if the amount of the radiation-sensitive acid generator used is less than 0.01 parts by weight, the sensitivity and resolution tend to decrease. On the other hand, if it exceeds 70 parts by weight, the resist coatability and pattern shape deteriorate. It tends to be easy to do.
The amount of the crosslinking agent used is preferably 5 to 95 parts by weight, more preferably 15 to 85 parts by weight, and particularly preferably 20 to 75 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. In this case, if the amount of the crosslinking agent used is less than 5 parts by weight, the remaining film ratio tends to decrease, the pattern meanders or swells easily. There is a tendency to decrease.

−他の添加剤−
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物には、露光により感放射線性酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域での好ましくない化学反応を抑制する作用を有する酸拡散制御剤を配合することが好ましい。このような酸拡散制御剤を配合することにより、感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性を向上させることができるとともに、レジストとしての解像度をさらに向上させ、また露光から現像処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、その結果、プロセス安定性に極めて優れた感放射線性樹脂組成物を得ることができる。
-Other additives-
The positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention control the diffusion phenomenon in the resist film of the acid generated from the radiation-sensitive acid generator by exposure, and in the non-exposed area. It is preferable to add an acid diffusion controller having an action of suppressing undesirable chemical reactions. By blending such an acid diffusion controller, the storage stability of the radiation-sensitive resin composition can be improved, the resolution as a resist is further improved, and the holding time from exposure to development processing is also improved. Changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations in (PED) can be suppressed, and as a result, a radiation-sensitive resin composition having extremely excellent process stability can be obtained.

このような酸拡散制御剤としては、レジストパターンの形成工程中の露光や加熱処理により塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。
前記含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(17)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(α)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有するジアミノ化合物(以下、「含窒素化合物(β)」という。)、窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や重合体(以下、「含窒素化合物(γ)」という。)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環式化合物等を挙げることができる。
As such an acid diffusion controller, a nitrogen-containing organic compound whose basicity is not changed by exposure or heat treatment in the resist pattern forming step is preferable.
Examples of the nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following general formula (17) (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (α)”), a diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (α)”). , “Nitrogen-containing compound (β)”), polyamino compounds and polymers having three or more nitrogen atoms (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (γ)”), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing compounds. A heterocyclic compound etc. can be mentioned.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

〔一般式(17)において、各R35は相互に独立に水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基を示し、これらの各基は置換されてもよい。〕 [In the general formula (17), each R 35 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and each of these groups may be substituted. ]

一般式(17)において、R35の置換されてもよいアルキル基としては、例えば、炭素数1〜15、好ましくは1〜10のもの、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基、n−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。 In the general formula (17), examples of the alkyl group which may be substituted for R 35 include those having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, and n-propyl. Group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n- An octyl group, n-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, etc. can be mentioned.

また、R35の置換されてもよいアリール基としては、例えば、炭素数6〜12のもの、具体的には、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、クメニル基、1−ナフチル基等を挙げることができる。
さらに、R35の置換されてもよい前記アラルキル基としては、例えば、炭素数7〜19、好ましくは7〜13のもの、具体的には、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基等を挙げることができる。
Examples of the aryl group which may be substituted for R 35 include those having 6 to 12 carbon atoms, specifically, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 2, Examples include 3-xylyl group, 2,4-xylyl group, 2,5-xylyl group, 2,6-xylyl group, 3,4-xylyl group, 3,5-xylyl group, cumenyl group, 1-naphthyl group, and the like. be able to.
Furthermore, examples of the aralkyl group which may be substituted for R 35 include those having 7 to 19 carbon atoms, preferably 7 to 13 carbon atoms, specifically, benzyl group, α-methylbenzyl group, phenethyl group, 1 -A naphthylmethyl group etc. can be mentioned.

含窒素化合物(α)としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、1−ナフチルアミン等の芳香族アミン類;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類等を挙げることができる。 Examples of the nitrogen-containing compound (α) include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; di-n-butylamine, di-n- Dialkylamines such as pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine; triethylamine, tri-n-propylamine, Trialkylamines such as tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine Aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methyl Ruanirin, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, aromatic amines such as 1-naphthylamine; ethanolamine, diethanolamine, can be exemplified alkanolamines such as triethanolamine and the like.

含窒素化合物(β)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン等を挙げることができる。
含窒素化合物(γ)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
Examples of the nitrogen-containing compound (β) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxy Ethyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4 '-Diaminodiphenylamine, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- ( 3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) pro Pan, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene and the like. it can.
Examples of the nitrogen-containing compound (γ) include polyethyleneimine, polyallylamine, N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide polymer, and the like.

前記アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。
前記ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等を挙げることができる。
Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. Can be mentioned.
Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri-n-butyl. Examples include thiourea.

前記含窒素複素環式化合物としては、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、1−ピペリジンエタノール、2−ピペリジンエタノール、モルホリン、4−メチルモルホリン、ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができる。 Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazole, benzimidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 4-methyl-2- Imidazoles such as phenylimidazole and 2-phenylbenzimidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4 -In addition to pyridines such as phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, acridine, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, 1-piperidineethanol 2-piperidine ethanol, morpholine, 4-methylmorpholine, piperazine, 1,4-dimethylpiperazine, and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.

また、前記含窒素有機化合物として、酸解離性基を有する化合物を用いることもできる。前記酸解離性基を有する含窒素有機化合物としては、例えば、N―(t−ブトキシカルボニル)ピペリジン、N―(t−ブトキシカルボニル)イミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)−2−フェニルベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ジ−n−オクチルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン等を挙げることができる。 In addition, as the nitrogen-containing organic compound, a compound having an acid dissociable group can also be used. Examples of the nitrogen-containing organic compound having an acid dissociable group include N- (t-butoxycarbonyl) piperidine, N- (t-butoxycarbonyl) imidazole, N- (t-butoxycarbonyl) benzimidazole, N- ( t-butoxycarbonyl) -2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) di-n-octylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diethanolamine, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine, N- And (t-butoxycarbonyl) diphenylamine.

これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素化合物(α)、含窒素化合物(β)、含窒素複素環式化合物、酸解離性基を有する含窒素有機化合物等が好ましい。前記酸拡散制御剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Of these nitrogen-containing organic compounds, nitrogen-containing compounds (α), nitrogen-containing compounds (β), nitrogen-containing heterocyclic compounds, nitrogen-containing organic compounds having an acid-dissociable group, and the like are preferable. The acid diffusion controller can be used alone or in admixture of two or more.

酸拡散制御剤の配合量は、酸解離性基含有樹脂(B)またはアルカリ可溶性樹脂(C)100質量部に対して、好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは0.001〜10質量部、特に好ましくは0.005〜5質量部である。この場合、酸拡散制御剤の配合量を0.001質量部以上とすることにより、プロセス条件によるパターン形状や寸法忠実度の低下を抑制でき、また15質量部以下とすることにより、レジストとしての感度や露光部の現像性をさらに向上させることができる。 The compounding amount of the acid diffusion controller is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 0.001 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the acid dissociable group-containing resin (B) or alkali-soluble resin (C). Especially preferably, it is 0.005-5 mass parts. In this case, by setting the blending amount of the acid diffusion control agent to 0.001 part by mass or more, a decrease in pattern shape and dimensional fidelity due to process conditions can be suppressed, and by setting it to 15 parts by mass or less, as a resist Sensitivity and developability of the exposed area can be further improved.

本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物には、酸の作用により、アルカリ現像液に対する溶解性が高くなる性質を有する溶解制御剤を配合することもできる。
このような溶解制御剤としては、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基等の酸性官能基を有する化合物や、該化合物中の酸性官能基の水素原子を酸解離性基で置換した化合物等を挙げることができる。
溶解制御剤は低分子化合物でも高分子化合物でもよく、ネガ型感放射線性樹脂組成物における高分子溶解制御剤としては、例えば、ポジ型感放射線性樹脂組成物における酸解離性基含有樹脂(B)を使用することができる。
前記溶解制御剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。溶解制御剤の配合量は、感放射線性樹脂組成物中の全樹脂成分100重量部に対して、通常、50重量部以下、好ましくは20重量部以下である。
The positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention can be blended with a dissolution control agent having a property of increasing the solubility in an alkali developer by the action of an acid.
As such a dissolution control agent, for example, a compound having an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, or a sulfonic acid group, or a compound in which the hydrogen atom of the acidic functional group in the compound is substituted with an acid dissociable group Etc.
The dissolution control agent may be a low molecular compound or a high molecular compound, and examples of the polymer dissolution control agent in the negative radiation sensitive resin composition include an acid-dissociable group-containing resin (B in the positive radiation sensitive resin composition). ) Can be used.
The said dissolution control agent can be used individually or in mixture of 2 or more types. The blending amount of the dissolution control agent is usually 50 parts by weight or less, preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total resin components in the radiation-sensitive resin composition.

本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物には、感放射線性樹脂組成物の塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す界面活性剤を配合することもできる。
このような界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性の界面活性剤のいずれでも使用することができるが、好ましくはノニオン系界面活性剤である。
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類のほか、以下商品名で、「KP」(信越化学工業製)、「ポリフロー」(共栄社油脂化学工業製)、「エフトップ」(ジェムコ製)、「メガファック」(大日本インキ化学工業製)、「フロラード」(住友スリーエム製)、「アサヒガード」および「サーフロン」(旭硝子製)等の各シリーズ等を挙げることができる。
前記界面活性剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。界面活性剤の配合量は、感放射線性樹脂組成物中の全樹脂成分100重量部に対して、界面活性剤の有効成分として、通常、2重量部以下、好ましくは1.5重量部以下である。
The positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention are blended with a surfactant exhibiting the action of improving the coating property, striation, developability, etc. of the radiation-sensitive resin composition. You can also
As such a surfactant, any of anionic, cationic, nonionic or amphoteric surfactants can be used, but nonionic surfactants are preferred.
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers, polyethylene glycol higher fatty acid diesters, and the following trade names “KP” (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). ), "Polyflow" (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.), "F Top" (manufactured by Gemco), "Megafuck" (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals), "Florard" (manufactured by Sumitomo 3M), "Asahi Guard" and Each series such as “Surflon” (Asahi Glass) can be listed.
The surfactants can be used alone or in admixture of two or more. The compounding amount of the surfactant is usually 2 parts by weight or less, preferably 1.5 parts by weight or less as an active ingredient of the surfactant with respect to 100 parts by weight of the total resin components in the radiation-sensitive resin composition. is there.

本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物には、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを感放射線性酸発生剤に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を有し、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させることができる増感剤を配合することもできる。
このような増感剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等を挙げることができる。
これらの増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。増感剤の配合量は、感放射線性樹脂組成物中の全樹脂成分100重量部に対して、通常、50重量部以下、好ましくは30重量部以下である。
The positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention absorbs radiation energy and transmits the energy to the radiation-sensitive acid generator, thereby generating an amount of acid. A sensitizer capable of increasing the apparent sensitivity and improving the apparent sensitivity of the radiation-sensitive resin composition can be blended.
Examples of such sensitizers include acetophenones, benzophenones, naphthalene, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like.
These sensitizers can be used alone or in admixture of two or more. The blending amount of the sensitizer is usually 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total resin components in the radiation-sensitive resin composition.

