JP2008163218A - Polymer compound, resist composition and method for forming resist pattern - Google Patents

Polymer compound, resist composition and method for forming resist pattern Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new polymer compound and a resist composition and to provide a method for forming a resist pattern. <P>SOLUTION: The present invention provides a resist composition containing a unit (a0) represented by general formula (a0-1) [wherein R<SP>1</SP>is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; R<SP>2</SP>is an alkylene group or a fluorinated alkylene group; R<SP>3</SP>is an aryl group which may have a substituent; R<SP>4</SP>is a halogenated alkyl group]. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、リソグラフィー用途に使用できる新規な高分子化合物、レジスト組成物およびレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a novel polymer compound, a resist composition, and a resist pattern forming method that can be used for lithography.

リソグラフィー技術においては、例えば基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対し、所定のパターンが形成されたマスクを介して、光、電子線等の放射線にて選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。
露光した部分が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、露光した部分が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長のFエキシマレーザー、電子線、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
In lithography technology, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, and the resist film is selectively exposed to radiation such as light or an electron beam through a mask on which a predetermined pattern is formed. And a development process is performed to form a resist pattern having a predetermined shape on the resist film.
A resist material in which the exposed portion changes to a property that dissolves in the developer is referred to as a positive type, and a resist material that changes to a property in which the exposed portion does not dissolve in the developer is referred to as a negative type.
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has been rapidly progressing due to advances in lithography technology.
As a technique for miniaturization, the wavelength of an exposure light source is generally shortened. Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but now mass production of semiconductor elements using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser has started. In addition, studies have been made on F 2 excimer lasers, electron beams, EUV (extreme ultraviolet rays), X-rays, and the like having shorter wavelengths than these excimer lasers.

レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化するベース樹脂と、露光により酸を発生する酸発生剤とを含有する化学増幅型レジストが用いられている。
例えばポジ型の化学増幅型レジストは、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する樹脂成分(ベース樹脂)と、酸発生剤成分とを含有しており、レジストパターン形成時に、露光により酸発生剤から酸が発生すると、当該酸の作用により樹脂成分から酸解離性溶解抑制基が脱離し、露光部がアルカリ可溶性となる。
現在、ArFエキシマレーザーリソグラフィー等において使用されるレジストのベース樹脂としては、193nm付近における透明性に優れることから、(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位を主鎖に有する樹脂(アクリル系樹脂)などが一般的に用いられている(たとえば特許文献1参照)。ここで、「(メタ)アクリル酸」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸と、α位にメチル基が結合したメタクリル酸の一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリル酸エステル」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸エステルと、α位にメチル基が結合したメタクリル酸エステルの一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリレート」とは、α位に水素原子が結合したアクリレートと、α位にメチル基が結合したメタクリレートの一方あるいは両方を意味する。
また、化学増幅型レジストにおいて使用される酸発生剤としては、これまで多種多様のものが提案されており、たとえばヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤などが知られている。
特開2003−241385号公報
Resist materials are required to have lithography characteristics such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing a pattern with fine dimensions.
As a resist material satisfying such requirements, a chemically amplified resist containing a base resin whose alkali solubility is changed by the action of an acid and an acid generator that generates an acid upon exposure is used.
For example, a positive chemically amplified resist contains an acid dissociable, dissolution inhibiting group and contains a resin component (base resin) whose alkali solubility is increased by the action of an acid and an acid generator component. When acid is generated from the acid generator by exposure during pattern formation, the acid dissociable, dissolution inhibiting group is detached from the resin component by the action of the acid, and the exposed portion becomes alkali-soluble.
Currently, as a resist base resin used in ArF excimer laser lithography and the like, a resin (acrylic resin) having a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester in its main chain because of its excellent transparency near 193 nm ) And the like are generally used (see, for example, Patent Document 1). Here, “(meth) acrylic acid” means one or both of acrylic acid having a hydrogen atom bonded to the α-position and methacrylic acid having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylic acid ester” means one or both of an acrylic acid ester having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylic acid ester having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylate” means one or both of an acrylate having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylate having a methyl group bonded to the α-position.
In addition, various acid generators used in chemically amplified resists have been proposed so far, such as onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, Diazomethane acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators and the like are known.
JP 2003-241385 A

今後、リソグラフィー技術のさらなる進歩、応用分野の拡大等が予想されるなか、リソグラフィー用途に使用できる新規な材料に対する要求が高まっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、新規な高分子化合物、レジスト組成物およびレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。
In the future, as further progress in lithography technology and expansion of application fields are expected, there is an increasing demand for new materials that can be used for lithography applications.
This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing a novel high molecular compound, a resist composition, and a resist pattern formation method.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第一の態様は、下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を含む高分子化合物である。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
That is, the 1st aspect of this invention is a high molecular compound containing the structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1).

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり;Rはアルキレン基またはフッ素化アルキレン基であり;Rは置換基を有していてもよいアリール基であり;Rはハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; R 2 represents an alkylene group or a fluorinated alkylene group; and R 3 represents an aryl group which may have a substituent. Yes; R 4 is a halogenated alkyl group. ]

本発明の第二の態様は、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する樹脂成分(A)を含有するレジスト組成物であって、
前記樹脂成分(A)が、下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を含む高分子化合物(A1)を含有することを特徴とするレジスト組成物である。
The second aspect of the present invention is a resist composition containing a resin component (A) whose alkali solubility is changed by the action of an acid,
The resin component (A) contains a polymer compound (A1) containing a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1).

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり;Rはアルキレン基またはフッ素化アルキレン基であり;Rは置換基を有していてもよいアリール基であり;Rはハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; R 2 represents an alkylene group or a fluorinated alkylene group; and R 3 represents an aryl group which may have a substituent. Yes; R 4 is a halogenated alkyl group. ]

本発明の第三の態様は、前記第二の態様のレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法である。   In a third aspect of the present invention, a resist pattern is formed on a support using the resist composition of the second aspect, the resist film is exposed, and the resist film is developed to form a resist pattern. It is a resist pattern formation method including the process of forming.

本明細書および特許請求の範囲において、「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖、分岐鎖および環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「低級アルキル基」は、炭素数1〜5のアルキル基である。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基であり、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖、分岐鎖および環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「露光」は放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, the “structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups.
The “lower alkyl group” is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The “alkylene group” includes linear, branched and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified.
“Exposure” is a concept that includes radiation exposure in general.

本発明により、新規な高分子化合物、レジスト組成物およびレジストパターン形成方法を提供できる。   According to the present invention, a novel polymer compound, resist composition, and resist pattern forming method can be provided.

≪高分子化合物≫
[構成単位(a0)]
本発明の高分子化合物(以下、高分子化合物(A1)という。)は、構成単位(a0)は前記一般式(a0−1)で表される構成単位を含む。
式(a0−1)中の波線は、当該一般式(a0−1)が、下記一般式(a0−1−1)で表される構造および下記一般式(a0−1−2)で表される構造の2種の幾何異性構造を包括するものであることを示す。以下の化学式中の波線も同様の意味を有する。
すなわち構成単位(a0)においては、窒素−炭素間の2重結合による2種の幾何異性構造(syn異性体およびanti異性体)が存在している。
高分子化合物(A1)において、構成単位(a0)は、前記一般式(a0−1−1)で表される構成単位であってもよく、前記一般式(a0−1−1)で表される構成単位であってもよく、これらの混合物であってもよい。
≪Polymer compound≫
[Structural unit (a0)]
In the polymer compound of the present invention (hereinafter referred to as polymer compound (A1)), the structural unit (a0) includes a structural unit represented by the general formula (a0-1).
The wavy line in formula (a0-1) is represented by the structure represented by the following general formula (a0-1-1) and the following general formula (a0-1-2). 2 types of geometric isomeric structures are included. The wavy lines in the following chemical formulas have the same meaning.
That is, in the structural unit (a0), there are two kinds of geometric isomer structures (syn isomer and anti isomer) due to a double bond between nitrogen and carbon.
In the polymer compound (A1), the structural unit (a0) may be a structural unit represented by the general formula (a0-1-1) or represented by the general formula (a0-1-1). It may be a structural unit or a mixture thereof.

Figure 2008163218
[式中、R,R,R,Rは上記と同様である。]
Figure 2008163218
[Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as described above. ]

式(a0−1)中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基である。
の低級アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの直鎖状または分岐状の低級アルキル基が挙げられる。
のハロゲン化低級アルキル基としては、前記低級アルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられ、フッ素化低級アルキル基が好ましい。
としては、水素原子、低級アルキル基またはフッ素化低級アルキル基であることが好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることが最も好ましい。
In formula (a0-1), R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group.
The lower alkyl group for R 1 is linear or branched such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, and neopentyl. Of lower alkyl groups.
Examples of the halogenated lower alkyl group for R 1 include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the lower alkyl group have been substituted with halogen atoms, and fluorinated lower alkyl groups are preferred.
R 1 is preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group or a fluorinated lower alkyl group, and most preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of industrial availability.

はアルキレン基またはフッ素化アルキレン基である。
のアルキレン基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよく、好ましくは直鎖状または分岐状であり、より好ましくは直鎖状である。該アルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3がさらに好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基等が挙げられる。これらの中でも、n−プロピレン基が好ましい。
のフッ素化アルキレン基としては、前記アルキレン基における水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。
R 2 is an alkylene group or a fluorinated alkylene group.
The alkylene group for R 2 may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, and more preferably linear. 1-10 are preferable, as for carbon number of this alkylene group, 1-5 are more preferable, and 1-3 are more preferable. Specific examples include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, and an n-butylene group. Among these, n-propylene group is preferable.
Examples of the fluorinated alkylene group for R 2 include groups in which some or all of the hydrogen atoms in the alkylene group have been substituted with fluorine atoms.

は置換基を有していてもよいアリール基である。
のアリール基においては、当該アリール基の、置換基を除いた基本の環の炭素数が6〜18であることが好ましく、炭素数6〜14がより好ましく、炭素数6〜10が最も好ましい。
のアリール基として、より具体的には、置換基を有していてもよいフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基等が挙げられる。本発明において、Rのアリール基としては、特に、1−ナフチル基または2−ナフチル基が好ましい。
のアリール基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数1〜10が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3がさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
アリール基が置換基を有する場合、該置換基の数は、1〜11個の範囲内が好ましく、1〜7個がより好ましい。
R 3 is an aryl group which may have a substituent.
In the aryl group of R 3, the aryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms in the basic ring excluding the substituent, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. preferable.
More specifically, as the aryl group of R 3, an optionally substituted phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, and the like Is mentioned. In the present invention, the aryl group for R 2 is particularly preferably a 1-naphthyl group or a 2-naphthyl group.
Examples of the substituent that the aryl group of R 3 may have include a halogen atom, an alkyl group, and a halogenated alkyl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. The alkyl group or halogenated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms. The halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.
When the aryl group has a substituent, the number of the substituent is preferably in the range of 1 to 11, more preferably 1 to 7.

のハロゲン化アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよく、好ましくは直鎖状または分岐状であり、より好ましくは直鎖状である。該ハロゲン化アルキル基の炭素数は1〜10が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3がさらに好ましく、4が最も好ましい。
該ハロゲン化アルキル基としては、アルキル基の水素原子の一部がハロゲン原子で置換された基(部分ハロゲン化アルキル基)であってもよく、前記水素原子の全部がハロゲン原子で置換された基(完全ハロゲン化アルキル基)であってもよく、完全ハロゲン化アルキル基が好ましい。
ハロゲン化アルキル基としては、特に、フッ素化アルキル基が好ましく、特に、アルキル基の水素原子がすべてフッ素原子で置換された完全フッ素化アルキル基が好ましい。
The halogenated alkyl group for R 4 may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, more preferably linear. 1-10 are preferable, as for carbon number of this halogenated alkyl group, 1-5 are more preferable, 1-3 are more preferable, and 4 is the most preferable.
The halogenated alkyl group may be a group (partially halogenated alkyl group) in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a halogen atom, and a group in which all of the hydrogen atoms are substituted with a halogen atom. (Fully halogenated alkyl group) may be used, and a fully halogenated alkyl group is preferred.
As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is particularly preferable, and a fully fluorinated alkyl group in which all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms is particularly preferable.

本発明において、構成単位(a0)としては、下記一般式(a0−11)で表される構成単位が好ましく、特に、下記一般式(a0−12)で表される構成単位が好ましい。   In the present invention, the structural unit (a0) is preferably a structural unit represented by the following general formula (a0-11), and particularly preferably a structural unit represented by the following general formula (a0-12).

Figure 2008163218
[式(a0−11)中、R21は水素原子またはメチル基であり;R22は直鎖または分岐鎖状の炭素数1〜5のアルキレン基またはフッ素化アルキレン基であり;R23は置換基を有していてもよいフェニル基またはナフチル基であり;R24は炭素数1〜8のフッ素化アルキル基である。式(a0−12)中、R21は水素原子またはメチル基であり、fは1〜5の整数である。]
Figure 2008163218
[In formula (a0-11), R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group; R 22 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkylene group; and R 23 represents a substituted group. A phenyl group or a naphthyl group which may have a group; R 24 is a fluorinated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. In formula (a0-12), R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group, and f represents an integer of 1 to 5. ]

式(a0−11)中、R22のアルキレン基、フッ素化アルキレン基としては、それぞれ、前記Rのアルキレン基、フッ素化アルキレン基と同様のものが挙げられる。
23において、フェニル基またはナフチル基が有していてもよい置換基としては、前記Rのアリール基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
24のフッ素化アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよく、好ましくは直鎖状または分岐状であり、より好ましくは直鎖状である。該フッ素化アルキル基の炭素数は1〜8が好ましく、1〜4がさらに好ましく、4であることが最も好ましい。
該フッ素化アルキル基としては、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換された基(部分フッ素化アルキル基)であってもよく、前記水素原子の全部がハロゲン原子で置換された基(完全フッ素化アルキル基)であってもよく、完全フッ素化アルキル基が好ましい。
In formula (a0-11), examples of the alkylene group and fluorinated alkylene group for R 22 include the same alkylene groups and fluorinated alkylene groups as those described above for R 2 .
In R 23 , examples of the substituent that the phenyl group or naphthyl group may have include the same groups as those described above as the substituent that the aryl group of R 3 may have.
The fluorinated alkyl group for R 24 may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, and more preferably linear. 1-8 are preferable, as for carbon number of this fluorinated alkyl group, 1-4 are more preferable, and it is most preferable that it is 4.
The fluorinated alkyl group may be a group (partially fluorinated alkyl group) in which part of the hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with fluorine atoms, and the group in which all of the hydrogen atoms are substituted with halogen atoms. (Fully fluorinated alkyl group) may be used, and a fully fluorinated alkyl group is preferred.

式(a0−12)中、ナフチル基は、1−ナフチル基であってもよく、2−ナフチル基であってもよい。
fは、1〜8の整数であることが好ましく、1〜4であることがさらに好ましく、4が最も好ましい。
In formula (a0-12), the naphthyl group may be a 1-naphthyl group or a 2-naphthyl group.
f is preferably an integer of 1 to 8, more preferably 1 to 4, and most preferably 4.

高分子化合物(A1)において、構成単位(a0)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
高分子化合物(A1)中の構成単位(a0)の割合は、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位の合計に対し、5〜90モル%が好ましく、10〜70モル%がより好ましく、15〜60モル%がさらに好ましく、20〜50モル%が最も好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a0)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
In the polymer compound (A1), as the structural unit (a0), one type of structural unit may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the structural unit (a0) in the polymer compound (A1) is preferably from 5 to 90 mol%, more preferably from 10 to 70 mol%, based on the total of all the structural units constituting the polymer compound (A1). 15-60 mol% is further more preferable, and 20-50 mol% is the most preferable. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a0) can be sufficiently obtained, and by setting the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

[他の構成単位]
高分子化合物(A1)は、前記構成単位(a0)以外の他の構成単位を有していてもよい。かかる他の構成単位としては、これまで、化学増幅型レジスト組成物用のベース樹脂を構成する構成単位として提案されているもののなかから、必要に応じて、適宜選択すればよい。
かかる構成単位としては、たとえば後述する(A2)成分を構成する構成単位が挙げられ、具体例としては、樹脂(A”1)における構成単位(a”1)〜(a”4)、後述する樹脂(A”2)における構成単位(a”5)〜(a”7)等が挙げられる。
[Other structural units]
The polymer compound (A1) may have a structural unit other than the structural unit (a0). Such other structural units may be appropriately selected as necessary from those proposed so far as the structural units constituting the base resin for the chemically amplified resist composition.
Examples of the structural unit include a structural unit constituting the component (A2) described later. Specific examples include structural units (a ″ 1) to (a ″ 4) in the resin (A ″ 1), which will be described later. Examples thereof include structural units (a ″ 5) to (a ″ 7) in the resin (A ″ 2).

本発明においては、特に、高分子化合物(A1)が、前記構成単位(a0)に加えて、さらに、親水基を有する構成単位(a1)を含むことが好ましい。これにより、高分子化合物(A1)の親水性が高まり、レジストパターンを形成する際、現像液(アルカリ水溶液)との親和性が高まって、解像性が向上する。
親水基としては、水酸基、カルボキシ基、ヒドロキシフルオロアルキル基(炭素原子に結合した水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基)、アミノ基、−SOH等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
構成単位(a1)の具体例としては、後述する樹脂(A”1)において挙げる、親水性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a”3−1)、後述する樹脂(A”2)において挙げる構成単位(a”6)等が挙げられる。
これらの構成単位は、露光光源の種類等を考慮して適宜選択すればよい。たとえばKrFエキシマレーザー、電子線等を用いる場合は、構成単位(a”6)を含むことが好ましい。また、ArFエキシマレーザーを用いる場合は、構成単位(a”3−1)、特に、後述する式(a3−1)で表される構成単位を含むことが好ましい。
In the present invention, in particular, the polymer compound (A1) preferably further includes a structural unit (a1) having a hydrophilic group in addition to the structural unit (a0). Thereby, the hydrophilicity of the polymer compound (A1) is increased, and when forming a resist pattern, the affinity with a developer (alkaline aqueous solution) is increased and the resolution is improved.
Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a carboxy group, a hydroxyfluoroalkyl group (a hydroxyalkyl group in which some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom are substituted with a fluorine atom), an amino group, and —SO 3 H. In particular, a hydroxyl group is preferred.
Specific examples of the structural unit (a1) include a structural unit (a ″ 3-1) derived from an acrylate ester containing a hydrophilic group-containing aliphatic hydrocarbon group, which is mentioned in the resin (A ″ 1) described later. Examples thereof include the structural unit (a ″ 6) mentioned in the resin (A ″ 2) described later.
These structural units may be appropriately selected in consideration of the type of exposure light source and the like. For example, when using a KrF excimer laser, an electron beam, etc., it is preferable to include the structural unit (a ″ 6). When using an ArF excimer laser, the structural unit (a ″ 3-1), particularly described later. It is preferable that the structural unit represented by Formula (a3-1) is included.

高分子化合物(A1)において、構成単位(a1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
高分子化合物(A1)中の構成単位(a1)の割合は、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位の合計に対し、10〜90モル%が好ましく、50〜80モル%がより好ましく、60〜80モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a1)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
In the polymer compound (A1), as the structural unit (a1), one type of structural unit may be used, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the structural unit (a1) in the polymer compound (A1) is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 50 to 80 mol%, based on the total of all the structural units constituting the polymer compound (A1). 60 to 80 mol% is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a1) can be sufficiently obtained, and by setting the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

また、本発明においては、高分子化合物(A1)が、前記構成単位(a0)に加えて、または前記構成単位(a0)および(a1)に加えて、さらに、ラクトン含有環式基を有する構成単位(a2)を含むことが好ましい。
ここで、ラクトン含有環式基とは、−O−C(O)−構造を含むひとつの環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつの目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。
構成単位(a2)のラクトン含有環式基は、高分子化合物(A1)をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、水を含有する現像液との親和性を高めたりするうえで有効なものである。
構成単位(a2)の具体例としては、後述する樹脂(A”1)における構成単位(a”2)等が挙げられる。
In the present invention, the polymer compound (A1) has a lactone-containing cyclic group in addition to the structural unit (a0) or in addition to the structural units (a0) and (a1). The unit (a2) is preferably included.
Here, the lactone-containing cyclic group refers to a cyclic group containing one ring (lactone ring) containing an —O—C (O) — structure. The lactone ring is counted as the first ring. When only the lactone ring is present, it is called a monocyclic group. When it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure.
When the polymer compound (A1) is used for forming a resist film, the lactone-containing cyclic group of the structural unit (a2) can be used to increase the adhesion of the resist film to the substrate or with a developer containing water. It is effective in increasing affinity.
Specific examples of the structural unit (a2) include a structural unit (a ″ 2) in a resin (A ″ 1) described later.

高分子化合物(A1)において、構成単位(a2)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
高分子化合物(A1)中の構成単位(a2)の割合は、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位の合計に対し、5〜80モル%が好ましく、10〜70モル%がより好ましく、20〜60モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a1)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
In the polymer compound (A1), as the structural unit (a2), one type of structural unit may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the structural unit (a2) in the polymer compound (A1) is preferably from 5 to 80 mol%, more preferably from 10 to 70 mol%, based on the total of all the structural units constituting the polymer compound (A1). 20 to 60 mol% is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a1) can be sufficiently obtained, and by setting the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

これらの構成単位は、露光光源の種類等を考慮して適宜選択すればよい。たとえばKrFエキシマレーザー、電子線等を用いる場合は、構成単位(a”6)を含むことが好ましい。また、ArFエキシマレーザーを用いる場合は構成単位(a”2)および/または(a”3)を含むことが好ましい。   These structural units may be appropriately selected in consideration of the type of exposure light source and the like. For example, when a KrF excimer laser, an electron beam, or the like is used, the structural unit (a ″ 6) is preferably included. When an ArF excimer laser is used, the structural unit (a ″ 2) and / or (a ″ 3) is included. It is preferable to contain.

本発明において、高分子化合物(A1)は、少なくとも構成単位(a0)および(a1)の2種の構成単位を有する共重合体、または少なくとも構成単位(a0)および(a2)の2種の構成単位を有する共重合体であることが好ましく、特に、構成単位(a0)および(a1)からなる2元共重合体、または構成単位(a0)および(a2)からなる2元共重合体が好ましい。
本発明において、高分子化合物(A1)としては、特に、下記一般式(A1−01)に示す組み合わせの2種の構成単位を含む共重合体、または下記一般式(A1−02)に示す組み合わせの2種の構成単位を含む共重合体が好ましい。
In the present invention, the polymer compound (A1) is a copolymer having at least two types of structural units (a0) and (a1), or at least two types of structural units (a0) and (a2). A copolymer having a unit is preferable, and a binary copolymer composed of the structural units (a0) and (a1) or a binary copolymer composed of the structural units (a0) and (a2) is particularly preferable. .
In the present invention, as the polymer compound (A1), in particular, a copolymer containing two kinds of structural units in the combination represented by the following general formula (A1-01), or a combination represented by the following general formula (A1-02) The copolymer containing these 2 types of structural units is preferable.

Figure 2008163218
[式中、R101〜R104はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、fは前記と同じである。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 101 to R 104 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and f is the same as defined above. ]

高分子化合物(A1)の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定するものではないが、2000〜100000が好ましく、3000〜80000がより好ましく、5000〜50000が最も好ましい。この範囲の上限よりも小さいと、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限よりも大きいと、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
また、分散度(Mw/Mn)は1.0〜5.0が好ましく、1.0〜4.0がより好ましく、1.2〜3.5が最も好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
Although the mass mean molecular weight (Mw) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) of a high molecular compound (A1) is not specifically limited, 2000-100000 are preferable, 3000-80000 are more preferable, 5000-50000 Is most preferred. When it is smaller than the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and when it is larger than the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 4.0, and most preferably 1.2 to 3.5. In addition, Mn shows a number average molecular weight.

[高分子化合物(A1)の製造]
高分子化合物(A1)は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばジメチル−2,2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、アゾビスイソブチロニトリルのようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。
また、高分子化合物(A1)には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
[Production of polymer compound (A1)]
In the polymer compound (A1), a monomer for deriving each structural unit was used, for example, a radical polymerization initiator such as dimethyl-2,2-azobis (2-methylpropionate) or azobisisobutyronitrile. It can be obtained by polymerization by known radical polymerization or the like.
Further, in the polymer compound (A1), a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH is used in combination in the above polymerization. it may be introduced -C (CF 3) 2 -OH group at the terminal. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom reduces development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). It is effective in reducing

ここで、本発明の高分子化合物(A1)は新規な化合物であり、構成単位(a0)を誘導するモノマーもまた、新規な化合物である。
構成単位(a0)を誘導するモノマーは、下記一般式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という。)である。
Here, the polymer compound (A1) of the present invention is a novel compound, and the monomer for deriving the structural unit (a0) is also a novel compound.
The monomer for deriving the structural unit (a0) is a compound represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as compound (I)).

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり;Rはアルキレン基またはフッ素化アルキレン基であり;Rは置換基を有していてもよいアリール基であり;Rはハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; R 2 represents an alkylene group or a fluorinated alkylene group; and R 3 represents an aryl group which may have a substituent. Yes; R 4 is a halogenated alkyl group. ]

式(I)中のR,R,R,Rはそれぞれ前記式(a0−1)中のR,R,R,Rと同じである。 R 1 in formula (I), R 2, R 3, R 4 are the same as R 1, R 2, R 3 , R 4 respectively general formula (a0-1).