さらに、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、前記以外の添加剤、例えば、染料、顔料、接着助剤、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、形状改良剤等、具体的には4−ヒドロキシ−4’−メチルカルコン等を配合することもできる。
この場合、染料や顔料を配合することにより、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和でき、また接着助剤を配合することにより、基板との接着性を改善することができる。
Furthermore, in the positive radiation sensitive resin composition and the negative radiation sensitive resin composition of the present invention, additives other than those described above, for example, dyes, are included as long as the effects of the present invention are not impaired. A pigment, an adhesion assistant, an antihalation agent, a storage stabilizer, an antifoaming agent, a shape improving agent, etc., specifically, 4-hydroxy-4′-methylchalcone or the like can be blended.
In this case, by blending a dye or pigment, the latent image in the exposed area can be visualized, and the influence of halation during exposure can be mitigated, and the adhesion to the substrate can be improved by blending an adhesion assistant. be able to.

組成物溶液の調製
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物は、通常、使用時に各成分を溶剤に溶解して均一溶液とし、その後必要に応じて、例えば孔径0.2μm程度のフィルター等でろ過することにより、組成物溶液として調製される。
Preparation of composition solution The positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention are usually prepared by dissolving each component in a solvent at the time of use, and then required. Accordingly, the composition solution is prepared by, for example, filtering through a filter having a pore size of about 0.2 μm.

前記溶剤としては、例えば、エーテル類、エステル類、エーテルエステル類、ケトン類、ケトンエステル類、アミド類、アミドエステル類、ラクタム類、(ハロゲン化)炭化水素類等を挙げることができ、より具体的には、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、(非)環式ケトン類、酢酸エステル類、ヒドロキシ酢酸エステル類、アルコキシ酢酸エステル類、アセト酢酸エステル類、プロピオン酸エステル類、乳酸エステル類、他の置換プロピオン酸エステル類、(置換)酪酸エステル類、ピルビン酸エステル類、N,N−ジアルキルホルムアミド類、N,N−ジアルキルアセトアミド類、N−アルキルピロリドン類、(ハロゲン化)脂肪族炭化水素類、(ハロゲン化)芳香族炭化水素類等を挙げることができる。 Examples of the solvent include ethers, esters, ether esters, ketones, ketone esters, amides, amide esters, lactams, (halogenated) hydrocarbons, and the like. Specifically, ethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether acetates, (non) cyclic Ketones, acetate esters, hydroxyacetate esters, alkoxyacetate esters, acetoacetate esters, propionate esters, lactic acid esters, other substituted propionate esters, (substituted) Acid esters, pyruvate esters, N, N-dialkylformamides, N, N-dialkylacetamides, N-alkylpyrrolidones, (halogenated) aliphatic hydrocarbons, (halogenated) aromatic hydrocarbons Etc.

前記溶剤の具体例としては、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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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アセテート、プロピ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−n−プロピルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、イソプロペニルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、ヒドロキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、イソプロペニルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸i−プロピル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、トルエン、キシレン等を挙げることができる。 Specific examples of the solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether. , Diethylene glycol di-n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, methyl ethyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4 Heptanone, cyclohexanone, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, isopropenyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl hydroxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl acetoacetate, aceto Ethyl acetate, isopropenyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, i-propyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate , Methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, N, N -Dimethylform Bromide, N, N- dimethylacetamide, N- methylpyrrolidone, toluene, xylene and the like.

これらの溶剤のうち、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヘプタノン、乳酸エステル類、2−ヒドロキシプロピオン酸エステル類、3−アルコキシプロピオン酸エステル類等が、塗布時の膜面内均一性が良好となる点で好ましい。
前記溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these solvents, propylene glycol monoalkyl ether acetates, 2-heptanone, lactic acid esters, 2-hydroxypropionic acid esters, 3-alkoxypropionic acid esters, etc. have good in-plane uniformity during coating. It preferred in that door ing.
The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.

また必要に応じて、前記溶剤と共に、他の溶剤、例えば、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤等を使用することができる。
これらの他の溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
他の溶剤の使用割合は、全溶剤に対して、通常、50重量%以下、好ましくは30重量%以下である。
If necessary, other solvents such as benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1- Use high-boiling solvents such as octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, etc. Can do.
These other solvents can be used alone or in admixture of two or more.
The proportion of other solvents used is usually 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, based on the total solvent.

溶剤の合計使用量は、組成物溶液の全固形分濃度が、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜50重量%、さらに好ましくは10〜40重量%、特に好ましくは10〜30重量%、就中10〜25重量%となる量である。溶液の全固形分濃度をこの範囲とすることにより、塗布時の膜面内均一性が良好となる点で好ましい。 The total amount of the solvent used is such that the total solid concentration of the composition solution is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and particularly preferably 10 to 30% by weight. In particular, the amount is 10 to 25% by weight. By setting the total solid content concentration of the solution within this range, it is preferable in that the in-film uniformity during coating is good.

レジストパターンの形成
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成する際には、前記のようにして調製された組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエハー等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を形成する。その後、場合により予め加熱処理(以下、「PB」という。)を行ったのち、所定のマスクパターンを介して、該レジスト被膜に露光する。
露光の際に使用することができる放射線としては、使用される感放射線性酸発生剤の種類に応じて、水銀灯の輝線スペクトル(波長254nm)、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、F2エキシマレーザー(波長157nm)、EUV(波長13nm等)等の遠紫外線や、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線等を挙げることができ、好ましくは遠紫外線および荷電粒子線、特に好ましくはKrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、F2エキシマレーザー(波長157nm)および電子線である。
また、放射線量等の露光条件は、ポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等に応じて適宜選定される。
また、レジストパターンの形成に際しては、露光後に加熱処理(以下、「PEB」という。)を行うことが、レジストの見掛けの感度を向上させる点で好ましい。
PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等により変わるが、通常、30〜200℃、好ましくは50〜150℃である。
Formation of resist pattern When forming a resist pattern from the positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention, the composition solution prepared as described above is used. The resist film is formed by coating on a substrate such as a silicon wafer or a wafer coated with aluminum by an appropriate coating means such as spin coating, cast coating or roll coating. Thereafter, a heat treatment (hereinafter referred to as “PB”) is performed in advance in some cases, and then the resist film is exposed through a predetermined mask pattern.
The radiation that can be used in the exposure includes the emission line spectrum of a mercury lamp (wavelength 254 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength), depending on the type of radiation-sensitive acid generator used. 193 nm), far ultraviolet rays such as F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (wavelength 13 nm, etc.), X-rays such as synchrotron radiation, charged particle beams such as electron beams, etc., preferably far ultraviolet rays And a charged particle beam, particularly preferably a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) and an electron beam.
The exposure conditions such as the radiation dose are appropriately selected according to the composition of the positive-type radiation-sensitive resin composition and the negative-type radiation-sensitive resin composition, the types of additives, and the like.
In forming a resist pattern, it is preferable to perform a heat treatment (hereinafter referred to as “PEB”) after exposure from the viewpoint of improving the apparent sensitivity of the resist.
The heating conditions for PEB vary depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition, the type of additive, and the like, but are usually 30 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C.

その後、露光されたレジスト被膜をアルカリ現像液で現像することにより、所定のポジ型またはネガ型のレジストパターンを形成する。
前記アルカリ現像液としては、例えば、アルカリ金属水酸化物、アンモニア水、アルキルアミン類、アルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類、コリン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の1種以上を溶解したアルカリ性水溶液が使用され、特に好ましいアルカリ現像液は、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類の水溶液である。
前記アルカリ性水溶液の濃度は、好ましくは10重量%以下、さらに好ましくは1〜10重量%、特に好ましくは2〜5重量%である。この場合、アルカリ性水溶液の濃度を10重量%以下とすることにより、非露光部の現像液への溶解を抑制することができる。
また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を適量添加することが好ましく、それによりレジスト被膜に対する現像液の濡れ性を高めることができる。
なお、前記アルカリ性水溶液からなる現像液で現像した後は、一般に、水で洗浄して乾燥する。
Thereafter, the exposed resist film is developed with an alkaline developer to form a predetermined positive or negative resist pattern.
Examples of the alkali developer include alkali metal hydroxides, aqueous ammonia, alkylamines, alkanolamines, heterocyclic amines, tetraalkylammonium hydroxides, choline, 1,8-diazabicyclo [5.4. 0.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene and the like, an alkaline aqueous solution in which one or more alkaline compounds are dissolved is used. An aqueous solution of ammonium hydroxides.
The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 10% by weight or less, more preferably 1 to 10% by weight, and particularly preferably 2 to 5% by weight. In this case, by setting the concentration of the alkaline aqueous solution to 10% by weight or less, dissolution of the non-exposed portion in the developer can be suppressed.
Further, it is preferable to add an appropriate amount of a surfactant or the like to the developer composed of the alkaline aqueous solution, whereby the wettability of the developer with respect to the resist film can be enhanced.
In addition, after developing with the developing solution which consists of the said alkaline aqueous solution, generally it wash | cleans with water and dries.

以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
ここで、%および部は特記しない限り重量基準である。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
Here,% and parts are based on weight unless otherwise specified.

下記する酸発生剤(I−i)〜(I−iii)の質量分析は、下記の条件で実施した。
装置 :日本電子株式会社製JMS−AX505W型質量分析計
エミッター電流:5mA(使用ガス:Xe)
加速電圧 :3.0kV
10N MULTI :1.3
イオン化法 :高速原子衝撃法(FAB)
検出イオン :アニオン(−)
測定質量範囲 :20〜1500m/z
スキャン :30sec
分解能 :1500
マトリックス :3−ニトロベンジルアルコール
また、酸発生剤(I−i)〜(I−iii)の1H−NMR分析は、日本電子株式会社製「JNM−EX270」を用い、測定溶媒としてCDCl3を使用して実施した。
Mass analysis of the following acid generators (Ii) to (I-iii) was performed under the following conditions.
Apparatus: JMS-AX505W type mass spectrometer emitter current manufactured by JEOL Ltd .: 5 mA (gas used: Xe)
Acceleration voltage: 3.0 kV
10N MULTI: 1.3
Ionization method: Fast atom bombardment method (FAB)
Detection ion: Anion (-)
Measurement mass range: 20-1500 m / z
Scan: 30 sec
Resolution: 1500
Matrix: 3-nitrobenzyl alcohol In addition, 1 H-NMR analysis of acid generators (Ii) to (I-iii) uses “JNM-EX270” manufactured by JEOL Ltd. and uses CDCl 3 as a measurement solvent. Carried out using.

〔酸発生剤(I)の合成〕 [Synthesis of Acid Generator (I)]

合成例1
シクロオクタジエン65gおよび1−ブロモ−2−ヨード−1,1,2,2−テトラフルオロエタン184gを予め窒素にてバブリングしたヘプタン300ミリリットルに溶解した原料溶液を調製した。
別に、十分に窒素置換した2,000ミリリットルの3つ口フラスコに、ジメチルアゾビスブチレート6.9gおよび前記原料溶液のうち10体積%を投入した。その後、内容物を攪拌しながら窒素気流下、80℃に加熱し、滴下漏斗を用いて前記原料溶液の残りを2時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度でさらに15時間攪拌し、その後還流条件下でさらに1時間攪拌を続けた。その後、反応溶液を30℃以下に冷却し、減圧下で濃縮したのち、得られた残渣を85℃および1mmHgにて減圧蒸留して精製することにより、無色液状の1−(2−ブロモ−1,1,2,2−テトラフルオロエチル)−4−ヨードオクタヒドロペンタレン(以下、「化合物(a)」とする。)174gを得た。
Synthesis example 1
A raw material solution was prepared by dissolving 65 g of cyclooctadiene and 184 g of 1-bromo-2-iodo-1,1,2,2-tetrafluoroethane in 300 ml of heptane previously bubbled with nitrogen.
Separately, 6.9 g of dimethylazobisbutyrate and 10% by volume of the raw material solution were charged into a 2,000 ml three-necked flask that had been sufficiently purged with nitrogen. Thereafter, the contents were heated to 80 ° C. under a nitrogen stream while stirring, and the remainder of the raw material solution was dropped over 2 hours using a dropping funnel. After completion of dropping, the mixture was further stirred at the same temperature for 15 hours, and then further stirred for 1 hour under reflux conditions. Thereafter, the reaction solution is cooled to 30 ° C. or lower, concentrated under reduced pressure, and the resulting residue is purified by distillation under reduced pressure at 85 ° C. and 1 mmHg to give colorless liquid 1- (2-bromo-1 , 1,2,2-tetrafluoroethyl) -4-iodooctahydropentalene (hereinafter referred to as “compound (a)”) 174 g was obtained.

次いで、化合物(a)174gをテトラヒドロフラン500ミリリットルに溶かし、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)85gを加えて、5℃で30分間攪拌したのち、60℃でさらに4時間攪拌した。その後、反応溶液を5℃に冷却し、3M塩酸を加えてpHを5〜6に調整した。得られた溶液を減圧下で濃縮して大部分のテトラヒドロフランを除去し、ヘキサンで3回抽出した。得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和塩化ナトリウム水溶液500で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥してろ過し、減圧下で濃縮した。得られた残渣を減圧蒸留(80〜84℃、0.3mmHg)することにより、無色液体の3−(2−ブロモ−1,1,2,2−テトラフルオロ−エチル)−1,2,3,3a,4,5−ヘキサヒドロペンタレン(以下、「化合物(b)」とする。)103gを得た。 Next, 174 g of compound (a) is dissolved in 500 ml of tetrahydrofuran, 85 g of 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (DBU) is added and stirred at 5 ° C. for 30 minutes, and then at 60 ° C. The mixture was further stirred for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled to 5 ° C., and 3M hydrochloric acid was added to adjust the pH to 5-6. The resulting solution was concentrated under reduced pressure to remove most of the tetrahydrofuran and extracted three times with hexane. The obtained organic layer was washed successively with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution and a saturated aqueous sodium chloride solution 500, dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was distilled under reduced pressure (80 to 84 ° C., 0.3 mmHg) to give 3- (2-bromo-1,1,2,2-tetrafluoro-ethyl) -1,2,3 as a colorless liquid. , 3a, 4,5-hexahydropentalene (hereinafter referred to as “compound (b)”) 103 g was obtained.

次いで、化合物(b)103gを酢酸エチル1リットルに溶解した溶液を、2リットルオートクレーブに入れ、5%のパラジウムを含有する活性炭10gを加えて、反応系内を水素で置換した後、水素初圧を10atmとして室温で3時間激しく攪拌した。その後、反応液をセライトを敷いたガラスフィルターで吸引ろ過し、ろ液を減圧濃縮したのち、減圧留去して、無色液状の1−(2−ブロモ−1,1,2,2−テトラフルオロ−エチル)−オクタヒドロペンタレン(以下、「化合物(c)」とする。)92gを得た。 Next, a solution obtained by dissolving 103 g of compound (b) in 1 liter of ethyl acetate was placed in a 2 liter autoclave, 10 g of activated carbon containing 5% palladium was added, and the reaction system was replaced with hydrogen. Was stirred at room temperature for 3 hours. Thereafter, the reaction solution was suction filtered through a glass filter with celite, and the filtrate was concentrated under reduced pressure, and then evaporated under reduced pressure to give colorless liquid 1- (2-bromo-1,1,2,2-tetrafluoro). 92 g of (ethyl) -octahydropentalene (hereinafter referred to as “compound (c)”) was obtained.

次いで、十分に窒素置換した1000ミリリットルの3つ口フラスコに、イオン交換水500ミリリットルを入れ、窒素にて十分にバブリングし、炭酸水素ナトリウム50gおよび亜二チオン酸ナトリウム69gを順次添加した。続いて、化合物(c)92gをアセトニトリル500ミリリットルに溶解した溶液を窒素にて十分バブリング後室温で滴下し、窒素雰囲気下60℃で3時間攪拌した。その後、反応溶液を30℃以下に冷却し、減圧下で濃縮してアセトニトリルを除去したのち、水層を酢酸エチルで4回抽出し、有機層を飽和食塩水で3回洗浄して、減圧下で濃縮することにより、白色固体のナトリウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(オクタヒドロ−ペンタレン−1−イル)エタンスルフィネート(以下、「化合物(d)」とする。)51gを得た。 Next, 500 ml of ion-exchanged water was placed in a 1000 ml three-necked flask that was sufficiently purged with nitrogen, thoroughly bubbled with nitrogen, and 50 g of sodium hydrogen carbonate and 69 g of sodium dithionite were sequentially added. Subsequently, a solution in which 92 g of compound (c) was dissolved in 500 ml of acetonitrile was sufficiently bubbled with nitrogen and then added dropwise at room temperature, followed by stirring at 60 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the reaction solution was cooled to 30 ° C. or lower, concentrated under reduced pressure to remove acetonitrile, the aqueous layer was extracted four times with ethyl acetate, and the organic layer was washed three times with saturated brine, and then under reduced pressure. 51 g of white solid sodium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (octahydro-pentalen-1-yl) ethanesulfinate (hereinafter referred to as “compound (d)”). Got.

次いで、化合物(d)51gおよびタングステン酸ナトリウム二水和物100mgおよびリン酸水素二ナトリウム1gをイオン交換水300ミリリットルに溶解した溶液を、500ミリリットルナスフラスコに入れて、5℃に冷却し、反応溶液のpHを維持しつつ、30%過酸化水素水11ミリリットルを同温度で注意深く滴下して、同温度で5分間攪拌した後、60℃でさらに1時間攪拌を続けた。その後減圧濃縮して水を除去し、残渣をメタノールで2回抽出したのち、減圧濃縮してメタノールを除去することにより、ナトリウム 1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(オクタヒドロ−ペンタレン−1−イル)エタンスルホネート(以下、「化合物(e)」とする。)56gを得た。 Next, a solution obtained by dissolving 51 g of compound (d), 100 mg of sodium tungstate dihydrate and 1 g of disodium hydrogen phosphate in 300 ml of ion-exchanged water was placed in a 500 ml eggplant flask and cooled to 5 ° C. to react. While maintaining the pH of the solution, 11 ml of 30% aqueous hydrogen peroxide was carefully added dropwise at the same temperature, and the mixture was stirred at the same temperature for 5 minutes, and further stirred at 60 ° C. for 1 hour. Thereafter, the solution was concentrated under reduced pressure to remove water, and the residue was extracted twice with methanol, and then concentrated under reduced pressure to remove methanol, whereby sodium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (octahydro-pentalene- 56 g of 1-yl) ethanesulfonate (hereinafter referred to as “compound (e)”) was obtained.

次いで、トリフェニルスルホニウムブロミド13gをイオン交換水300ミリリットルに溶解した溶液を、1リットルナスフラスコに入れ、化合物(e)7.5gおよび塩化メチレン200ミリリットルを室温で添加したのち、同温度で1時間攪拌した。その後、有機層を分離してイオン交換水で5回洗浄したのち、減圧濃縮することにより、白色固体状トリフェニルスルホニウム 1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(オクタヒドロ−ペンタレン−1−イル)エタンスルホネート13gを得た。
この化合物を、酸発生剤(I−i)とする。
Next, a solution obtained by dissolving 13 g of triphenylsulfonium bromide in 300 ml of ion-exchanged water was placed in a 1 liter eggplant flask, 7.5 g of compound (e) and 200 ml of methylene chloride were added at room temperature, and then at the same temperature for 1 hour. Stir. Thereafter, the organic layer was separated, washed 5 times with ion-exchanged water, and concentrated under reduced pressure to obtain white solid triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (octahydro-pentalene-1- Yl) 13 g of ethanesulfonate was obtained.
This compound is referred to as “acid generator (Ii)”.