化合物(I)の製造方法としては、特に限定されないが、好ましい方法として、例えば、下記一般式(II)で表される化合物(II)から下記一般式(III)で表される化合物(III)を得る工程(以下、第1工程という。)、該化合物(III)から下記一般式(IV)で表される化合物(IV)を得る工程(以下、第2工程という。)、該化合物(IV)から下記一般式(V)で表される化合物(V)を得る工程(以下、第3工程という。)、および該化合物(V)と下記一般式(VI)で表される化合物(VI)とを反応させて化合物(I)を得る工程(以下、第4工程という。)を行う方法が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a manufacturing method of compound (I), As a preferable method, for example, compound (III) represented by the following general formula (III) from the compound (II) represented by the following general formula (II) (Hereinafter referred to as the first step), a step of obtaining the compound (IV) represented by the following general formula (IV) from the compound (III) (hereinafter referred to as the second step), the compound (IV) ) From which the compound (V) represented by the following general formula (V) is obtained (hereinafter referred to as the third step), and the compound (V) and the compound (VI) represented by the following general formula (VI): And the step of obtaining compound (I) (hereinafter referred to as the fourth step).

Figure 2008163218
Figure 2008163218

式(II)〜(VI)中のR,R,R,Rはそれぞれ前記式(I)中のR,R,R,Rと同じである。
式(VI)中のXはハロゲン原子であり、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等が挙げられる。Xとしては、反応性に優れることから、塩素原子が好ましい。
Is the same as the formula (II) ~ R 1 in (VI), R 2, R 3, R 1 in R 4 each Formula (I), R 2, R 3, R 4.
X h in the formula (VI) is a halogen atom, and examples thereof include a bromine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a fluorine atom. The X h, in terms of reactivity, a chlorine atom is preferable.

「第1工程」
化合物(II)(アルデヒド体)から化合物(III)(アルコール体)を得る方法としては、たとえば、反応溶媒中において、化合物(II)と、RSi(CH等の、Rを有するシラン化合物とを反応させる方法が挙げられる。
化合物(II)としては、市販のものを用いてもよく、合成してもよい。化合物(II)の合成方法は、従来公知の芳香族アルデヒドの合成方法を適用すればよい。
反応溶媒としては特に限定されないが、原料である化合物(II)を溶解できるものが好ましく、具体的には、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等が挙げられる。
反応は、フッ化セシウム、フッ化カリウム等の塩基の存在下で行うことが好ましい。
反応温度は0〜80℃が好ましく、20〜40℃がより好ましい。反応時間は0.5〜24時間が好ましく、1〜12時間がより好ましく、1〜3時間が特に好ましい。
反応終了後、反応液中の化合物(III)を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー、蒸留等をいずれか単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
"First step"
To obtain the compound (III) (alcohol form) from the compound (II) (aldehyde compound) is, for example, in a reaction solvent, compound (II), such as R 4 Si (CH 3) 3, and R 4 The method of making it react with the silane compound which has is mentioned.
As compound (II), a commercially available product may be used or synthesized. As a method for synthesizing compound (II), a conventionally known method for synthesizing aromatic aldehydes may be applied.
Although it does not specifically limit as a reaction solvent, The thing which can melt | dissolve the compound (II) which is a raw material is preferable, and a tetrahydrofuran, a dioxane, dimethoxyethane etc. are mentioned specifically ,.
The reaction is preferably performed in the presence of a base such as cesium fluoride or potassium fluoride.
The reaction temperature is preferably 0 to 80 ° C, more preferably 20 to 40 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours, and particularly preferably 1 to 3 hours.
After completion of the reaction, compound (III) in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, crystallization, recrystallization, chromatography, distillation and the like can be used alone or in combination of two or more.

「第2工程」
化合物(III)(アルコール体)から化合物(IV)(ケトン体)は、化合物(III)(アルコール体)を酸化することにより得ることができる。該酸化方法としては、一般的にアルコールをケトンに変換するために用いられている方法が利用できる。
具体例としては、たとえば反応溶媒中において、化合物(III)を酸化剤と反応させる方法が挙げられ、たとえば五酸化二リン−ジメチルスルホキシド(DMSO)法、有機酸過酸化物と接触させる方法、金属酸化物と接触させる方法(たとえば過マンガン酸法、無水クロム酸/ピリジン法)等が利用できる。
反応溶媒としては特に限定されないが、原料である化合物(III)を溶解できるものが好ましく、具体的には、ジメチルホルムアミド(DMF)、塩化メチレン、酢酸等が挙げられる。
たとえば五酸化二リン−DMSO法では、反応温度は、0〜100℃が好ましく、20〜60℃がより好ましい。反応時間は0.5〜12時間が好ましく、1〜2時間がより好ましい。
反応終了後、上記と同様、反応液中の化合物(IV)の単離、精製を行ってもよい。
"Second step"
Compound (IV) (ketone body) can be obtained from compound (III) (alcohol body) by oxidizing compound (III) (alcohol body). As the oxidation method, a method generally used for converting alcohol into a ketone can be used.
Specific examples include, for example, a method of reacting compound (III) with an oxidant in a reaction solvent, such as a diphosphorus pentoxide-dimethyl sulfoxide (DMSO) method, a method of contacting with an organic acid peroxide, a metal A method of contacting with an oxide (for example, permanganic acid method, chromic anhydride / pyridine method) or the like can be used.
Although it does not specifically limit as a reaction solvent, The thing which can melt | dissolve the compound (III) which is a raw material is preferable, and a dimethylformamide (DMF), a methylene chloride, an acetic acid etc. are mentioned specifically ,.
For example, in the diphosphorus pentoxide-DMSO method, the reaction temperature is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 20 to 60 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 12 hours, more preferably 1 to 2 hours.
After completion of the reaction, the compound (IV) in the reaction solution may be isolated and purified as described above.

「第3工程」
化合物(IV)(ケトン体)から化合物(V)(オキシム体)を得る方法としては、一般的に、ケトンからオキシムを製造する際に用いられる方法が利用でき、たとえば、反応溶媒中において、化合物(IV)と、ヒドロキシアミンまたはその誘導体とを混合し、所定の反応温度に加熱する方法が挙げられる。
反応溶媒としては特に限定されないが、原料である化合物(IV)を溶解できるものが好ましく、具体的には、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ピリジン等が挙げられる。また、これらの溶媒と、メタノール変性エタノール、エタノール、プロパノール等の水性溶媒とを併用してもよい。
反応温度は0〜100℃が好ましく、60〜100℃がより好ましく、90〜100℃が特に好ましい。反応時間は1〜12時間が好ましく、2〜7時間がより好ましく、3〜5時間が特に好ましい。
"Third step"
As a method for obtaining the compound (V) (oxime form) from the compound (IV) (ketone form), a method generally used for producing an oxime from a ketone can be used. For example, in a reaction solvent, the compound can be used. (IV) and the hydroxyamine or its derivative (s) are mixed, and the method of heating to predetermined reaction temperature is mentioned.
Although it does not specifically limit as a reaction solvent, What can melt | dissolve the compound (IV) which is a raw material is preferable, Specifically, tetrahydrofuran, acetonitrile, a pyridine, etc. are mentioned. Moreover, these solvents may be used in combination with an aqueous solvent such as methanol-modified ethanol, ethanol, or propanol.
The reaction temperature is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 60 to 100 ° C, and particularly preferably 90 to 100 ° C. The reaction time is preferably 1 to 12 hours, more preferably 2 to 7 hours, and particularly preferably 3 to 5 hours.

「第4工程」
化合物(V)(オキシム体)と化合物(VI)とを反応させる方法としては、たとえば、反応溶媒に化合物を溶解し、該溶液に、好ましくは塩基の存在下で、化合物(VI)を添加する方法が挙げられる。
化合物(VI)としては、市販のものを用いてもよく、合成してもよい。
反応溶媒としては、原料である化合物(V)を溶解できるものであればよく、具体的には、アセトン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド(DMSO)、テトラヒドロフラン(THF)、アセトニトリル等が挙げられる。
塩基としては、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基;KCO、CsCO等の無機塩基が挙げられる。
反応温度は−20〜60℃が好ましく、0〜30℃がより好ましく、10〜20℃が特に好ましい。反応時間は1〜12時間がより好ましく、1〜3時間が特に好ましい。
反応終了後、反応液中の化合物(I)を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等をいずれか単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
"4th process"
As a method of reacting compound (V) (oxime form) and compound (VI), for example, compound is dissolved in a reaction solvent, and compound (VI) is added to the solution, preferably in the presence of a base. A method is mentioned.
As the compound (VI), a commercially available product may be used or synthesized.
Any reaction solvent may be used as long as it can dissolve the starting compound (V). Specifically, acetone, dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide, dimethylsulfoxide (DMSO), tetrahydrofuran (THF), acetonitrile, and the like. Is mentioned.
Examples of the base include organic bases such as 4-dimethylaminopyridine (DMAP), triethylamine and pyridine; and inorganic bases such as K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 .
The reaction temperature is preferably -20 to 60 ° C, more preferably 0 to 30 ° C, and particularly preferably 10 to 20 ° C. The reaction time is more preferably 1 to 12 hours, and particularly preferably 1 to 3 hours.
After completion of the reaction, the compound (I) in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, crystallization, recrystallization, chromatography and the like can be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、第4工程の前または後に、必要に応じて、各異性体を分離する工程(異性体制御工程)を行ってもよい。これにより、化合物(V)または化合物(I)を、いずれか一方の単一の異性体として得ることができる。
すなわち、上記第3工程において得られる化合物(V)は、通常、下記一般式(Va)で表される幾何異性体と、下記一般式(Vb)で表される幾何異性体との混合物である。これらの幾何異性体は、いずれか一方がsyn異性体であり、他方がanti異性体である。
In this invention, you may perform the process (isomer control process) of isolate | separating each isomer as needed before or after the 4th process. Thereby, compound (V) or compound (I) can be obtained as either single isomer.
That is, the compound (V) obtained in the third step is usually a mixture of a geometric isomer represented by the following general formula (Va) and a geometric isomer represented by the following general formula (Vb). . One of these geometric isomers is a syn isomer and the other is an anti isomer.

Figure 2008163218
[式中、RおよびRは前記と同じである。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 3 and R 4 are the same as defined above. ]

通常、化合物(V)としていずれか一方の異性体(異性体制御された化合物(V))を用いると、次工程で得られる化合物(I)も、異性体制御されたものとなる。すなわち、上記一般式(Va)で表される幾何異性体を用いて第4工程を行うと、下記一般式(Ia)で表される幾何異性体が得られ、上記一般式(Vb)で表される幾何異性体を用いて第4工程を行うと、下記一般式(Ib)で表される幾何異性体が得られる。
一方、異性体制御を行わずに第4工程を行うと、それらの混合物が得られる。かかる異性体混合物を用いて第4工程を行うと、得られる化合物(I)は、下記一般式(Ia)で表される幾何異性体と下記一般式(Ib)で表される幾何異性体との混合物となる。そのため、第4工程後に異性体制御工程を行うと、それらの幾何異性体のいずれか一方を得ることができる。
In general, when any one isomer (isomer-controlled compound (V)) is used as compound (V), compound (I) obtained in the next step is also isomer-controlled. That is, when the fourth step is performed using the geometric isomer represented by the general formula (Va), a geometric isomer represented by the following general formula (Ia) is obtained, which is represented by the general formula (Vb). When the fourth step is performed using the geometric isomer, a geometric isomer represented by the following general formula (Ib) is obtained.
On the other hand, when the fourth step is performed without isomer control, a mixture thereof is obtained. When the fourth step is carried out using such an isomer mixture, the resulting compound (I) is obtained from a geometric isomer represented by the following general formula (Ia) and a geometric isomer represented by the following general formula (Ib): A mixture of Therefore, when an isomer control step is performed after the fourth step, one of those geometric isomers can be obtained.