酸発生剤(I−i)の質量分析の結果は、アニオン部分がm/z=289(M+)であった。
また、酸発生剤(I−i)の1H−NMR分析の結果(化学シフトδ(ppm))は、次のとおりである。
1H−NMR σppm(CD3Cl):1.07〜1.18(2H、m、CH2)、1.25〜1.35(2H、m、CH2)、1.42〜1.61(4H、m、CH2×2)、1.82〜2.04(2H、m、CH2)、2.42〜2.67(3H、m、CH×3)、7.26〜7.78(15H、m、Ph)
As a result of mass analysis of the acid generator (Ii), the anion portion was m / z = 289 (M +).
Further, the result of 1 H-NMR analysis (chemical shift δ (ppm)) of the acid generator (Ii) is as follows.
1 H-NMR σppm (CD 3 Cl): 1.07~1.18 (2H, m, CH 2), 1.25~1.35 (2H, m, CH 2), 1.42~1.61 (4H, m, CH 2 × 2), 1.82 to 2.04 (2H, m, CH 2 ), 2.42 to 2.67 (3H, m, CH × 3), 7.26 to 7. 78 (15H, m, Ph)

合成例2
1−n−ブトキシナフタレン4gおよび五酸化リン−メタンスルホン酸混合物10.6gを、300ミリリットルナスフラスコに入れ、室温で15分間攪拌したのち、テトラメチレンスルホキシド2.4gを0℃で滴下して、20分間攪拌した。その後、徐々に室温まで昇温させて、さらに1時間攪拌したのち、再度0℃まで冷却して、イオン交換水100ミリリットルを加え、25%アンモニア水でpHを7.0に調節して、室温で1時間攪拌した。その後、反応溶液をエーテルで洗浄したのち、化合物(e)3gおよび塩化メチレン100ミリリットルを室温で添加して、同温度で1時間攪拌した。その後、有機層を分離して、イオン交換水で5回洗浄したのち、減圧濃縮し、得られた濃縮物を塩化メチレン/n−ヘキサン系にて再沈処理を行うことにより、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(オクタヒドロ−ペンタレン−1−イル)エタンスルホネート5.5gを得た。
この化合物を、酸発生剤(I−ii)とする。
Synthesis example 2
4 g of 1-n-butoxynaphthalene and 10.6 g of phosphorus pentoxide-methanesulfonic acid mixture were placed in a 300 ml eggplant flask and stirred for 15 minutes at room temperature. Then, 2.4 g of tetramethylene sulfoxide was added dropwise at 0 ° C. Stir for 20 minutes. Thereafter, the temperature is gradually raised to room temperature, and further stirred for 1 hour, then cooled again to 0 ° C., 100 ml of ion-exchanged water is added, pH is adjusted to 7.0 with 25% ammonia water, For 1 hour. Thereafter, the reaction solution was washed with ether, 3 g of compound (e) and 100 ml of methylene chloride were added at room temperature, and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. Thereafter, the organic layer is separated, washed 5 times with ion-exchanged water, concentrated under reduced pressure, and the resulting concentrate is subjected to reprecipitation treatment in a methylene chloride / n-hexane system to give 1- (4 -N-Butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (octahydro-pentalen-1-yl) ethanesulfonate was obtained.
This compound is referred to as “acid generator (I-ii)”.

酸発生剤(I−ii)の質量分析の結果は、アニオン部分がm/z=289(M+)であった。
また、酸発生剤(I−ii)の1H−NMR分析の結果(化学シフトδ(ppm))は、次のとおりである。
1H−NMR σppm(CD3Cl):1.03(3H、t、J=7.3Hz、CH3)、1.07〜1.18(2H、m、CH2)、1.25〜1.35(2H、m、CH2)、1.42〜1.67(10H、m、CH2×5)、1.82〜2.06(4H、m、CH2×2)、2.42〜2.67(5H、m、CH×3、CH2)、3.61〜3.71(2H、m、CH2)、4.11〜4.34(4H、m、CH2×2)、7.04(1H、d、J=8.6Hz、Ar)、6.64(1H、t、J=7.8Hz、Ar)、7.75(1H、t、J=7.9Hz)、7.95(1H、d、J=8.3Hz、Ar)、8.27(1H、d、J=8.6Hz、Ar)、8.38(1H、d、J=7.8Hz、Ar)
As a result of mass spectrometry of the acid generator (I-ii), the anion portion was m / z = 289 (M +).
The results of 1 H-NMR analysis (chemical shift δ (ppm)) of the acid generator (I-ii) are as follows.
1 H-NMR σ ppm (CD 3 Cl): 1.03 (3H, t, J = 7.3 Hz, CH 3 ), 1.07 to 1.18 (2H, m, CH 2 ), 1.25 to 1 .35 (2H, m, CH 2 ), 1.42-1.67 (10H, m, CH 2 × 5), 1.82-2.06 (4H, m, CH 2 × 2), 2.42 ˜2.67 (5H, m, CH × 3, CH 2 ), 3.61 to 3.71 (2H, m, CH 2 ), 4.11 to 4.34 (4H, m, CH 2 × 2) 7.04 (1H, d, J = 8.6 Hz, Ar), 6.64 (1H, t, J = 7.8 Hz, Ar), 7.75 (1H, t, J = 7.9 Hz), 7.95 (1H, d, J = 8.3 Hz, Ar), 8.27 (1H, d, J = 8.6 Hz, Ar), 8.38 (1H, d, J = 7.8 Hz, Ar)

合成例3
ジフェニルヨードニウムクロライド20gを水1リットルに溶解した溶液を、2リットルナスフラスコに入れ、化合物(e)9.3gの水溶液500ミリリットルを室温で滴下して、15分間攪拌した。その後、析出した結晶をグラスフィルターにてろ過し、水で十分洗浄したのち、減圧乾燥して、ジフェニルヨードニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(オクタヒドロ−ペンタレン−1−イル)エタンスルホネート12gを得た。
この化合物を、酸発生剤(I−iii)とする。
酸発生剤(I−iii)の質量分析の結果は、アニオン部分がm/z=289(M+)であった。
また、酸発生剤(I−iii)の1H−NMR分析の結果(化学シフトδ(ppm))は、次のとおりである。
1H−NMR σppm(CD3Cl):1.07〜1.18(2H、m、CH2)、1.25〜1.35(2H、m、CH2)、1.42〜1.61(4H、m、CH2×2)、1.82〜2.04(2H、m、CH2)、2.42〜2.67(3H、m、CH×3)、7.32〜7.56(6H、m、Ph)、7.98(4H、d、J=7.8Hz、Ph)
Synthesis example 3
A solution of 20 g of diphenyliodonium chloride dissolved in 1 liter of water was placed in a 2 liter eggplant flask, 500 ml of an aqueous solution of 9.3 g of compound (e) was added dropwise at room temperature, and the mixture was stirred for 15 minutes. Thereafter, the precipitated crystals are filtered through a glass filter, sufficiently washed with water, dried under reduced pressure, and diphenyliodonium 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (octahydro-pentalen-1-yl) ethane. 12 g of sulfonate was obtained.
This compound is referred to as “acid generator (I-iii)”.
As a result of mass spectrometry of the acid generator (I-iii), the anion portion was m / z = 289 (M +).
The results of 1 H-NMR analysis (chemical shift δ (ppm)) of the acid generator (I-iii) are as follows.
1 H-NMR σppm (CD 3 Cl): 1.07~1.18 (2H, m, CH 2), 1.25~1.35 (2H, m, CH 2), 1.42~1.61 (4H, m, CH 2 × 2), 1.82 to 2.04 (2H, m, CH 2 ), 2.42 to 2.67 (3H, m, CH × 3), 7.32 to 7. 56 (6H, m, Ph), 7.98 (4H, d, J = 7.8 Hz, Ph)

合成例4
化合物(d)80gを水250ミリリットルに溶解した溶液を、2リットルナスフラスコに入れ、室温で攪拌しつつ、過剰の塩素ガスを15分以上バブリングした。その後、フラスコの底部に溜まった油状物を塩化メチレンで抽出し、有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄したのち、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、減圧蒸留して塩化メチレンを除去することにより、1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(オクタヒドローペンタレン−1−イル)エタンスルホニルクロライド(以下「化合物(f)」とする。)68gを得た。
Synthesis example 4
A solution prepared by dissolving 80 g of compound (d) in 250 ml of water was placed in a 2-liter eggplant flask, and excess chlorine gas was bubbled for 15 minutes or more while stirring at room temperature. Thereafter, the oily substance accumulated at the bottom of the flask was extracted with methylene chloride, and the organic layer was washed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and then dried over anhydrous magnesium sulfate. Thereafter, by distillation under reduced pressure to remove methylene chloride, 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (octahydro-pentalen-1-yl) ethanesulfonyl chloride (hereinafter referred to as “compound (f)”) 68 g was obtained.

次いで、化合物(f)をテトラヒドロフラン150gに溶解した溶液に、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド22gを加えたのち、トリエチルアミン29gを滴下した。その後、反応容器を室温で10分間攪拌しのち、水を摘下した。その後、反応液を減圧濃縮して、残渣を塩化メチレンに溶解し、得られた溶液を分液漏斗に移して振とうして静置したのち、水層を除去した。その後、塩化メチレン層を炭酸水素ナトリウム水溶液、シュウ酸水溶液および水で順次洗浄した。その後、塩化メチレン溶液を無水硫酸マグネシウムで乾燥して濾過したのち、エバポレーターを用いて塩化メチレン溶液から塩化メチレンを留去し、得られた液体をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒:酢酸エチル/ヘキサン)で分離精製を行って、1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(オクタヒドローペンタレン−1−イル)エタンスルホン酸3,5−ジオキソ−4−アザ−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−8−エン−4−ニルエステル(以下「酸発生剤(I−iv)とする。)10gを得た。 Next, 22 g of N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide was added to a solution of compound (f) in 150 g of tetrahydrofuran, and 29 g of triethylamine was added dropwise. Thereafter, the reaction vessel was stirred at room temperature for 10 minutes, and water was removed. Thereafter, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, the residue was dissolved in methylene chloride, the resulting solution was transferred to a separatory funnel, shaken and allowed to stand, and then the aqueous layer was removed. Thereafter, the methylene chloride layer was washed successively with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, an aqueous oxalic acid solution and water. Thereafter, the methylene chloride solution was dried over anhydrous magnesium sulfate and filtered, and then the methylene chloride was distilled off from the methylene chloride solution using an evaporator. The obtained liquid was subjected to silica gel chromatography (developing solvent: ethyl acetate / hexane). Separation and purification were performed to obtain 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (octahydro-pentalen-1-yl) ethanesulfonic acid 3,5-dioxo-4-aza-tricyclo [5.2.1]. .0 2,6] dec-8-ene-4 Niruesuteru (to the "acid generator and (I-iv).) was obtained 10g.

酸発生剤(I−iv)の質量分析の結果は、m/z=437(M+)であり、また、酸発生剤(I−iv)の1H−NMR分析の結果は、次のとおりである。
1H−NMR分析(化学シフトδ(ppm)):
1H−NMR σppm(CD3Cl):1.07〜1.18(2H、m、CH2)、1.25〜1.35(2H、m、CH2)、1.42〜1.61(5H、m、CH2×2、CH2)、1.82〜2.04(3H、m、CH2、CH2)、2.42〜2.67(3H、m、CH×3)、3.38(2H、s、CH×2)、3.55(2H、s、CH×2)、6.20(2H、s、CH×2)
The result of mass spectrometry of the acid generator (I-iv) is m / z = 437 (M +), and the result of 1 H-NMR analysis of the acid generator (I-iv) is as follows. is there.
1 H-NMR analysis (chemical shift δ (ppm)):
1 H-NMR σppm (CD 3 Cl): 1.07~1.18 (2H, m, CH 2), 1.25~1.35 (2H, m, CH 2), 1.42~1.61 (5H, m, CH 2 × 2, CH 2 ), 1.82 to 2.04 (3H, m, CH 2 , CH 2 ), 2.42 to 2.67 (3H, m, CH × 3), 3.38 (2H, s, CH × 2), 3.55 (2H, s, CH × 2), 6.20 (2H, s, CH × 2)

〔酸解離性基含有樹脂(B)の合成〕
合成例5
4−アセトキシスチレン101g、スチレン5g、4−t−ブトキシスチレン42g、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)6gおよびt−ドデシルメルカプタン1gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル160gに溶解したのち、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合した。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下して、生成樹脂を凝固精製した。
次いで、この精製樹脂に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えたのち、さらにメタノール300g、トリエチルアミン80gおよび水15gを加え、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行った。反応後、溶剤およびトリエチルアミンを減圧留去し、得られた樹脂をアセトンに溶解したのち、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Mwが16,000、Mw/Mnが1.7であり、13C−NMR分析の結果、4−ヒドロキシスチレンとスチレンと4−t−ブトキシスチレンとの共重合モル比が72:5:23の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-1)とする。
[Synthesis of acid-dissociable group-containing resin (B)]
Synthesis example 5
After dissolving 101 g of 4-acetoxystyrene, 5 g of styrene, 42 g of 4-t-butoxystyrene, 6 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) and 1 g of t-dodecyl mercaptan in 160 g of propylene glycol monomethyl ether, the reaction was performed in a nitrogen atmosphere. Polymerization was carried out for 16 hours while maintaining the temperature at 70 ° C. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane to coagulate and purify the resulting resin.
Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the purified resin, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting resin was dissolved in acetone, then dropped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and dried at 50 ° C. under reduced pressure overnight. did.
The obtained resin had an Mw of 16,000 and an Mw / Mn of 1.7. As a result of 13 C-NMR analysis, the copolymerization molar ratio of 4-hydroxystyrene, styrene and 4-t-butoxystyrene was The copolymer was 72: 5: 23.
This resin is referred to as “resin (B-1)”.

樹脂(B-1)および下記する樹脂(B-2)〜(B-11)のMwおよびMnの測定は、東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL2本、G3000HXL1本、G4000HXL1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶剤テトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。 Resin Measurement of Mw and Mn of (B-1) and the following resin-(B-2) ~ (B -11) are manufactured by Tosoh Corporation GPC column (G2000H XL 2 present, one G3000H XL, G4000H XL 1 This was measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of a flow rate of 1.0 ml / min, an elution solvent tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C.

合成例6
4−アセトキシスチレン100g、アクリル酸t−ブチル25g、スチレン18g、AIBN6gおよびt−ドデシルメルカプタン1gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル230gに溶解し、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して16時間重合した。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下して、生成樹脂を凝固精製した。
次いで、この精製樹脂に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えたのち、さらにメタノール300g、トリエチルアミン80gおよび水15gを加え、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行った。反応後、溶剤およびトリエチルアミンを減圧留去し、得られた樹脂をアセトンに溶解したのち、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Mwが11,500、Mw/Mnが1.6であり、13C−NMR分析の結果、4−ヒドロキシスチレンとアクリル酸t−ブチルとスチレンとの共重合モル比が61:19:20の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-2)とする。
Synthesis Example 6
100 g of 4-acetoxystyrene, 25 g of t-butyl acrylate, 18 g of styrene, 6 g of AIBN and 1 g of t-dodecyl mercaptan are dissolved in 230 g of propylene glycol monomethyl ether, and polymerization is performed for 16 hours while maintaining the reaction temperature at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. did. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane to coagulate and purify the resulting resin.
Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the purified resin, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting resin was dissolved in acetone, then dropped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and dried at 50 ° C. under reduced pressure overnight. did.
The obtained resin had Mw of 11,500 and Mw / Mn of 1.6. As a result of 13 C-NMR analysis, the copolymerization molar ratio of 4-hydroxystyrene, t-butyl acrylate and styrene was 61. : 19:20 copolymer.
This resin is referred to as “resin (B-2)”.

合成例7
4−t−ブトキシスチレン176gを、テトラヒドロフラン500ミリリットル中、−78℃で、n−ブチルリチウムを触媒として、アニオン重合した。重合後、反応溶液をメタノール中に凝固させて、白色のポリ(4−t−ブトキシスチレン)150gを得た。
次いで、このポリ(4−t−ブトキシスチレン)150gをジオキサン600gに溶解して、希塩酸を加え、70℃で2時間加水分解反応を行った。その後、反応溶液を多量の水中に滴下して樹脂を凝固させた。その後、凝固した樹脂をアセトンに溶解して、大量の水中に凝固する操作を繰返したのち、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Mwが10,400、Mw/Mnが1.10であり、13C−NMR分析の結果、ポリ(4−t−ブトキシスチレン)中のt−ブチル基の一部のみが加水分解した構造を有し、4−t−ブトキシスチレンと4−ヒドロキシスチレンとの共重合モル比が68:32の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-3)とする。
Synthesis example 7
176 g of 4-t-butoxystyrene was anionically polymerized in 500 ml of tetrahydrofuran at −78 ° C. using n-butyllithium as a catalyst. After polymerization, the reaction solution was coagulated in methanol to obtain 150 g of white poly (4-t-butoxystyrene).
Next, 150 g of this poly (4-t-butoxystyrene) was dissolved in 600 g of dioxane, diluted hydrochloric acid was added, and a hydrolysis reaction was performed at 70 ° C. for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was dropped into a large amount of water to solidify the resin. Thereafter, the operation of dissolving the coagulated resin in acetone and coagulating in a large amount of water was repeated, and the produced white powder was filtered and dried overnight at 50 ° C. under reduced pressure.
The obtained resin had an Mw of 10,400 and an Mw / Mn of 1.10. As a result of 13 C-NMR analysis, only a part of the t-butyl group in poly (4-t-butoxystyrene) was obtained. It was a copolymer having a hydrolyzed structure and a copolymerization molar ratio of 4-t-butoxystyrene and 4-hydroxystyrene of 68:32.
This resin is referred to as “resin (B-3)”.

合成例8
共重合モル比90:10の4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン共重合体25gを、酢酸n−ブチル100gに溶解して、窒素ガスにより30分問バブリングを行ったのち、エチルビニルエーテル3.3gを加え、触媒としてp−トルエンスルホン酸ピリジニウム塩1gを添加して、室温で12時間反応させた。その後、反応溶液を1%アンモニア水溶液中に滴下して樹脂を凝固させて、ろ過したのち、減圧下50℃で一晩乾燥した。
得られた樹脂は、Mwが13,000、Mw/Mnが1.01であり、13C−NMR分析の結果、ポリ(4−ヒドロキシスチレン)中のフェノール性水酸基の水素原子の23モル%がエトキシエチル基で、10モル%がt−ブチル基で置換された構造を有するものであった。
この樹脂を、樹脂(B-4)とする。
Synthesis example 8
25 g of 4-hydroxystyrene / 4-t-butoxystyrene copolymer having a copolymerization molar ratio of 90:10 was dissolved in 100 g of n-butyl acetate, bubbled with nitrogen gas for 30 minutes, and then ethyl vinyl ether 3 .3 g was added, 1 g of p-toluenesulfonic acid pyridinium salt was added as a catalyst, and the mixture was reacted at room temperature for 12 hours. Thereafter, the reaction solution was dropped into a 1% aqueous ammonia solution to solidify the resin, filtered, and dried overnight at 50 ° C. under reduced pressure.
The obtained resin had Mw of 13,000 and Mw / Mn of 1.01, and as a result of 13 C-NMR analysis, 23 mol% of hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in poly (4-hydroxystyrene) was found to be The ethoxyethyl group had a structure in which 10 mol% was substituted with a t-butyl group.
This resin is referred to as “resin (B-4)”.

合成例9
メタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イル53.69gおよびメタクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イル46.31gを2−ブタノン200gに溶解し、さらにジメチルアゾビスブチレート4.04gを投入した単量体溶液を準備した。
別に、2−ブタノン100gを投入した1,000ミリリットルの3つ口フラスコを30分窒素パージした。その後、内容物を攪拌しながら80℃に加熱し、滴下漏斗を用いて前記単量体溶液を4時間かけて滴下して、滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合後、反応溶液を水冷して30℃以下に冷却したのち、メタノール2,000g中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。その後、得られた白色粉末を2度メタノール400gと混合してスラリー状で洗浄したのち、ろ別し、減圧下50℃で17時間乾燥して、白色粉末の樹脂を得た。
この樹脂は、Mwが9,700、Mw/Mnが2.14であり、13C−NMR分析の結果、メタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イルとメタクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イルとの共重合モル比が59.6:40.4の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-5)とする。
Synthesis Example 9
2-butanone (200 g) was obtained by adding 53.69 g of 5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3, 7 ] nonan-2-yl methacrylate and 46.31 g of 2-methyladamantan-2-yl methacrylate. And a monomer solution charged with 4.04 g of dimethylazobisbutyrate was prepared.
Separately, a 1,000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the content was heated to 80 ° C. while stirring, and the monomer solution was added dropwise over 4 hours using a dropping funnel, the start of dropping was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After the polymerization, the reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and then poured into 2,000 g of methanol, and the precipitated white powder was filtered off. Thereafter, the obtained white powder was mixed twice with 400 g of methanol, washed in a slurry state, filtered, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder resin.
This resin has an Mw of 9,700 and an Mw / Mn of 2.14. As a result of 13 C-NMR analysis, 5-oxo-4-oxatricyclomethacrylate [4.2.1.0 3, 7 It was a copolymer having a copolymerization molar ratio of nonane-2-yl and 2-methyladamantan-2-yl methacrylate of 59.6: 40.4.
This resin is referred to as “resin (B-5)”.

合成例10
メタクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イル40.90g、メタクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル15.47gおよびメタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イル43.64gを2−ブタノン200gに溶解し、さらにジメチルアゾビスブチレート4.02gを投入した単量体溶液を準備した。
別に、2−ブタノン100gを投入した1,000ミリリットルの3つ口フラスコを30分窒素パージした。その後、内容物を攪拌しながら80℃に加熱し、滴下漏斗を用いて前記単量体溶液を4時間かけて滴下して、滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合後、反応溶液を水冷して30℃以下に冷却したのち、メタノール2,000g中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。その後、得られた白色粉末を2度メタノール400gと混合してスラリー状で洗浄したのち、ろ別し、減圧下50℃で17時間乾燥して、白色粉末の樹脂を得た。
この樹脂は、Mwが9,200、Mw/Mnが2.00であり、13C−NMR分析の結果、メタクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イルとメタクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルとメタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イルとの共重合モル比が36.2:15.2:48.6の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-6)とする。
Synthesis Example 10
40.90 g of 2-methyladamantan-2-yl methacrylate, 15.47 g of 3-hydroxyadamantan-1-yl methacrylate and 5-oxo-4-oxatricyclo methacrylate [4.2.1.0 3, 7 A monomer solution was prepared by dissolving 43.64 g of nonan-2-yl in 200 g of 2-butanone and adding 4.02 g of dimethylazobisbutyrate.
Separately, a 1,000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the content was heated to 80 ° C. while stirring, and the monomer solution was added dropwise over 4 hours using a dropping funnel, the start of dropping was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After the polymerization, the reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and then poured into 2,000 g of methanol, and the precipitated white powder was filtered off. Thereafter, the obtained white powder was mixed twice with 400 g of methanol, washed in a slurry state, filtered, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder resin.
This resin has Mw of 9,200 and Mw / Mn of 2.00. As a result of 13 C-NMR analysis, 2-methyladamantan-2-yl methacrylate and 3-hydroxyadamantan-1-yl methacrylate were obtained. methacrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3, 7] the copolymerization molar ratio of nonane-2-yl 36.2: 15.2: 48.6 of the copolymer Met.
This resin is referred to as “resin (B-6)”.