Figure 2008163218
[式中、R〜Rは前記と同じである。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 to R 4 are the same as described above. ]

異性体制御は、従来公知の方法により行うことができ、たとえば再結晶、液体クロマトグラフィー、カラムクロマトグラフィー等をいずれか単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
異性体制御は、反応生成物を所定の溶媒に溶解し、酸触媒下で、該溶液を加熱してから行うことが好ましい。これにより、2種の異性体の一方が、より熱安定性の高い方の異性体に変化するため、一方の異性体を高い収率で得ることができる。酸触媒としては、塩酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸等が挙げられる。
溶媒としては、化合物(V)を溶解できるものであればよい。好ましくはメタノール、エタノール等のアルコール、アセトン、アセトニトリルなどが用いられる。
得られる化合物(V)および化合物(I)が異性体混合物であるか単一の異性体であるかどうか、あるいはそれらが異性体混合物である場合の各異性体の割合等は、19F−核磁気共鳴スペクトル法(NMR)、薄層クロマトグラフィー(TLC)、液体クロマトグラフィー等により確認できる。
The isomer control can be performed by a conventionally known method. For example, recrystallization, liquid chromatography, column chromatography and the like can be used alone or in combination of two or more.
The isomer control is preferably performed after dissolving the reaction product in a predetermined solvent and heating the solution under an acid catalyst. As a result, one of the two isomers changes to the isomer with higher thermal stability, so that one isomer can be obtained in a high yield. Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid and the like.
Any solvent can be used as long as it can dissolve the compound (V). Preferably, alcohols such as methanol and ethanol, acetone, acetonitrile and the like are used.
Whether or not the obtained compound (V) and compound (I) are isomer mixtures or single isomers, or the ratio of each isomer when they are isomer mixtures, etc., is 19 F-nucleus It can be confirmed by magnetic resonance spectroscopy (NMR), thin layer chromatography (TLC), liquid chromatography and the like.

上記各工程で得られる化合物の構造は、H−NMR、13C−NMR、19F−NMR、赤外線吸収スペクトル法(IR)、質量分析法(MS)、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。 The structure of the compound obtained in each of the above steps is as follows: 1 H-NMR, 13 C-NMR, 19 F-NMR, infrared absorption spectroscopy (IR), mass spectrometry (MS), elemental analysis, X-ray crystal diffraction It can confirm by general organic analysis methods, such as.

上記本発明の高分子化合物(A1)は、従来知られていない新規なものである。
高分子化合物(A1)は、下記本発明のレジスト組成物用として好適に用いることができる。
すなわち、高分子化合物(A1)は、側鎖末端部に−R−SO−O−N=C(R)(R)で表される構造を有する構成単位(a0)を含んでおり、該構造は、放射線が照射された際に、当該構造内の結合が開裂して−R−SOHとC(R)(R)=NOHとに分解する。つまり、高分子化合物(A1)においては、放射線の照射により、酸性基(−SOH)が形成される。
前記酸性基の形成は、高分子化合物(A1)のアルカリ溶解性を増大させる。そのため、レジストパターンの形成において、当該高分子化合物(A1)を含有するレジスト組成物を用いて得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、露光部はアルカリ可溶性へ転じる一方で、未露光部はアルカリ不溶性のまま変化しないので、アルカリ現像を行うことにより、レジストパターンを形成することができる。
The polymer compound (A1) of the present invention is a novel compound not conventionally known.
The polymer compound (A1) can be suitably used for the resist composition of the present invention described below.
That is, the polymer compound (A1) includes a structural unit (a0) having a structure represented by —R 2 —SO 2 —O—N═C (R 3 ) (R 4 ) at the side chain end. When the structure is irradiated with radiation, the bond in the structure is cleaved and decomposed into —R 2 —SO 3 H and C (R 3 ) (R 4 ) = NOH. That is, in the polymer compound (A1), an acidic group (—SO 3 H) is formed by irradiation with radiation.
Formation of the acidic group increases the alkali solubility of the polymer compound (A1). Therefore, in the formation of the resist pattern, when selective exposure is performed on the resist film obtained using the resist composition containing the polymer compound (A1), the exposed portion turns into alkali-soluble while being unexposed. Since the portion remains insoluble in alkali and does not change, a resist pattern can be formed by performing alkali development.

また、従来の化学増幅型のレジスト組成物には、一般的に、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する樹脂成分(ベース樹脂)と、放射線の照射により酸を発生する酸発生剤とが配合されており、該酸発生剤から発生する酸の作用により前記樹脂成分のアルカリ溶解性が増大し、レジストパターンを形成することができる。該酸発生剤としては、通常、低分子量の非重合体(以下、低分子量酸発生剤ということがある。)が用いられている。
高分子化合物(A1)における酸性基は、前記酸発生剤から発生する酸と同様の機能を発揮する。そのため、当該高分子化合物(A1)は、酸発生剤として用いることもでき、一般的な化学増幅型レジスト組成物における酸発生剤の代わりに当該高分子化合物(A1)を用いることができる。したがって、高分子化合物(A1)を用いることにより、従来の化学増幅型レジスト組成物に比べて、低分子量酸発生剤の含有量が少ないか、または低分子量酸発生剤を全く含有しないレジスト組成物を得ることができる。
Also, conventional chemically amplified resist compositions generally contain a resin component (base resin) whose alkali solubility is changed by the action of an acid and an acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation. The alkali solubility of the resin component is increased by the action of the acid generated from the acid generator, and a resist pattern can be formed. As the acid generator, a low molecular weight non-polymer (hereinafter sometimes referred to as a low molecular weight acid generator) is usually used.
The acidic group in the polymer compound (A1) exhibits the same function as the acid generated from the acid generator. Therefore, the polymer compound (A1) can also be used as an acid generator, and the polymer compound (A1) can be used in place of the acid generator in a general chemical amplification resist composition. Therefore, by using the polymer compound (A1), the content of the low molecular weight acid generator is smaller than that of the conventional chemically amplified resist composition, or the resist composition does not contain any low molecular weight acid generator. Can be obtained.

≪レジスト組成物≫
本発明のレジスト組成物は、前記高分子化合物(A1)を含有するものである。
高分子化合物(A1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物中の高分子化合物(A1)の含有量は、特に限定されず、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。通常、当該レジスト組成物の有機溶剤溶液中の高分子化合物の濃度(高分子化合物(A1)と、任意に添加される後述の(A2)成分との合計の濃度)が高いほど、形成されるレジスト膜の膜厚が厚いものとなる。
≪Resist composition≫
The resist composition of the present invention contains the polymer compound (A1).
A high molecular compound (A1) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The content of the polymer compound (A1) in the resist composition is not particularly limited, and may be adjusted according to the resist film thickness to be formed. Usually, the higher the concentration of the polymer compound in the organic solvent solution of the resist composition (the total concentration of the polymer compound (A1) and the later-described (A2) component optionally added), the higher the concentration. The resist film is thick.

<任意成分>
本発明のレジスト組成物は、高分子化合物(A1)以外に、さらに、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する樹脂成分(以下、(A2)成分という。)を含有してもよい。
かかる(A2)成分を含有するレジスト組成物を用いて得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、前記高分子化合物(A1)において酸性基が形成され、該酸性基の作用により(A2)成分のアルカリ溶解性が変化する。たとえばポジ型レジスト組成物用の樹脂成分の場合はアルカリ溶解性が増大し、ネガ型レジスト組成物用の樹脂成分の場合はアルカリ溶解性が低下する。
その結果、露光部のアルカリ溶解性が変化する一方で、未露光部のアルカリ溶解性は変化しないので、アルカリ現像を行うことにより、レジストパターンを形成することができる。
(A2)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト組成物用の樹脂成分、たとえばArFエキシマレーザー用レジスト組成物、KrFエキシマレーザー用レジスト組成物等の樹脂成分として多数提案されているもののなかから任意に選択して用いればよい。
<Optional component>
In addition to the polymer compound (A1), the resist composition of the present invention may further contain a resin component whose alkali solubility is changed by the action of an acid (hereinafter referred to as (A2) component).
When selective exposure is performed on a resist film obtained using the resist composition containing the component (A2), an acidic group is formed in the polymer compound (A1), and the action of the acidic group causes (A2 ) The alkali solubility of the component changes. For example, in the case of a resin component for a positive resist composition, alkali solubility increases, and in the case of a resin component for a negative resist composition, alkali solubility decreases.
As a result, while the alkali solubility of the exposed portion changes, the alkali solubility of the unexposed portion does not change. Therefore, a resist pattern can be formed by performing alkali development.
The component (A2) is not particularly limited, and many resin components have been proposed so far for resin components for chemically amplified resist compositions, such as resist compositions for ArF excimer lasers and resist compositions for KrF excimer lasers. Any of these may be selected and used.

本発明のレジスト組成物がポジ型レジスト組成物である場合、(A2)成分としては、たとえばアルカリ可溶性基(水酸基、カルボキシ基等)を有する樹脂における前記アルカリ可溶性基の一部または全部が酸解離性溶解抑制基で保護された樹脂が挙げられる。このような樹脂成分は、前記酸性基が作用すると、当該樹脂成分の酸解離性溶解抑制基が解離し、アルカリ可溶性基が露出してアルカリ溶解性が増大する。
前記アルカリ可溶性基を有する樹脂としては、たとえばノボラック樹脂、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位を有するポリヒドロキシスチレン(PHS)系樹脂(ポリヒドロキシスチレン、ヒドロキシスチレン−スチレン共重合体等)、アクリル酸エステルから誘導される構成単位を有するアクリル系樹脂、シクロオレフィンから誘導される構成単位を有するポリシクロオレフィン(PCO)系樹脂等が挙げられ、これらの中でも、PHS系樹脂および/またはアクリル系樹脂が好ましい。
すなわち、(A2)成分としては、酸解離性溶解抑制基を有するアクリル系樹脂(以下、樹脂(A”1)という。)、または酸解離性溶解抑制基を有するPHS系樹脂(以下、樹脂(A”2)という。)が好ましい。
When the resist composition of the present invention is a positive resist composition, as the component (A2), for example, part or all of the alkali-soluble groups in a resin having an alkali-soluble group (hydroxyl group, carboxy group, etc.) is acid dissociated. Resin protected with a soluble dissolution inhibiting group. In such a resin component, when the acidic group acts, the acid dissociable, dissolution inhibiting group of the resin component is dissociated, and the alkali-soluble group is exposed to increase the alkali solubility.
Examples of the resin having an alkali-soluble group include a novolak resin, a polyhydroxystyrene (PHS) resin (polyhydroxystyrene, hydroxystyrene-styrene copolymer, etc.) having a structural unit derived from hydroxystyrene, and an acrylic ester. An acrylic resin having a structural unit derived from, a polycycloolefin (PCO) resin having a structural unit derived from cycloolefin, and the like. Among these, a PHS resin and / or an acrylic resin are preferable. .
That is, as the component (A2), an acrylic resin having an acid dissociable dissolution inhibiting group (hereinafter referred to as resin (A ″ 1)) or a PHS resin having an acid dissociable dissolution inhibiting group (hereinafter referred to as resin ( A ″ 2)) is preferred.

ここで、本明細書および特許請求の範囲において、「ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレンのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ヒドロキシスチレン」は、狭義のヒドロキシスチレン、および狭義のヒドロキシスチレンのα位のα位の炭素原子に置換基(水素原子以外の原子または基)が結合しているものも含む概念とする。前記置換基としては、低級アルキル基、ハロゲン化低級アルキル基等が挙げられる。ハロゲン化低級アルキル基におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。なお、ヒドロキシスチレンのα位(α位の炭素原子)」とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことである。
ヒドロキシスチレンにおいて、α位の置換基としての低級アルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。
本発明において、ヒドロキシスチレンのα位に結合しているのは、水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であることが好ましく、水素原子または低級アルキル基であることがより好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることが最も好ましい。
Here, in the present specification and claims, the “structural unit derived from hydroxystyrene” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of hydroxystyrene.
“Hydroxystyrene” is a concept including hydroxystyrene in a narrow sense and those in which a substituent (atom or group other than a hydrogen atom) is bonded to the α-position carbon atom in the α-position of narrowly defined hydroxystyrene. Examples of the substituent include a lower alkyl group and a halogenated lower alkyl group. Examples of the halogen atom in the halogenated lower alkyl group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. The term “α-position (α-position carbon atom) of hydroxystyrene” refers to a carbon atom to which a benzene ring is bonded, unless otherwise specified.
Specific examples of the lower alkyl group as a substituent at the α-position in hydroxystyrene include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, and isopentyl. And a lower linear or branched alkyl group such as a neopentyl group.
In the present invention, the α-position of hydroxystyrene is preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a lower alkyl group. In view of easy availability, a hydrogen atom or a methyl group is most preferable.

また、本明細書および特許請求の範囲において、「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、α位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸エステルのほか、α位の炭素原子に置換基(水素原子以外の原子または基)が結合しているものも含む概念とする。置換基としては、低級アルキル基、ハロゲン化低級アルキル基等が挙げられる。ハロゲン化低級アルキル基におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基としての低級アルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。
本発明において、アクリル酸エステルのα位に結合しているのは、水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であることが好ましく、水素原子または低級アルキル基であることがより好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることが最も好ましい。
In the present specification and claims, the “structural unit derived from an acrylate ester” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
“Acrylic acid esters” include those in which a hydrogen atom is bonded to the carbon atom at the α-position, and those in which a substituent (atom or group other than a hydrogen atom) is bonded to the carbon atom in the α-position. Include concepts. Examples of the substituent include a lower alkyl group and a halogenated lower alkyl group. Examples of the halogen atom in the halogenated lower alkyl group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
In the acrylate ester, as the lower alkyl group as a substituent at the α-position, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, Examples include lower linear or branched alkyl groups such as isopentyl group and neopentyl group.
In the present invention, the α-position of the acrylate ester is preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a lower alkyl group. From the above availability, a hydrogen atom or a methyl group is most preferable.