合成例11
メタクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−メチルエチル43.66g、メタクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル14.74gおよびメタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イル43.66gを2−ブタノン200gに溶解し、さらにジメチルアゾビスイソブチレート3.83gを投入した単量体溶液を準備した。
別に、2−ブタノン100gを投入した1,000ミリリットルの3つ口フラスコを30分窒素パージした。その後、内容物を攪拌しながら80℃に加熱し、滴下漏斗を用いて前記単量体溶液を4時間かけて滴下して、滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合後、反応溶液を水冷して30℃以下に冷却したのち、メタノール2,000g中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。その後、得られた白色粉末を2度メタノール400gと混合してスラリー状で洗浄したのち、ろ別し、減圧下50℃で17時間乾燥して、白色粉末の樹脂を得た。
この樹脂は、Mwが9,600、Mw/Mnが1.96であり、13C−NMR分析の結果、メタクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−メチルエチルとメタクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルとメタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イルとの共重合モル比が35.6:15.1:49.3の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-7)とする。
Synthesis Example 11
43.66 g of 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl methacrylate, 14.74 g of 3-hydroxyadamantan-1-yl methacrylate and 5-oxo-4-oxatricyclomethacrylate [4.2. 1.0 3, 7 ] 43.66 g of nonan-2-yl was dissolved in 200 g of 2-butanone, and a monomer solution charged with 3.83 g of dimethylazobisisobutyrate was prepared.
Separately, a 1,000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the content was heated to 80 ° C. while stirring, and the monomer solution was added dropwise over 4 hours using a dropping funnel, the start of dropping was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After the polymerization, the reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and then poured into 2,000 g of methanol, and the precipitated white powder was filtered off. Thereafter, the obtained white powder was mixed twice with 400 g of methanol, washed in a slurry state, filtered, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder resin.
This resin has Mw of 9,600 and Mw / Mn of 1.96, and as a result of 13 C-NMR analysis, 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl methacrylate and 3-hydroxymethacrylate were obtained. The copolymer molar ratio of adamantane-1-yl and 5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3, 7 ] nonan-2-yl methacrylate was 35.6: 15.1: 49 .3 copolymer.
This resin is referred to as “resin (B-7)”.

合成例12
メタクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イル16.13g、メタクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イル40.58gおよびメタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イル3.29gを2−ブタノン200gに溶解し、さらにジメチルアゾビスイソブチレート3.99gを投入した単量体溶液を準備した。
別に、2−ブタノン100gを投入した1,000ミリリットルの3つ口フラスコを30分窒素パージした。その後、内容物を攪拌しながら80℃に加熱し、滴下漏斗を用いて前記単量体溶液を4時間かけて滴下して、滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合後、反応溶液を水冷して30℃以下に冷却したのち、メタノール2,000g中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。その後、得られた白色粉末を2度メタノール400gと混合してスラリー状で洗浄したのち、ろ別し、減圧下50℃で17時間乾燥して、白色粉末の樹脂を得た。
この樹脂は、Mwが8,900、Mw/Mnが2.00であり、13C−NMR分析の結果、メタクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イルとメタクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イルとメタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イルとの共重合モル比が13.7:38.2:48.1の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-8)とする。
Synthesis Example 12
16.13 g of 2-ethyladamantan-2-yl methacrylate, 40.58 g of 2-methyladamantan-2-yl methacrylate and 5-oxo-4-oxatricyclomethacrylate [4.2.1.0 3, 7 A monomer solution was prepared by dissolving 3.29 g of nonan-2-yl in 200 g of 2-butanone and adding 3.99 g of dimethylazobisisobutyrate.
Separately, a 1,000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the content was heated to 80 ° C. while stirring, and the monomer solution was added dropwise over 4 hours using a dropping funnel, the start of dropping was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After the polymerization, the reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and then poured into 2,000 g of methanol, and the precipitated white powder was filtered off. Thereafter, the obtained white powder was mixed twice with 400 g of methanol, washed in a slurry state, filtered, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder resin.
This resin has Mw of 8,900 and Mw / Mn of 2.00. As a result of 13 C-NMR analysis, 2-ethyladamantan-2-yl methacrylate and 2-methyladamantan-2-yl methacrylate were obtained. methacrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3, 7] the copolymerization molar ratio of nonane-2-yl 13.7: 38.2: 48.1 copolymers Met.
This resin is referred to as “resin (B-8)”.

合成例13
アクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イル42.44g、アクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル15.10gおよびアクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イル42.46gを2−ブタノン200gに溶解し、さらにジメチルアゾビスブチレート4.17gを投入した単量体溶液を準備した。
別に、2−ブタノン100gを投入した1,000ミリリットルの3つ口フラスコを30分窒素パージした。その後、内容物を攪拌しながら80℃に加熱し、滴下漏斗を用いて前記単量体溶液を4時間かけて滴下して、滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合後、反応溶液を水冷して30℃以下に冷却したのち、メタノール2,000g中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。その後、得られた白色粉末を2度メタノール400gと混合してスラリー状で洗浄したのち、ろ別し、減圧下50℃で17時間乾燥して、白色粉末の樹脂を得た。
この樹脂は、Mwが10,200、Mw/Mnが1.75であり、13C−NMR分析の結果、アクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナン−2−イルとアクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルとアクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イルとの共重合モル比が49.2:15.3:35.5の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-9)とする。
Synthesis Example 13
42.44 g of 5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3, 7 ] nonan-2-yl acrylate, 15.10 g of 3-hydroxyadamantan-1-yl acrylate and 2-acrylic acid 2- A monomer solution was prepared by dissolving 42.46 g of ethyladamantan-2-yl in 200 g of 2-butanone and adding 4.17 g of dimethylazobisbutyrate.
Separately, a 1,000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the content was heated to 80 ° C. while stirring, and the monomer solution was added dropwise over 4 hours using a dropping funnel, the start of dropping was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After the polymerization, the reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and then poured into 2,000 g of methanol, and the precipitated white powder was filtered off. Thereafter, the obtained white powder was mixed twice with 400 g of methanol, washed in a slurry state, filtered, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder resin.
This resin has an Mw of 10,200 and an Mw / Mn of 1.75. As a result of 13 C-NMR analysis, 5-oxo-4-oxatricycloacrylate [4.2.1.0 3, 7 Copolymer with a copolymer molar ratio of 49.2: 15.3: 35.5 of nonan-2-yl, 3-hydroxyadamantan-1-yl acrylate and 2-ethyladamantan-2-yl acrylate Met.
This resin is referred to as “resin (B-9)”.

合成例14
メタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03, 7]ノナ−2−イル55.00g、メタクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル11.70gおよびアクリル酸1−エチルシクロペンチル33.31gを2−ブタノン200gに溶解し、さらにジメチルアゾビスブチレート4.56gを投入した単量体溶液を準備した。
別に、2−ブタノン100gを投入した1,000ミリリットルの3つ口フラスコを30分窒素パージした。その後、内容物を攪拌しながら80℃に加熱し、滴下漏斗を用いて前記単量体溶液を4時間かけて滴下して、滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合後、反応溶液を水冷して30℃以下に冷却したのち、メタノール2,000g中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。その後、得られた白色粉末を2度メタノール400gと混合してスラリー状で洗浄したのち、ろ別し、減圧下50℃で17時間乾燥して、白色粉末の樹脂を得た。
この樹脂は、Mwが8,500、Mw/Mnが1.75であり、13C−NMR分析の結果、メタクリル酸5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.3, 7]ノナン−2−イルとメタクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルとアクリル酸1−エチルシクロペンチルとの共重合モル比が53.7:11.1:35.2の共重合体であった。
この樹脂を、樹脂(B-10)とする。
Synthesis Example 14
Methacrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3, 7] non-2-yl 55.00 g, methacrylic acid 3-hydroxy-adamantan-1-yl 11.70g and acrylic acid 1- A monomer solution was prepared by dissolving 33.31 g of ethylcyclopentyl in 200 g of 2-butanone and adding 4.56 g of dimethylazobisbutyrate.
Separately, a 1,000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the content was heated to 80 ° C. while stirring, and the monomer solution was added dropwise over 4 hours using a dropping funnel, the start of dropping was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After the polymerization, the reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and then poured into 2,000 g of methanol, and the precipitated white powder was filtered off. Thereafter, the obtained white powder was mixed twice with 400 g of methanol, washed in a slurry state, filtered, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder resin.
This resin has Mw of 8,500 and Mw / Mn of 1.75. As a result of 13 C-NMR analysis, 5-oxo-4-oxatricyclo methacrylate [4.2.1. 3, 7 ] A copolymer having a molar ratio of 53.7: 11.1: 35.2 of nonan-2-yl, 3-hydroxyadamantan-1-yl methacrylate and 1-ethylcyclopentyl acrylate. there were.
This resin is referred to as “resin (B-10)”.

合成例15
3つ口フラスコに、下記式(18−1)で表されるシラン化合物1.52g、下記式(18−2)で表されるシラン化合物1.57g、メチルトリエトキシシラン1.91g、4−メチル−2−ペンタノン15gおよび1.75%蓚酸水溶液1.31gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応を停止した。その後、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反応液が中性になるまで水洗を繰り返した。その後、有機層を減圧留去して、樹脂を得た。
この樹脂は、Mwが2,500であり、前記式(12−2)で表される構造単位と前記式(13−1)で表される構造単位とのモル比が54.7:45.3の樹脂であった。
この樹脂を、樹脂(B-11)とする。
Synthesis Example 15
In a three-necked flask, 1.52 g of a silane compound represented by the following formula (18-1), 1.57 g of a silane compound represented by the following formula (18-2), 1.91 g of methyltriethoxysilane, 4- After adding 15 g of methyl-2-pentanone and 1.31 g of 1.75% oxalic acid aqueous solution and reacting at 80 ° C. for 6 hours with stirring, the reaction vessel was ice-cooled to stop the reaction. Thereafter, the reaction solution was transferred to a separating funnel, the aqueous layer was discarded, and ion-exchanged water was further added and washed, and washing was repeated until the reaction solution became neutral. Thereafter, the organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain a resin.
This resin has Mw of 2,500, and the molar ratio of the structural unit represented by the formula (12-2) to the structural unit represented by the formula (13-1) is 54.7: 45. 3 resin.
This resin is referred to as “resin (B-11)”.