[樹脂(A”1)]
樹脂(A”1)としては、酸解離性溶解抑制基を有するアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a”1)を有する樹脂が挙げられる。
構成単位(a”1)における酸解離性溶解抑制基は、解離前は樹脂(A”1)全体をアルカリ不溶とするアルカリ溶解抑制性を有するとともに、解離後はこの樹脂(A”1)全体をアルカリ可溶性へ変化させるものであれば、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂の酸解離性溶解抑制基として提案されているものを使用することができる。一般的には、(メタ)アクリル酸等におけるカルボキシ基と環状または鎖状の第3級アルキルエステルを形成する基;アルコキシアルキル基等のアセタール型酸解離性溶解抑制基などが広く知られている。
[Resin (A "1)]
Examples of the resin (A ″ 1) include a resin having a structural unit (a ″ 1) derived from an acrylate ester having an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
The acid dissociable, dissolution inhibiting group in the structural unit (a ″ 1) has an alkali dissolution inhibiting property that makes the entire resin (A ″ 1) insoluble in alkali before dissociation, and the entire resin (A ″ 1) after dissociation. Can be used as long as the acid-dissolvable dissolution inhibiting group of the base resin for chemically amplified resists is used. A group that forms a cyclic or chain tertiary alkyl ester with a carboxy group in acrylic acid or the like; an acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group such as an alkoxyalkyl group is widely known.

ここで、「第3級アルキルエステル」とは、カルボキシ基の水素原子が、鎖状または環状のアルキル基で置換されることによりエステルを形成しており、そのカルボニルオキシ基(−C(O)−O−)の末端の酸素原子に、前記鎖状または環状のアルキル基の第3級炭素原子が結合している構造を示す。この第3級アルキルエステルにおいては、酸(たとえば高分子化合物(A1)において露光により形成される酸性基)が作用すると、酸素原子と第3級炭素原子との間で結合が切断される。
なお、前記鎖状または環状のアルキル基は置換基を有していてもよい。
以下、カルボキシ基と第3級アルキルエステルを構成することにより、酸解離性となっている基を、便宜上、「第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基」という。
第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基としては、脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基、脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基が挙げられる。
Here, the “tertiary alkyl ester” is an ester formed by replacing a hydrogen atom of a carboxy group with a chain or cyclic alkyl group, and the carbonyloxy group (—C (O)). A structure in which the tertiary carbon atom of the chain or cyclic alkyl group is bonded to the terminal oxygen atom of -O-). In this tertiary alkyl ester, when an acid (for example, an acidic group formed by exposure in the polymer compound (A1)) acts, the bond is broken between the oxygen atom and the tertiary carbon atom.
The chain or cyclic alkyl group may have a substituent.
Hereinafter, a group that is acid dissociable by constituting a carboxy group and a tertiary alkyl ester is referred to as a “tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group” for convenience.
Examples of the tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group include an aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group and an acid dissociable, dissolution inhibiting group containing an aliphatic cyclic group.

ここで、本特許請求の範囲及び明細書における「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「脂肪族分岐鎖状」とは、芳香族性を持たない分岐鎖状の構造を有することを示す。「脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基」の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、「炭化水素基」は飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。
脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基としては、炭素数4〜8の第3級アルキル基が好ましく、具体的にはtert−ブチル基、tert−ペンチル基、tert−ヘプチル基等が挙げられる。
Here, “aliphatic” in the claims and the specification is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean a group, a compound, or the like that does not have aromaticity.
“Aliphatic branched” means having a branched structure having no aromaticity. The structure of the “aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group” is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but is preferably a hydrocarbon group. The “hydrocarbon group” may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated.
As the aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group, a tertiary alkyl group having 4 to 8 carbon atoms is preferable, and specific examples include a tert-butyl group, a tert-pentyl group, and a tert-heptyl group. .

「脂肪族環式基」は、芳香族性を持たない単環式基または多環式基であることを示す。
構成単位(a”1)における「脂肪族環式基」は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数1〜5の低級アルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
「脂肪族環式基」の置換基を除いた基本の環の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、「炭化水素基」は飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。「脂肪族環式基」は、多環式基であることが好ましい。
脂肪族環式基の具体例としては、例えば、低級アルキル基、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基としては、例えば環状のアルキル基の環骨格上に第3級炭素原子を有する基を挙げることができ、具体的には2−メチル−2−アダマンチル基や、2−エチル−2−アダマンチル基等が挙げられる。あるいは、下記一般式(a”1−1)で示す構成単位において、カルボニルオキシ基(−C(O)−O−)の酸素原子に結合した基の様に、アダマンチル基等の脂肪族環式基と、これに結合する、第3級炭素原子を有する分岐鎖状アルキレン基とを有する基が挙げられる。
The “aliphatic cyclic group” means a monocyclic group or a polycyclic group having no aromaticity.
The “aliphatic cyclic group” in the structural unit (a ″ 1) may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, an oxygen atom (= O), and the like.
The basic ring structure excluding the substituent of the “aliphatic cyclic group” is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but is preferably a hydrocarbon group. The “hydrocarbon group” may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated. The “aliphatic cyclic group” is preferably a polycyclic group.
Specific examples of the aliphatic cyclic group include, for example, a monocycloalkane, a bicycloalkane, a tricycloalkane, which may or may not be substituted with a lower alkyl group, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, Examples thereof include a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as tetracycloalkane. Specific examples include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group containing an aliphatic cyclic group include a group having a tertiary carbon atom on the ring skeleton of a cyclic alkyl group. Specifically, 2-methyl-2 -Adamantyl group, 2-ethyl-2-adamantyl group, etc. are mentioned. Alternatively, in the structural unit represented by the following general formula (a ″ 1-1), an aliphatic cyclic group such as an adamantyl group such as a group bonded to an oxygen atom of a carbonyloxy group (—C (O) —O—) And a group having a group and a branched alkylene group having a tertiary carbon atom bonded thereto.

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、R15、R16はアルキル基(直鎖、分岐鎖状のいずれでもよく、好ましくは炭素数1〜5である)を示す。]
Figure 2008163218
[Wherein, R is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and R 15 and R 16 are alkyl groups (both linear and branched, preferably 1 to 5 carbon atoms). ). ]

式(a”1−1)中、Rの低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基としては、上記アクリル酸エステルの説明において、α位の置換基として挙げた低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基と同じものが挙げられる。   In the formula (a ″ 1-1), the lower alkyl group or halogenated lower alkyl group represented by R is the same as the lower alkyl group or halogenated lower alkyl group mentioned as the substituent at the α-position in the description of the acrylic ester. The same can be mentioned.

「アセタール型酸解離性溶解抑制基」は、一般的に、カルボキシ基、水酸基等のアルカリ可溶性基末端の水素原子と置換して酸素原子と結合している。そして、露光により酸が発生すると、この酸が作用して、アセタール型酸解離性溶解抑制基と、当該アセタール型酸解離性溶解抑制基が結合した酸素原子との間で結合が切断される。
アセタール型酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、下記一般式(p1)で表される基が挙げられる。
The “acetal-type acid dissociable, dissolution inhibiting group” is generally bonded to an oxygen atom by substituting a hydrogen atom at the terminal of an alkali-soluble group such as a carboxy group or a hydroxyl group. When an acid is generated by exposure, the acid acts to break the bond between the acetal acid dissociable, dissolution inhibiting group and the oxygen atom to which the acetal acid dissociable, dissolution inhibiting group is bonded.
Examples of the acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group include a group represented by the following general formula (p1).

Figure 2008163218
[式中、R1’,R2’はそれぞれ独立して水素原子または低級アルキル基を表し、nは0〜3の整数を表し、Yは低級アルキル基または脂肪族環式基を表す。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 ′ and R 2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group, n represents an integer of 0 to 3, and Y represents a lower alkyl group or an aliphatic cyclic group. ]

上記式中、nは、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、0が最も好ましい。
1’,R2’の低級アルキル基としては、上記Rの低級アルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
本発明においては、R1’,R2’のうち少なくとも1つが水素原子であることが好ましい。すなわち、酸解離性溶解抑制基(p1)が、下記一般式(p1−1)で表される基であることが好ましい。
In the above formula, n is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and most preferably 0.
Examples of the lower alkyl group for R 1 ′ and R 2 ′ include the same lower alkyl groups as those described above for R. A methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is most preferable.
In the present invention, at least one of R 1 ′ and R 2 ′ is preferably a hydrogen atom. That is, the acid dissociable, dissolution inhibiting group (p1) is preferably a group represented by the following general formula (p1-1).

Figure 2008163218
[式中、R1’、n、Yは上記と同様である。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 ′ , n and Y are the same as described above. ]

Yの低級アルキル基としては、上記Rの低級アルキル基と同様のものが挙げられる。
Yの脂肪族環式基としては、従来ArFレジスト等において多数提案されている単環又は多環式の脂肪族環式基の中から適宜選択して用いることができ、たとえば上記「脂肪族環式基」と同様のものが例示できる。
Examples of the lower alkyl group for Y include the same lower alkyl groups as those described above for R.
The aliphatic cyclic group for Y can be appropriately selected from monocyclic or polycyclic aliphatic cyclic groups conventionally proposed in a number of ArF resists and the like. For example, the above “aliphatic ring” Examples thereof are the same as those in the formula group.

また、アセタール型酸解離性溶解抑制基としては、下記一般式(p2)で示される基も挙げられる。   Examples of the acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group also include a group represented by the following general formula (p2).

Figure 2008163218
[式中、R17、R18はそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状のアルキル基または水素原子であり、R19は直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基である。または、R17およびR19がそれぞれ独立に直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基であって、R17の末端とR19の末端とが結合して環を形成していてもよい。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 17 and R 18 each independently represent a linear or branched alkyl group or a hydrogen atom, and R 19 represents a linear, branched or cyclic alkyl group. Alternatively, R 17 and R 19 may be each independently a linear or branched alkylene group, and the end of R 17 and the end of R 19 may be bonded to form a ring. ]

17、R18において、アルキル基の炭素数は好ましくは1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよく、エチル基、メチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。特にR17、R18の一方が水素原子で、他方がメチル基であることが好ましい。
19は直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基であり、炭素数は好ましくは1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれでもよい。
19が直鎖状、分岐鎖状の場合は炭素数1〜5であることが好ましく、エチル基、メチル基がさらに好ましく、特にエチル基が最も好ましい。
19が環状の場合は炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的にはフッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。中でもアダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
また、上記式においては、R17及びR19がそれぞれ独立に直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基(好ましくは炭素数1〜5のアルキレン基)であってR19の末端とR17の末端とが結合していてもよい。
この場合、R17とR19と、R19が結合した酸素原子と、該酸素原子およびR17が結合した炭素原子とにより環式基が形成されている。該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。
In R 17 and R 18 , the alkyl group preferably has 1 to 15 carbon atoms, may be linear or branched, and is preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably a methyl group. In particular, it is preferable that one of R 17 and R 18 is a hydrogen atom and the other is a methyl group.
R 19 is a linear, branched or cyclic alkyl group, preferably having 1 to 15 carbon atoms, and may be any of linear, branched or cyclic.
When R 19 is linear or branched, it preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably an ethyl group.
When R 19 is cyclic, it preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, one or more polycycloalkanes such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, are included. Examples include groups excluding hydrogen atoms. Specific examples include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among them, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane is preferable.
In the above formula, R 17 and R 19 are each independently a linear or branched alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms), and the end of R 19 and the end of R 17 And may be combined.
In this case, a cyclic group is formed by R 17 , R 19 , the oxygen atom to which R 19 is bonded, and the carbon atom to which the oxygen atom and R 17 are bonded. The cyclic group is preferably a 4-7 membered ring, and more preferably a 4-6 membered ring. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

構成単位(a”1)としては、下記一般式(a”1−0−1)で表される構成単位および下記一般式(a”1−0−2)で表される構成単位からなる群から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。   As the structural unit (a ″ 1), a group consisting of a structural unit represented by the following general formula (a ″ 1-0-1) and a structural unit represented by the following general formula (a ″ 1-0-2) It is preferable to use one or more selected from

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し;Xは酸解離性溶解抑制基を示す。]
Figure 2008163218
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; and X 1 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し;Xは酸解離性溶解抑制基を示し;Yはアルキレン基または脂肪族環式基を示す。]
Figure 2008163218
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; X 2 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group; Y 2 represents an alkylene group or an aliphatic cyclic group. ]

一般式(a”1−0−1)において、Rの低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基は、上記アクリル酸エステルのα位に結合していてよい低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基と同様である。
は、酸解離性溶解抑制基であれば特に限定することはなく、例えば上述した第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基、アセタール型酸解離性溶解抑制基などを挙げることができ、第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基が好ましい。
In the general formula (a ″ 1-0-1), the lower alkyl group or halogenated lower alkyl group of R is the same as the lower alkyl group or halogenated lower alkyl group that may be bonded to the α-position of the acrylate ester. It is.
X 1 is not particularly limited as long as it is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and examples thereof include the above-described tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group and acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group. A tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group is preferred.

一般式(a”1−0−2)において、Rは上記と同様である。
は、式(a”1−0−1)中のXと同様である。
は好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基又は2価の脂肪族環式基であり、該脂肪族環式基としては、水素原子が2個以上除かれた基が用いられる以外は前記「脂肪族環式基」の説明と同様のものを用いることができる。
In the general formula (a ″ 1-0-2), R is the same as described above.
X 2 is the same as X 1 in formula (a ″ 1-0-1).
Y 2 is preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a divalent aliphatic cyclic group, and the aliphatic cyclic group is the above except that a group in which two or more hydrogen atoms are removed is used. The thing similar to description of an "aliphatic cyclic group" can be used.

構成単位(a”1)として、より具体的には、下記一般式(a1−1)〜(a1−4)で表される構成単位が挙げられる。   More specifically, examples of the structural unit (a ″ 1) include structural units represented by the following general formulas (a1-1) to (a1-4).

Figure 2008163218
[上記式中、X’は第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基を表し、Yは炭素数1〜5の低級アルキル基、または脂肪族環式基を表し;nは0〜3の整数を表し;mは0または1を表し;Rは前記と同じであり、R’、R’はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5の低級アルキル基を表す。]
Figure 2008163218
[In the above formula, X ′ represents a tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group, Y represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an aliphatic cyclic group; M represents 0 or 1; R is the same as defined above; R 1 ′ and R 2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ]

前記R’、R’は好ましくは少なくとも1つが水素原子であり、より好ましくは共に水素原子である。nは好ましくは0または1である。
X’は前記Xにおいて例示した第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基と同様のものである。
Yの脂肪族環式基については、上述の「脂肪族環式基」の説明において例示したものと同様のものが挙げられる。
At least one of R 1 ′ and R 2 ′ is preferably a hydrogen atom, more preferably a hydrogen atom. n is preferably 0 or 1.
X ′ is the same as the tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group exemplified in X 1 above.
Examples of the aliphatic cyclic group for Y include the same groups as those exemplified above in the description of “aliphatic cyclic group”.

以下に、上記一般式(a1−1)〜(a1−4)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural units represented by the general formulas (a1-1) to (a1-4) are shown below.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

構成単位(a”1)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記の中でも、一般式(a1−1)で表される構成単位が好ましく、具体的には(a1−1−1)〜(a1−1−6)または(a1−1−35)〜(a1−1−41)で表される構成単位から選ばれる少なくとも1種を用いることがより好ましい。
さらに、構成単位(a”1)としては、特に式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)の構成単位を包括する下記一般式(a”1−1−01)で表されるものや、式(a1−1−35)〜(a1−1−41)の構成単位を包括する下記一般式(a”1−1−02)も好ましい。
As the structural unit (a ″ 1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Among the above, the structural unit represented by the general formula (a1-1) is preferable, and specifically, (a1-1-1) to (a1-1-6) or (a1-1-35) to (a1). It is more preferable to use at least one selected from structural units represented by -1-41).
Furthermore, the structural unit (a ″ 1) is represented by the following general formula (a ″ 1-1-01) including the structural units of the formula (a1-1-1) to the formula (a1-1-4). And the following general formula (a ″ 1-1-02) including the structural units of the formulas (a1-1-35) to (a1-1-41) are also preferable.

Figure 2008163218
(式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し、R11は低級アルキル基を示す。)
Figure 2008163218
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and R 11 represents a lower alkyl group.)

Figure 2008163218
(式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し、R12は低級アルキル基を示す。hは1〜3の整数を表す)
Figure 2008163218
(Wherein R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 12 represents a lower alkyl group, and h represents an integer of 1 to 3).

一般式(a”1−1−01)において、Rについては上記と同様である。R11の低級アルキル基はRにおける低級アルキル基と同様であり、メチル基又はエチル基が好ましい。
一般式(a”1−1−02)において、Rについては上記と同様である。R12の低級アルキル基はRにおける低級アルキル基と同様であり、メチル基又はエチル基が好ましく、エチル基が最も好ましい。hは1又は2が好ましく、2が最も好ましい。
In general formula (a ″ 1-1-01), R is the same as described above. The lower alkyl group for R 11 is the same as the lower alkyl group for R, and is preferably a methyl group or an ethyl group.
In general formula (a ″ 1-1-02), R is the same as described above. The lower alkyl group for R 12 is the same as the lower alkyl group for R, and is preferably a methyl group or an ethyl group, and an ethyl group is Most preferably, h is preferably 1 or 2, and most preferably 2.

樹脂(A”1)成分中、構成単位(a”1)の割合は、樹脂(A”1)を構成する全構成単位に対し、10〜80モル%が好ましく、20〜70モル%がより好ましく、25〜50モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることによって、レジスト組成物とした際に容易にパターンを得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。   In the resin (A ″ 1) component, the proportion of the structural unit (a ″ 1) is preferably 10 to 80 mol% and more preferably 20 to 70 mol% with respect to all the structural units constituting the resin (A ″ 1). When the resist composition is used, it is possible to easily obtain a pattern, and when the resist composition is used, the balance with other structural units is achieved. Can take.

・構成単位(a”2):
樹脂(A”1)は、上記構成単位(a”1)に加えて、さらに、ラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a”2)を有することが好ましい。
ラクトン含有環式基とは、上述したように−O−C(O)−構造を含むひとつの環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつの目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。
構成単位(a”2)のラクトン環式基は、樹脂(A”1)をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、水を含有する現像液との親和性を高めたりするうえで有効なものである。
-Structural unit (a "2):
The resin (A ″ 1) preferably further has a structural unit (a ″ 2) derived from an acrylate ester containing a lactone-containing cyclic group, in addition to the structural unit (a ″ 1).
The lactone-containing cyclic group refers to a cyclic group containing one ring (lactone ring) containing an —O—C (O) — structure as described above. The lactone ring is counted as the first ring. When only the lactone ring is present, it is called a monocyclic group. When it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure.
When the resin (A ″ 1) is used for forming a resist film, the lactone cyclic group of the structural unit (a ″ 2) increases the adhesion of the resist film to the substrate, or contains a developer containing water. It is effective in increasing the affinity of.

構成単位(a”2)としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。
具体的には、ラクトン含有単環式基としては、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基が挙げられる。また、ラクトン含有多環式基としては、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基が挙げられる。
The structural unit (a ″ 2) is not particularly limited, and any unit can be used.
Specifically, examples of the lactone-containing monocyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from γ-butyrolactone. Examples of the lactone-containing polycyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from a bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane having a lactone ring.

構成単位(a”2)の例として、より具体的には、下記一般式(a2−1)〜(a2−5)で表される構成単位が挙げられる。   More specifically, examples of the structural unit (a ″ 2) include structural units represented by general formulas (a2-1) to (a2-5) shown below.

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、R’は水素原子、低級アルキル基、または炭素数1〜5のアルコキシ基であり、mは0または1の整数であり、Aは炭素数1〜5のアルキレン基または酸素原子である。]
Figure 2008163218
[Wherein, R is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R ′ is a hydrogen atom, a lower alkyl group, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and m is an integer of 0 or 1. And A is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or an oxygen atom. ]

一般式(a2−1)〜(a2−5)におけるRは前記構成単位(a1)におけるRと同様である。
R’の低級アルキル基としては、前記構成単位(a1)におけるRの低級アルキル基と同じである。
Aの炭素数1〜5のアルキレン基として、具体的には、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。
一般式(a2−1)〜(a2−5)中、R’は、工業上入手が容易であること等を考慮すると、水素原子が好ましい。
以下に、前記一般式(a2−1)〜(a2−5)の具体的な構成単位を例示する。
R in the general formulas (a2-1) to (a2-5) is the same as R in the structural unit (a1).
The lower alkyl group for R ′ is the same as the lower alkyl group for R in the structural unit (a1).
Specific examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms of A include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an isopropylene group.
In general formulas (a2-1) to (a2-5), R ′ is preferably a hydrogen atom in view of industrial availability.
Below, the specific structural unit of the said general formula (a2-1)-(a2-5) is illustrated.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

Figure 2008163218
Figure 2008163218

これらの中でも、一般式(a2−1)〜(a2−5)から選択される少なくとも1種以上を用いることが好ましく、一般式(a2−1)〜(a2−3)から選択される少なくとも1種以上を用いることが好ましい。具体的には、化学式(a2−1−1)、(a2−1−2)、(a2−2−1)、(a2−2−2)、(a2−3−1)、(a2−3−2)、(a2−3−9)及び(a2−3−10)から選択される少なくとも1種以上を用いることが好ましい。   Among these, it is preferable to use at least one selected from general formulas (a2-1) to (a2-5), and at least one selected from general formulas (a2-1) to (a2-3). It is preferable to use more than one species. Specifically, chemical formulas (a2-1-1), (a2-1-2), (a2-2-1), (a2-2-2), (a2-3-1), (a2-3) -2), at least one selected from (a2-3-9) and (a2-3-10) is preferably used.

樹脂(A”1)において、構成単位(a”2)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂(A”1)中の構成単位(a”2)の割合は、樹脂(A”1)を構成する全構成単位の合計に対して、5〜60モル%が好ましく、10〜60モル%がより好ましく、20〜55モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a”2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
In the resin (A ″ 1), as the structural unit (a ″ 2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the structural unit (a ″ 2) in the resin (A ″ 1) is preferably 5 to 60 mol%, and preferably 10 to 60 mol%, based on the total of all structural units constituting the resin (A ″ 1). More preferably, it is more preferably 20 to 55 mol%. By making it the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a ″ 2) can be sufficiently obtained, and by making it the upper limit value or less, other structural units Can be balanced.

・構成単位(a”3):
樹脂(A”1)は、上記構成単位(a”1)に加えて、または構成単位(a”1)および構成単位(a”2)に加えて、さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a”3)を有することが好ましい。構成単位(a”3)を有することにより、樹脂(A”1)の親水性が高まり、現像液との親和性が高まって、露光部でのアルカリ溶解性が向上し、解像性の向上に寄与する。
極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、ヒドロキシフルオロアルキル基(炭素原子に結合した水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基)等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、多環式の脂肪族炭化水素基(多環式基)が挙げられる。該多環式基としては、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該多環式基の炭素数は7〜30であることが好ましい。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
-Structural unit (a "3):
In addition to the structural unit (a ″ 1) or in addition to the structural unit (a ″ 1) and the structural unit (a ″ 2), the resin (A ″ 1) may further contain a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group. It is preferable to have a structural unit (a ″ 3) derived from an acrylate ester containing. By having the structural unit (a ″ 3), the hydrophilicity of the resin (A ″ 1) is increased, Affinity is increased, alkali solubility in the exposed area is improved, and the resolution is improved.
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyfluoroalkyl group (a hydroxyalkyl group in which some or all of the hydrogen atoms bonded to a carbon atom are substituted with a fluorine atom). A hydroxyl group is particularly preferable. .
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a polycyclic aliphatic hydrocarbon group (polycyclic group). . As the polycyclic group, for example, a resin for a resist composition for ArF excimer laser can be appropriately selected from among many proposed ones. The polycyclic group preferably has 7 to 30 carbon atoms.
Among them, a structural unit derived from an acrylate ester containing an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom Is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, or the like. Specific examples include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Among these polycyclic groups, there are groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from norbornane, and groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from tetracyclododecane. Industrially preferable.

構成単位(a”3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における炭化水素基が炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基のときは、アクリル酸のヒドロキシエチルエステルから誘導される構成単位が好ましく、該炭化水素基が多環式基のときは、下記式(a3−1)で表される構成単位、(a3−2)で表される構成単位、(a3−3)で表される構成単位が好ましいものとして挙げられる。   As the structural unit (a ″ 3), when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, hydroxyethyl ester of acrylic acid is used. A derived structural unit is preferred, and when the hydrocarbon group is a polycyclic group, a structural unit represented by the following formula (a3-1), a structural unit represented by (a3-2), (a3- The structural unit represented by 3) is preferable.

Figure 2008163218
(式中、Rは前記と同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。)
Figure 2008163218
(Wherein R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t 'is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5) And s is an integer of 1 to 3.)