Figure 0004320579
Figure 0004320579

実施例および比較例における各レジストの評価は、下記の要領で実施した。
感度:
シリコンウェハー上に形成したレジスト被膜に露光し、直ちにPEBを行って、アルカリ現像したのち、水洗し、乾燥して、レジストパターンを形成したとき、露光光源がArFエキシマレーザー以外の場合は線幅0.22μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、また露光光源がArFエキシマレーザーの場合は線幅0.16μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量として、この最適露光量により感度を評価した。
解像度:
最適露光量で露光したときに解像されるライン・アンド・スペースパターン(1L1S)の最小寸法を解像度とした。
The evaluation of each resist in Examples and Comparative Examples was performed as follows.
sensitivity:
The resist film formed on the silicon wafer is exposed to light, immediately subjected to PEB, alkali developed, washed with water and dried to form a resist pattern. When the exposure light source is other than an ArF excimer laser, the line width is 0. The optimum exposure dose is an exposure dose for forming a 22 μm line-and-space pattern (1L1S) with a one-to-one line width. When the exposure light source is an ArF excimer laser, the line-and-space pattern is 0.16 μm The exposure amount for forming the space pattern (1L1S) in a one-to-one line width was taken as the optimum exposure amount, and the sensitivity was evaluated based on this optimum exposure amount.
resolution:
The minimum dimension of the line-and-space pattern (1L1S) resolved when exposed at the optimum exposure amount was taken as the resolution.

マスクパターン依存性:
最適露光量で露光して、露光光源がArFエキシマレーザー以外の場合は設計寸法0.22μmの1L10Sパターン(0.22μmライン/2.2μmスペース)を形成し、また露光光源がArFエキシマレーザーの場合は設計寸法0.16μmの1L/10Sパターン(0.16μmライン/1.6μmスペース)を形成したとき、得られたラインパターンの線幅が設計寸法(0.22μm)の70%を越えるときを「良好」とし、70%以下のときを「不良」とした。
Mask pattern dependency:
If the exposure light source is other than an ArF excimer laser, a 1L10S pattern with a design dimension of 0.22 μm (0.22 μm line / 2.2 μm space) is formed, and the exposure light source is an ArF excimer laser. When a 1L / 10S pattern (0.16 μm line / 1.6 μm space) with a design dimension of 0.16 μm is formed, the line width of the obtained line pattern exceeds 70% of the design dimension (0.22 μm). “Good” was defined as “bad” when 70% or less.

マスクパターン忠実性:
最適露光量で露光して、露光光源がArFエキシマレーザー以外の場合は設計寸法0.22μmの1L5Sパターン(0.22μmライン/1.1μmスペース)を形成し、また露光光源がArFエキシマレーザーの場合は、設計寸法0.16μmの1L5Sパターン(0.16μmライン/0.80μmスペース)を形成して、得られたラインパターンの線幅と設計寸法との差(絶対値)を、マスクパターン忠実性とした。
Mask pattern fidelity:
When exposure is performed at the optimum exposure amount, if the exposure light source is other than an ArF excimer laser, a 1L5S pattern (0.22 μm line / 1.1 μm space) with a design dimension of 0.22 μm is formed. If the exposure light source is an ArF excimer laser Forms a 1L5S pattern (0.16 μm line / 0.80 μm space) with a design dimension of 0.16 μm, and the difference (absolute value) between the line width of the obtained line pattern and the design dimension is determined as the mask pattern fidelity. It was.

ナノエッジラフネス:
露光光源がArFエキシマレーザー以外の場合は、設計寸法0.22μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を形成して、ラインパターンを走査型電子顕微鏡により観察し、図1(a)または(b)に示すように(但し、凹凸は実際より誇張されている。)、ラインパターンの横側面に沿って生じた凹凸の最も著しい箇所における線幅と設計寸法d0.22μmとの差ΔCD(絶対値)を測定して、該ΔCDが0.044μm未満の場合を「良好」とし、0.044μm以上の場合を「不良」とした。
また、露光光源がArFエキシマレーザーの場合は、設計寸法0.16μmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を形成して、ラインパターンを走査型電子顕微鏡により観察し、図1(a)または(b)に示すように、ラインパターンの横側面に沿って生じた凹凸の最も著しい箇所における線幅と設計寸法d0.16μmとの差ΔCD(絶対値)を測定して、該ΔCDが0.032μm未満の場合を「良好」とし、0.032μm以上の場合を「不良」とした。
Nano edge roughness:
When the exposure light source is other than an ArF excimer laser, a line and space pattern (1L1S) having a design dimension of 0.22 μm is formed, and the line pattern is observed with a scanning electron microscope. ) (However, the unevenness is exaggerated more than actually). The difference ΔCD (absolute value) between the line width and the design dimension d0.22 μm at the most remarkable unevenness generated along the lateral surface of the line pattern. ) Was measured, and the case where the ΔCD was less than 0.044 μm was judged as “good”, and the case where it was 0.044 μm or more was judged as “bad”.
When the exposure light source is an ArF excimer laser, a line and space pattern (1L1S) having a design dimension of 0.16 μm is formed, and the line pattern is observed with a scanning electron microscope. As shown in b), the difference ΔCD (absolute value) between the line width and the design dimension d 0.16 μm at the most conspicuous portion of the unevenness generated along the lateral surface of the line pattern is measured, and the ΔCD is 0.032 μm. The case of less than “32” was defined as “good”, and the case of 0.032 μm or more was defined as “bad”.

実施例1〜20および比較例1〜5
表1に示す各成分を混合して均一溶液としたのち、孔径0.2μmのメンブランフィルターでろ過して、組成物溶液を調製した。その後、各組成物溶液をシリコンウェハー上にスピンコートしたのち、表2に示す条件でPBを行って、表2に示す膜厚のレジスト被膜を形成した。
次いで、露光光源がKrFエキシマレーザー(表2中、「KrF」と表示)の場合は、(株)ニコン製ステッパーNSR2205 EX12B(開口数0.55)を用い、露光光源がArFエキシマレーザー(表2中、「ArF」と表示)の場合は、ニコン製ArFエキシマレーザー露光装置(開口数0.55)を用い、露光光源がF2エキシマレーザー(表2中、「F2」と表示)の場合は、Ultratech社製F2エキシマレーザー露光装置XLS(開口数0.60)を用い、また露光光源が電子線の場合は、日立製作所(株)製直描用電子線描画装置HL700(加速電圧を30KeVから50KeVに改良した装置)を用いて、露光したのち、表2に示す条件でPEBを行った。その後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い、23℃で1分間、パドル法により現像したのち、純水で水洗し、乾燥して、レジストパターンを形成した。各レジストの評価結果を、表3に示す。
Examples 1-20 and Comparative Examples 1-5
Each component shown in Table 1 was mixed to obtain a uniform solution, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a composition solution. Then, after spin-coating each composition solution on the silicon wafer, PB was performed on the conditions shown in Table 2, and the resist film of the film thickness shown in Table 2 was formed.
Next, when the exposure light source is a KrF excimer laser (shown as “KrF” in Table 2), a Nikon stepper NSR2205 EX12B (numerical aperture 0.55) is used, and the exposure light source is an ArF excimer laser (Table 2). In the case of “ArF”, a Nikon ArF excimer laser exposure device (numerical aperture: 0.55) is used, and the exposure light source is an F 2 excimer laser (shown as “F 2 ” in Table 2). is used Ultratech Co. F 2 excimer laser exposure apparatus XLS (numerical aperture 0.60), also when the exposure light source is an electron beam, Hitachi Ltd. straight描用electron beam lithography system HL700 (the acceleration voltage After exposure using an apparatus improved from 30 KeV to 50 KeV, PEB was performed under the conditions shown in Table 2. Thereafter, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was used and developed by the paddle method at 23 ° C. for 1 minute, followed by washing with pure water and drying to form a resist pattern. Table 3 shows the evaluation results of each resist.

表1において、酸発生剤(I)および樹脂(B-1)〜(B-11)以外の成分は、下記のとおりである。
他の酸発生剤
a-1:N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド
a-2:トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
a-3:トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート
a-4:1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
a-5:1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート
a-6:ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン
In Table 1, components other than the acid generator (I) and the resins (B-1) to (B-11) are as follows.
Other acid generators a-1: N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide a-2: triphenylsulfonium nonafluoro-n- Butanesulfonate a-3: triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate a-4: 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate a-5: 1 -(4-n-Butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate a-6: bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane

アルカリ可溶性樹脂
C-1:4−ヒドロキシスチレン/スチレン共重合体(共重合モル比=78:22、Mw=3,100、Mw/Mn=1.13)
架橋剤
D-1:N,N,N,N−テトラ(メトキシメチル)グリコールウリル
酸拡散制御剤
E-1:トリ−n−オクチルアミン
E-2:トリエタノールアミン
E-3:2―フェニルベンズイミダゾール
E-4:1,2−ジメチルイミダゾール
E-5:N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール
他の添加剤
F-1:デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル
溶剤
S-1:乳酸エチル
S-2:3−エトキシプロピオン酸エチル
S-3: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-4:2−ヘプタノン
S-5:シクロヘキサノン
S-6:γ−ブチロラクトン
Alkali-soluble resin C-1: 4-hydroxystyrene / styrene copolymer (copolymerization molar ratio = 78: 22, Mw = 3,100, Mw / Mn = 1.13)
Crosslinker D-1: N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril
Acid diffusion controller E-1: Tri-n-octylamine E-2: Triethanolamine E-3: 2-phenylbenzimidazole E-4: 1,2-dimethylimidazole E-5: Nt-butoxycarbonyl 2-Phenylbenzimidazole
Other additive F-1: t-butoxycarbonylmethyl deoxycholate
Solvent S-1: Ethyl lactate S-2: Ethyl 3-ethoxypropionate S-3: Propylene glycol monomethyl ether acetate S-4: 2-heptanone S-5: Cyclohexanone S-6: γ-Butyrolactone

Figure 0004320579
Figure 0004320579

Figure 0004320579
Figure 0004320579

Figure 0004320579
Figure 0004320579

表3から、本発明の酸発生剤(I)を使用した感放射線性樹脂組成物は、マスクパターン依存性ないしマスクパターン忠実性が優れ、かつナノエッジラフネスが良好であることから平滑性にも優れており、また高感度および高解像度であることが明らかとなる。 From Table 3, the radiation-sensitive resin composition using the acid generator (I) of the present invention is excellent in mask pattern dependency or mask pattern fidelity, and also has good nano edge roughness, so that smoothness is also achieved. It is clear that it is excellent and has high sensitivity and high resolution.