式(a3−1)中、jは1又は2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。jが2の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位と5位に結合しているものが好ましい。jが1の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
jは1であることが好ましく、特に水酸基がアダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
式(a3−2)中、kは1であることが好ましい。シアノ基はノルボルニル基の5位または6位に結合していることが好ましい。
式(a3−3)中、t’は1であることが好ましい。lは1であることが好ましい。sは1であることが好ましい。これらはアクリル酸のカルボキシ基の末端に2−ノルボルニル基または3−ノルボルニル基が結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコールはノルボルニル基の5又は6位に結合していることが好ましい。
In formula (a3-1), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd and 5th positions of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3-position of the adamantyl group.
j is preferably 1, and a hydroxyl group bonded to the 3-position of the adamantyl group is particularly preferred.
In formula (a3-2), k is preferably 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.
In formula (a3-3), t ′ is preferably 1. l is preferably 1. s is preferably 1. These preferably have a 2-norbornyl group or a 3-norbornyl group bonded to the terminal of the carboxy group of acrylic acid. The fluorinated alkyl alcohol is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

構成単位(a”3)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構成単位(a”3)としては、特に、極性基として、水酸基、カルボキシ基、ヒドロキシフルオロアルキル基等の親水性基を有する構成単位が好ましい。すなわち、構成単位(a”3)は、親水性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a”3−1)であることが好ましい。構成単位(a”3−1)の具体例としては、たとえば前記式(a3−1)で表される構成単位、式(a3−3)で表される構成単位等が挙げられ、特に式(a3−1)で表される構成単位が好ましい。
樹脂(A”1)中、構成単位(a”3)の割合は、当該樹脂(A”1)を構成する全構成単位に対し、5〜50モル%であることが好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。
As the structural unit (a ″ 3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
As the structural unit (a ″ 3), a structural unit having a hydrophilic group such as a hydroxyl group, a carboxy group, or a hydroxyfluoroalkyl group as the polar group is particularly preferable. That is, the structural unit (a ″ 3) is hydrophilic. The structural unit (a ″ 3-1) derived from an acrylate ester containing a group-containing aliphatic hydrocarbon group is preferred. Specific examples of the structural unit (a ″ 3-1) include, for example, the above formula ( a structural unit represented by a3-1), a structural unit represented by formula (a3-3), and the like, and the structural unit represented by formula (a3-1) is particularly preferable.
In the resin (A ″ 1), the proportion of the structural unit (a ″ 3) is preferably 5 to 50 mol% with respect to all the structural units constituting the resin (A ″ 1), and 5 to 40 mol. % Is more preferable, and 5 to 25 mol% is more preferable.

・構成単位(a”4):
樹脂(A”1)は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記構成単位(a”1)〜(a”3)以外の他の構成単位(a”4)を含んでいてもよい。
構成単位(a”4)は、上述の構成単位(a”1)〜(a”3)に分類されない他の構成単位であれば特に限定するものではなく、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト用樹脂に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
構成単位(a”4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位などが好ましい。該多環式基は、例えば、前記の構成単位(a”1)の場合に例示したものと同様のものを例示することができ、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の樹脂成分に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
特にトリシクロデカニル基、アダマンチル基、テトラシクロドデカニル基、イソボルニル基、ノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種以上であると、工業上入手し易いなどの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数1〜5の直鎖又は分岐状のアルキル基を置換基として有していてもよい。
構成単位(a”4)として、具体的には、下記一般式(a4−1)〜(a4−5)の構造のものを例示することができる。
-Structural unit (a "4):
The resin (A ″ 1) may contain other structural units (a ″ 4) other than the structural units (a ″ 1) to (a ″ 3) as long as the effects of the present invention are not impaired.
The structural unit (a ″ 4) is not particularly limited as long as it is another structural unit that is not classified into the above structural units (a ″ 1) to (a ″ 3). For ArF excimer laser and KrF excimer laser A number of hitherto known materials can be used for resist resins such as (preferably for ArF excimer laser).
The structural unit (a ″ 4) is preferably, for example, a structural unit derived from an acrylate ester containing a non-acid-dissociable aliphatic polycyclic group. The polycyclic group includes, for example, the structural unit described above. Examples similar to those exemplified in the case of (a ″ 1) can be exemplified and used for resin components of resist compositions such as for ArF excimer laser and for KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser). Many things conventionally known as a thing can be used.
In particular, at least one selected from a tricyclodecanyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecanyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. These polycyclic groups may have a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.
Specific examples of the structural unit (a ″ 4) include structures having the following general formulas (a4-1) to (a4-5).

Figure 2008163218
(式中、Rは前記と同じである。)
Figure 2008163218
(In the formula, R is as defined above.)

かかる構成単位(a”4)を樹脂(A”1)に含有させる際には、樹脂(A”1)を構成する全構成単位の合計に対して、構成単位(a”4)を1〜30モル%、好ましくは10〜20モル%含有させると好ましい。   When the structural unit (a ″ 4) is contained in the resin (A ″ 1), the structural unit (a ″ 4) is added to the total of all the structural units constituting the resin (A ″ 1). 30 mol%, preferably 10 to 20 mol%, is preferable.

本発明において、樹脂(A”1)は、構成単位(a”1)、(a”2)および(a”3)を有する共重合体であることが好ましい。かかる共重合体としては、たとえば、上記構成単位(a”1)、(a”2)および(a”3)からなる共重合体、上記構成単位(a”1)、(a”2)、(a”3)および(a”4)からなる共重合体等が例示できる。   In the present invention, the resin (A ″ 1) is preferably a copolymer having the structural units (a ″ 1), (a ″ 2) and (a ″ 3). Examples of such a copolymer include a copolymer comprising the structural units (a ″ 1), (a ″ 2) and (a ″ 3), the structural units (a ″ 1), (a ″ 2), Examples thereof include a copolymer comprising (a ″ 3) and (a ″ 4).

樹脂(A”1)は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。
また、樹脂(A”1)には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
The resin (A ″ 1) can be obtained by polymerizing a monomer that derives each structural unit by a known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN). it can.
In addition, the resin (A ″ 1) is used in combination with a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH in the polymerization. In this way, a copolymer having a hydroxyalkyl group in which a part of the hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom may be introduced as a -C (CF 3 ) 2 —OH group at the end. It is effective in reducing development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls).

樹脂(A”1)の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定するものではないが、2000〜50000が好ましく、3000〜30000がより好ましく、5000〜20000が最も好ましい。この範囲の上限よりも小さいと、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限よりも大きいと、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
また分散度(Mw/Mn)は、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5がさらに好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
The mass average molecular weight (Mw) of the resin (A ″ 1) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) is not particularly limited, but is preferably 2000 to 50000, more preferably 3000 to 30000, and 5000 to 20000. If it is smaller than the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and if it is larger than the lower limit of this range, the dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good. is there.
The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and still more preferably 1.2 to 2.5. In addition, Mn shows a number average molecular weight.

[樹脂(A”2)]
樹脂(A”2)としては、たとえば、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位における水酸基の水素原子が酸解離性溶解抑制基含有基で置換されてなる構成単位(a”5)を有する樹脂が挙げられる。
構成単位(a”5)における酸解離性溶解抑制基含有基は、酸解離性溶解抑制基そのものであってもよく、酸解離性溶解抑制基とそれ以外の基および/または原子とをその構造中に含む基であってもよい。
[Resin (A "2)]
Examples of the resin (A ″ 2) include a resin having a structural unit (a ″ 5) in which a hydrogen atom of a hydroxyl group in a structural unit derived from hydroxystyrene is substituted with an acid dissociable, dissolution inhibiting group-containing group. It is done.
The acid dissociable, dissolution inhibiting group-containing group in the structural unit (a ″ 5) may be the acid dissociable, dissolution inhibiting group itself, and the structure of the acid dissociable, dissolution inhibiting group and other groups and / or atoms It may be a group contained therein.

構成単位(a”5)における酸解離性溶解抑制基としては、前記構成単位(a”1)で挙げたものと同様のものを用いることができる。また、構成単位(a”5)においては、それらの他に、鎖状第3級アルコキシカルボニル基、鎖状第3級アルコキシカルボニルアルキル基等も好ましく用いられる。
鎖状第3級アルキルオキシカルボニル基における鎖状第3級アルキル基の炭素数は、4〜10が好ましく、4〜8がより好ましい。鎖状第3級アルキルオキシカルボニル基として、具体的には、tert−ブトキシカルボニル基、tert−ペンチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
鎖状第3級アルコキシカルボニルアルキル基における鎖状第3級アルキル基としては前記と同様のものが挙げられる。鎖状第3級アルコキシカルボニル基が結合したアルキル基(アルキレン基)の炭素数は、1〜5が好ましく、1〜4がより好ましい。鎖状第3級アルコキシカルボニルアルキル基として、具体的には、tert−ブトキシカルボニルメチル基、tert−ペンチルオキシカルボニルメチル基等が挙げられる。
As the acid dissociable, dissolution inhibiting group for the structural unit (a ″ 5), the same groups as those described above for the structural unit (a ″ 1) can be used. In addition, in the structural unit (a ″ 5), a chain-like tertiary alkoxycarbonyl group, a chain-like tertiary alkoxycarbonylalkyl group, and the like are also preferably used.
The chain tertiary alkyl group in the chain tertiary alkyloxycarbonyl group preferably has 4 to 10 carbon atoms, and more preferably 4 to 8 carbon atoms. Specific examples of the chain-like tertiary alkyloxycarbonyl group include a tert-butoxycarbonyl group and a tert-pentyloxycarbonyl group.
Examples of the chain tertiary alkyl group in the chain tertiary alkoxycarbonylalkyl group include the same groups as those described above. 1-5 are preferable and, as for carbon number of the alkyl group (alkylene group) which the chain | strand-shaped tertiary alkoxycarbonyl group couple | bonded, 1-4 are more preferable. Specific examples of the chain-like tertiary alkoxycarbonylalkyl group include a tert-butoxycarbonylmethyl group, a tert-pentyloxycarbonylmethyl group, and the like.

酸解離性溶解抑制基とそれ以外の基および/または原子とをその構造中に含む基としては、たとえば下記一般式(p’1)で表される基が挙げられる。かかる構造を有する基においては、露光により、高分子化合物(A1)において酸性基が形成されると、該酸性基の作用により、Y’に結合した酸素原子と、R13およびR14が結合した炭素原子との間の結合が切れて、−C(R13)(R14)−OYが解離する。 Examples of the group containing an acid dissociable, dissolution inhibiting group and other group and / or atom in the structure include a group represented by the following general formula (p′1). In the group having such a structure, when an acidic group is formed in the polymer compound (A1) by exposure, an oxygen atom bonded to Y ′ is bonded to R 13 and R 14 by the action of the acidic group. The bond between the carbon atoms is broken, and -C (R 13 ) (R 14 ) -OY is dissociated.

Figure 2008163218
[式中、Y’は脂肪族環式基、芳香族環式炭化水素基または低級アルキル基を表し、R13は水素原子または低級アルキル基を表す。または、Y’およびR13がそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキレン基であってY’の末端とR13の末端とが結合していてもよい。R14は低級アルキル基または水素原子を表し、A’は脂肪族環式基を表す。]
Figure 2008163218
[Wherein Y ′ represents an aliphatic cyclic group, an aromatic cyclic hydrocarbon group or a lower alkyl group, and R 13 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group. Alternatively, Y ′ and R 13 may each independently be an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and the end of Y ′ may be bonded to the end of R 13 . R 14 represents a lower alkyl group or a hydrogen atom, and A ′ represents an aliphatic cyclic group. ]

Y’における脂肪族環式基としては、上記式(p1)のYの脂肪族環式基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
Y’の芳香族環式炭化水素基としては、炭素数10〜16の芳香族多環式基が挙げられる。具体的には、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレンなどから1個の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、2−アントラセニル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、1−ピレニル基等が挙げられ、2−ナフチル基が工業上特に好ましい。
Y’の低級アルキル基としては、メチル基またはエチル基がより好ましく、エチル基が最も好ましい。
A’の脂肪族環式基としては、上記Y’における脂肪族環式基からさらに水素原子を1つ除いた基が挙げられる。
Examples of the aliphatic cyclic group for Y ′ include the same aliphatic cyclic groups as those described above for the Y aliphatic cyclic group of the above formula (p1).
Examples of the aromatic cyclic hydrocarbon group for Y ′ include an aromatic polycyclic group having 10 to 16 carbon atoms. Specific examples include groups in which one hydrogen atom has been removed from naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, and the like. Specific examples include 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 1-pyrenyl group, and the like. A naphthyl group is particularly preferred industrially.
The lower alkyl group for Y ′ is more preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably an ethyl group.
Examples of the aliphatic cyclic group for A ′ include a group obtained by removing one hydrogen atom from the aliphatic cyclic group for Y ′.

構成単位(a”5)としては、たとえば、下記一般式(a”5−1)で表される構成単位が例示できる。   Examples of the structural unit (a ″ 5) include structural units represented by the following general formula (a ″ 5-1).