本発明の酸発生剤(I)は、化学増幅型レジストとして有用なポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物における感放射線性酸発生剤として極めて好適に使用することができる。
本発明のスルホン酸(IA)は、そのスルホン酸基のα−位に強い含フッ素系電子吸引基をもつため、酸性度が高く、また沸点が十分高いためフォトリソグラフィ工程中で揮発し難く、かつレジスト被膜中での拡散長も適度に短く、さらにフッ素含有量が高級パーフルオロアルカンスルホン酸に比べて少ないため、良好な燃焼性を示し、また人体蓄積性も低いものである。
本発明のスルホニルハライド化合物(1B)は、特に、酸発生剤(I)を合成する原料ないし中間体として有用である。
The acid generator (I) of the present invention is very preferably used as a radiation-sensitive acid generator in positive-type radiation-sensitive resin compositions and negative-type radiation-sensitive resin compositions useful as chemically amplified resists. it can.
Since the sulfonic acid (IA) of the present invention has a strong fluorine-containing electron withdrawing group at the α-position of the sulfonic acid group, the acidity is high, and the boiling point is sufficiently high, so that it is difficult to volatilize in the photolithography process. In addition, the diffusion length in the resist film is moderately short, and the fluorine content is lower than that of higher perfluoroalkanesulfonic acid, so that it exhibits good flammability and low human body accumulation.
The sulfonyl halide compound (1B) of the present invention is particularly useful as a raw material or intermediate for synthesizing the acid generator (I).

酸発生剤(I)を含有する本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物およびネガ型感放射線性樹脂組成物は、活性放射線、特に、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザーあるいはEUVに代表される遠紫外線や電子線に有効に感応して、感度が高く、かつレジスト被膜中での酸の拡散長が適度に短く、解像度に優れ、さらにマスクパターンの疎密度への依存性が小さく、かつレジストパターンの表面および側壁の平滑性にも優れており、今後ますます微細化が進行するとみられる集積回路素子の製造に代表される微細加工の分野で極めて好適に使用することができる。 The positive-type radiation-sensitive resin composition and negative-type radiation-sensitive resin composition of the present invention containing the acid generator (I) are active radiation, in particular, KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, or EUV. Effectively sensitive to deep ultraviolet rays and electron beams typified by the above, the sensitivity is high, the acid diffusion length in the resist film is moderately short, the resolution is excellent, and the mask pattern has a dependency on the sparse density. It is small and excellent in the smoothness of the surface and side walls of the resist pattern, and can be used very favorably in the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements that are expected to become increasingly finer in the future. .

ナノエッジラフネスの評価要領を説明する図である。It is a figure explaining the evaluation point of nano edge roughness.

Claims (13)

下記一般式(1)で表されるスルホン酸オニウム塩化合物からなる酸発生剤。
Figure 0004320579
〔一般式(1)において、R は−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH )を示し、複数存在するR は相互に同一でも異なってもよく、mは0〜2の整数、nは1〜5の整数であり、Mは1価のオニウムカチオンを示す。〕
An acid generator comprising a sulfonic acid onium salt compound represented by the following general formula (1).
Figure 0004320579
[In General Formula (1), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), a plurality of R 1 may be the same or different from each other, m is an integer of 0 to 2, n is an integer of 1 to 5 , and M + represents a monovalent onium cation. ]
前記一般式(1)中、Mが、下記一般式(5A)もしくは(5B)で表されるスルホニウムカチオン、または下記一般式(6A)で表されるヨードニウムカチオンである請求項に記載の酸発生剤。
Figure 0004320579
〔一般式(5A)において、R12、R13およびR14は相互に独立に水素原子、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、またはハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、もしくはケイ素原子を含む原子数1〜30の基を示す〕
Figure 0004320579
〔一般式(5B)において、R’は水素原子、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、またはハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、もしくはケイ素原子を含む原子数1〜30の基を示す〕
Figure 0004320579
〔一般式(6A)において、R15及びR16は相互に独立に水素原子、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、またはハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、もしくはケイ素原子を含む原子数1〜30の基を示す〕
In the general formula (1), M + is as defined in claim 1 is a iodonium cation represented by the following general formula (5A) or sulfonium cation represented by (5B) or the following general formula, (6A) Acid generator.
Figure 0004320579
[In General Formula (5A), R 12 , R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a halogen atom, oxygen atom, nitrogen An atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or a group having 1 to 30 atoms including a silicon atom is shown]
Figure 0004320579
[In the general formula (5B), R ′ represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or silicon. Represents a group having 1 to 30 atoms including atoms]
Figure 0004320579
[In General Formula (6A), R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a halogen atom, oxygen atom, nitrogen atom, sulfur A 1-30 atom group containing an atom, phosphorus atom, or silicon atom]
前記一般式(1)中、Mが、下記式(5−1)、(5−2)、(5−6)、(5−8)、(5−13)、(5−19)、(5−25)、(5−27)、(5−29)、(5−51)もしくは(5−54)で表されるスルホニウムカチオン、または下記式(6−1)もしくは(6−11)で表されるヨードニウムカチオンである請求項に記載の酸発生剤。
Figure 0004320579
Figure 0004320579
Figure 0004320579
Figure 0004320579
In the general formula (1), M + represents the following formulas (5-1), (5-2), (5-6), (5-8), (5-13), (5-19), A sulfonium cation represented by (5-25), (5-27), (5-29), (5-51) or (5-54), or the following formula (6-1) or (6-11) The acid generator according to claim 1 , which is an iodonium cation represented by the formula:
Figure 0004320579
Figure 0004320579
Figure 0004320579
Figure 0004320579
下記一般式(2)で表されるN−スルホニルオキシイミド化合物からなる酸発生剤。
Figure 0004320579
〔一般式(2)において、R は−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH )を示し、複数存在するR は相互に同一でも異なってもよく、mは0〜2の整数、nは1〜5の整数であり、Rは下記式(7−1)〜(7−9)のいずれかで表される基を示す。〕
Figure 0004320579
An acid generator comprising an N-sulfonyloxyimide compound represented by the following general formula (2).
Figure 0004320579
[In General Formula (2), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), a plurality of R 1 may be the same or different from each other, m is an integer of 0 to 2, n is an integer of 1 to 5 , and R is represented by the following formulas (7-1) to (7 The group represented by any of -9) is shown. ]
Figure 0004320579
下記一般式(3)で表される含ハロゲンビシクロオクテン系化合物。
Figure 0004320579
〔一般式(3)において、R は−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH )を示し、複数存在するR は相互に同一でも異なってもよく、mは0〜2の整数、nは1〜5の整数であり、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。また、一般式(3)において、二重結合はビシクロオクテン構造中任意の位置に存在することができる。〕
A halogen-containing bicyclooctene compound represented by the following general formula (3).
Figure 0004320579
[In General Formula (3), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), a plurality of R 1 may be the same or different from each other, m is an integer of 0 to 2, n is an integer of 1 to 5 , and X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom . Moreover, in General formula (3), a double bond can exist in arbitrary positions in a bicyclooctene structure. ]
下記一般式(4)で表される含ハロゲンビシクロオクタン系化合物。
Figure 0004320579
〔一般式(4)において、R は−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH )を示し、複数存在するR は相互に同一でも異なってもよく、mは0〜2の整数、nは1〜5の整数であり、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。〕
A halogen-containing bicyclooctane compound represented by the following general formula (4).
Figure 0004320579
[In General Formula (4), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), a plurality of R 1 may be the same or different from each other, m is an integer of 0 to 2, n is an integer of 1 to 5 , and X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom . ]
下記一般式(1C)で表されるスルホン酸塩。
Figure 0004320579
〔一般式(1C)において、R は−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH )を示し、複数存在するR は相互に同一でも異なってもよく、mは0〜2の整数、nは1〜5の整数であり、MはNa、KまたはLiを示す。〕
A sulfonate represented by the following general formula (1C).
Figure 0004320579
[In General Formula (1C), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), and a plurality of R 1 s may be the same or different from each other, m is an integer of 0 to 2, n is an integer of 1 to 5 , and M represents Na, K, or Li. ]
下記一般式(IA)で表されるスルホン酸。
Figure 0004320579
〔一般式(IA)において、R は−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH )を示し、複数存在するR は相互に同一でも異なってもよく、mは0〜2の整数、nは1〜5の整数である。〕
A sulfonic acid represented by the following general formula (IA).
Figure 0004320579
[In General Formula (IA), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), and a plurality of R 1 may be the same or different from each other, m is an integer of 0 to 2, and n is an integer of 1 to 5 . ]
下記一般式(IB)で表されるスルホニルハライド化合物。
Figure 0004320579
〔一般式(IB)において、R は−OH、−CH 、−OCH 、−OCOCH 、−COOCH 、−SCH 、−SOCH 、−SO CH 、又は−SO (OCH )を示し、複数存在するR は相互に同一でも異なってもよく、mは0〜2の整数、nは1〜5の整数であり、Halはハロゲン原子を示す。〕
A sulfonyl halide compound represented by the following general formula (IB).
Figure 0004320579
[In General Formula (IB), R 1 represents —OH, —CH 3 , —OCH 3 , —OCOCH 3 , —COOCH 3 , —SCH 3 , —SOCH 3 , —SO 2 CH 3 , or —SO 2 (OCH 3 ), a plurality of R 1 may be the same or different from each other, m is an integer of 0 to 2, n is an integer of 1 to 5 , and Hal represents a halogen atom. ]
(A)請求項1に記載の酸発生剤を必須成分とする感放射線性酸発生剤および(B)酸解離性基を有するアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が解離したときにアルカリ易溶性となる樹脂を含有することを特徴とするポジ型感放射線性樹脂組成物。   (A) a radiation-sensitive acid generator comprising the acid generator according to claim 1 as an essential component, and (B) an alkali-insoluble or alkali-insoluble resin having an acid-dissociable group, the acid-dissociable group A positive-type radiation-sensitive resin composition comprising a resin that becomes readily soluble in alkali when dissociated. (A)成分が請求項2〜4の何れかに記載の酸発生剤を含有することを特徴とする請求項10に記載のポジ型感放射線性樹脂組成物。 The positive radiation sensitive resin composition according to claim 10 , wherein the component (A) contains the acid generator according to any one of claims 2 to 4 . (A)請求項1に記載の酸発生剤を必須成分とする感放射線性酸発生剤、(C)アルカリ可溶性樹脂および(D)酸の存在下でアルカリ可溶性樹脂を架橋しうる化合物を含有することを特徴とするネガ型感放射線性樹脂組成物。   (A) A radiation-sensitive acid generator containing the acid generator according to claim 1 as an essential component, (C) an alkali-soluble resin, and (D) a compound capable of crosslinking the alkali-soluble resin in the presence of an acid. A negative-type radiation-sensitive resin composition characterized by that. (A)成分が請求項2〜4の何れかに記載の酸発生剤を含有することを特徴とする請求項12に記載のネガ型感放射線性樹脂組成物。 (A) Component contains the acid generator in any one of Claims 2-4, The negative radiation sensitive resin composition of Claim 12 characterized by the above-mentioned.
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