Figure 2008163218
[上記式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を表し;Xは酸解離性溶解抑制基含有基を表し;Rは低級アルキル基を表し;n11は1〜3の整数を表し;n12は0〜2の整数を表す。]
Figure 2008163218
[In the above formula, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; X 3 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group-containing group; R 5 represents a lower alkyl group; N12 represents an integer of 0-2. ]

一般式(a”5−1)中、Rは上記と同様であり、水素原子またはメチル基が好ましい。
の酸解離性溶解抑制基含有基は上記と同様である。
n11は1〜3の整数であり、好ましくは1である。
水酸基の置換位置は、n11が1である場合、o−位、m−位、p−位のいずれでもよいが、容易に入手可能で低価格であることからp−位が好ましい。さらに、n11が2または3の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
In general formula (a ″ 5-1), R is as defined above, and is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
The group containing an acid dissociable, dissolution inhibiting group for X 3 is the same as described above.
n11 is an integer of 1 to 3, preferably 1.
When n11 is 1, the hydroxyl substitution position may be any of the o-position, m-position, and p-position, but the p-position is preferred because it is readily available and inexpensive. Furthermore, when n11 is 2 or 3, arbitrary substitution positions can be combined.

n12は0〜2の整数であり、0または1であることが好ましく、工業上、0であることが特に好ましい。
の低級アルキル基としては、Rの低級アルキル基と同様のものが挙げられる。
の置換位置は、n12が1である場合には、o−位、m−位、p−位のいずれでもよく、さらに、n12が2の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
n12 is an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1, and industrially particularly preferably 0.
Examples of the lower alkyl group for R 5 include the same as the lower alkyl group for R 5 .
The substitution position of R 5 may be any of o-position, m-position and p-position when n12 is 1, and when n12 is 2, any substitution position may be combined. it can.

構成単位(a”5)は1種または2種以上を混合して用いることができる。
樹脂(A”2)中、構成単位(a”5)の割合は、樹脂(A”2)を構成する全構成単位に対し、10〜90モル%であることが好ましく、50〜80モル%がより好ましく、60〜80モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることによって、レジスト組成物とした際に容易にパターンを得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
The structural unit (a ″ 5) can be used alone or in combination of two or more.
In the resin (A ″ 2), the proportion of the structural unit (a ″ 5) is preferably 10 to 90 mol%, and 50 to 80 mol% with respect to all the structural units constituting the resin (A ″ 2). When the resist composition is used, the pattern can be easily obtained, and when the resist composition is less than the upper limit, the amount of the other constituent units is less than the upper limit. Balance can be taken.

・構成単位(a”6):
樹脂(A”2)は、上記構成単位(a”5)に加えて、さらに、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位(a”6)を有することが好ましい。構成単位(a”6)を有することにより、樹脂(A”2)の親水性が高まり、現像液との親和性が高まって、露光部でのアルカリ溶解性が向上し、解像性の向上に寄与する。
構成単位(a”6)としては、たとえば、下記一般式(a”6−1)で表される構成単位が例示できる。
-Structural unit (a "6):
The resin (A ″ 2) preferably further has a structural unit (a ″ 6) derived from hydroxystyrene in addition to the structural unit (a ″ 5). As a result, the hydrophilicity of the resin (A ″ 2) is increased, the affinity with the developer is increased, the alkali solubility in the exposed area is improved, and the resolution is improved.
As the structural unit (a ″ 6), for example, a structural unit represented by the following general formula (a ″ 6-1) can be exemplified.

Figure 2008163218
[上記式中、Rは水素原子、炭素数1〜5の低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を表し;Rは炭素数1〜5の低級アルキル基を表し;n13は1〜3の整数を表し;n14は0〜2の整数を表す。]
Figure 2008163218
[In the above formula, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated lower alkyl group; R 6 represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; n13 is an integer of 1 to 3] N14 represents an integer of 0 to 2; ]

一般式(a”6−1)中、R、R、n13およびn14はそれぞれ上記式(a”5−1)中のR、R、n11およびn12と同様である。 In general formula (a ″ 6-1), R, R 6 , n13 and n14 are the same as R, R 5 , n11 and n12 in formula (a ″ 5-1), respectively.

構成単位(a”6)は1種または2種以上を混合して用いることができる。
樹脂(A”2)中、構成単位(a”6)の割合は、樹脂(A”2)を構成する全構成単位に対し、10〜95モル%であることが好ましく、20〜85モル%がより好ましく、30〜80モル%がさらに好ましく、60〜70モル%が特に好ましい。該範囲内であると、適度なアルカリ溶解性が得られるとともに、他の構成単位とのバランスが良好である。
The structural unit (a ″ 6) can be used alone or in combination of two or more.
The proportion of the structural unit (a ″ 6) in the resin (A ″ 2) is preferably 10 to 95 mol% with respect to all the structural units constituting the resin (A ″ 2), and is preferably 20 to 85 mol%. Is more preferably 30 to 80 mol%, particularly preferably 60 to 70 mol%, and within this range, moderate alkali solubility can be obtained and the balance with other structural units is good. .

・構成単位(a”7):
樹脂(A”2)は、さらに、スチレンから誘導される構成単位(a”7)を有してもよい。樹脂(A”2)に構成単位(a”7)を含有させ、その含有量を調整することにより、樹脂(A”2)のアルカリ現像液に対する溶解性を調整でき、それによって、レジスト膜のアルカリ溶解性をコントロールでき、形状をさらに向上させることができる。
ここで、「スチレンから誘導される構成単位」とは、スチレンのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。「スチレン」とは、狭義のスチレン、および狭義のスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、ならびにそれらの誘導体を含む概念とする。スチレンは、フェニル基の水素原子が低級アルキル基等の置換基で置換されていても良い。
構成単位(a”7)としては、下記一般式(a”7−1)で表される構成単位が例示できる。
-Structural unit (a "7):
The resin (A ″ 2) may further have a structural unit (a ″ 7) derived from styrene. By incorporating the structural unit (a ″ 7) into the resin (A ″ 2) and adjusting the content thereof, it is possible to adjust the solubility of the resin (A ″ 2) in an alkaline developer. Alkali solubility can be controlled and the shape can be further improved.
Here, “structural unit derived from styrene” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of styrene. “Styrene” is a concept including styrene in a narrow sense, and those in which a hydrogen atom at the α-position of styrene in a narrow sense is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. In styrene, the hydrogen atom of the phenyl group may be substituted with a substituent such as a lower alkyl group.
Examples of the structural unit (a ″ 7) include structural units represented by the following general formula (a ″ 7-1).

Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5の低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を表し;Rは炭素数1〜5の低級アルキル基を表し;n15は0〜3の整数を表す。]
Figure 2008163218
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated lower alkyl group; R 7 represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; and n15 represents an integer of 0 to 3] To express. ]

式(a”7−1)中、RおよびRとしては、それぞれ、上記式(a”5−1)中のRおよびRと同様のものが挙げられる。
n15は、0〜3の整数であり、0または1であることが好ましく、工業上、0であることが特に好ましい。
の置換位置は、n15が1である場合にはo−位、m−位、p−位のいずれでもよく、n15が2または3の場合には任意の置換位置を組み合わせることができる。
In formula (a ″ 7-1), examples of R and R 7 include the same as R and R 5 in formula (a ″ 5-1).
n15 is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and industrially particularly preferably 0.
The substitution position of R 7 may be any of o-position, m-position and p-position when n15 is 1, and any substitution position can be combined when n15 is 2 or 3.

構成単位(a”7)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂(A”2)中、構成単位(a”7)の割合は、樹脂(A”2)を構成する全構成単位に対し、1〜20モル%が好ましく、3〜15モル%がより好ましく、5〜15モル%が特に好ましい。この範囲内であると、構成単位(a”7)を有することによる効果が高く、他の構成単位とのバランスも良好である。
As the structural unit (a ″ 7), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the resin (A ″ 2), the proportion of the structural unit (a ″ 7) is preferably 1 to 20 mol% and more preferably 3 to 15 mol% with respect to all the structural units constituting the resin (A ″ 2). 5 to 15 mol% is particularly preferable.In this range, the effect of having the structural unit (a ″ 7) is high, and the balance with other structural units is also good.

・その他の構成単位:
樹脂(A”2)は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記構成単位(a”5)〜(a”7)以外の他の構成単位を含んでいてもよい。該他の構成単位としては、上記構成単位(a”5)〜(a”7)に分類されない他の構成単位であれば特に限定するものではなく、ArFエキシマレーザー用、KrFポジエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト用樹脂に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能であり、たとえば樹脂(A”1)で挙げた構成単位(a”1)〜(a”4)等が挙げられる。
・ Other structural units:
The resin (A ″ 2) may contain other structural units other than the structural units (a ″ 5) to (a ″ 7) as long as the effects of the present invention are not impaired. There is no particular limitation as long as it is another structural unit that is not classified into the structural units (a ″ 5) to (a ″ 7). For ArF excimer laser, for KrF positive excimer laser (preferably ArF excimer laser) For example, a number of conventionally known units can be used for resist resins such as the structural units (a ″ 1) to (a ″ 4) listed for the resin (A ″ 1). Etc.

樹脂(A”2)は、各構成単位を誘導するモノマーを常法、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。   The resin (A ″ 2) is obtained by polymerizing a monomer for deriving each structural unit by a conventional method, for example, a known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN). be able to.

樹脂(A”2)は、質量平均分子量(Mw;ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算。)が2000〜50000の範囲内であることが好ましく、3000〜30000がより好ましく、5000〜20000がさらに好ましい。Mwが上記範囲の上限値以下であると、レジスト溶剤に対する溶解性を充分に確保でき、レジストパターンの表面荒れ(ラフネス)を低減できる。また、下限値以上であると、現像液に対する溶解性を調整しやすい。また、ドライエッチング耐性が向上し、膜減りが改善される。
樹脂(A”2)の分散度(Mw/Mn(数平均分子量))は、小さいほど(単分散に近いほど)、解像性に優れ、好ましい。該分散度は1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.0〜2.5が最も好ましい。
The resin (A ″ 2) preferably has a mass average molecular weight (Mw; polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC)) in the range of 2000 to 50000, more preferably 3000 to 30000, and more preferably 5000 to 20000. When the Mw is not more than the upper limit of the above range, sufficient solubility in the resist solvent can be ensured, and the surface roughness of the resist pattern can be reduced. It is easy to adjust the solubility in the film, and the dry etching resistance is improved and the film loss is improved.
The smaller the degree of dispersion (Mw / Mn (number average molecular weight)) of the resin (A ″ 2), the better the resolution (the closer to monodispersion), the better. The degree of dispersion is 1.0 to 5.0. Is preferable, 1.0 to 3.0 is more preferable, and 1.0 to 2.5 is most preferable.

本発明のレジスト組成物がネガ型レジスト組成物である場合、本発明のレジスト組成物は、(A2)成分としてアルカリ可溶性樹脂を含有する必要があり、さらに架橋剤が配合される。かかるネガ型レジスト組成物は、レジストパターン形成時に選択的露光を行うと、露光部は、高分子化合物(A1)において形成される酸性基の作用によりアルカリ可溶性樹脂と架橋剤との間で架橋が生じてアルカリ不溶性へ変化する一方、未露光部はアルカリ可溶性のまま変化しないため、アルカリ現像を行うことによりレジストパターンが形成される。
アルカリ可溶性樹脂としては、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸、またはα−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸の低級アルキルエステルから選ばれる少なくとも一つから誘導される単位を有する樹脂が、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成でき、好ましい。なお、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸は、カルボキシ基が結合するα位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸と、このα位の炭素原子にヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基)が結合しているα−ヒドロキシアルキルアクリル酸の一方または両方を示す。
架橋剤としては、例えば、通常は、メチロール基またはアルコキシメチル基を有するグリコールウリルなどのアミノ系架橋剤を用いると、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成でき、好ましい。架橋剤の配合量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、1〜50質量部であることが好ましい。
When the resist composition of this invention is a negative resist composition, the resist composition of this invention needs to contain alkali-soluble resin as (A2) component, and also a crosslinking agent is mix | blended. When such a negative resist composition is selectively exposed at the time of resist pattern formation, the exposed portion is crosslinked between the alkali-soluble resin and the crosslinking agent by the action of the acidic group formed in the polymer compound (A1). While this occurs and changes to alkali-insoluble, the unexposed portion remains alkali-soluble and does not change, so that a resist pattern is formed by performing alkali development.
As the alkali-soluble resin, a resin having a unit derived from at least one selected from α- (hydroxyalkyl) acrylic acid or a lower alkyl ester of α- (hydroxyalkyl) acrylic acid is a good resist with little swelling. A pattern can be formed, which is preferable. Note that α- (hydroxyalkyl) acrylic acid includes acrylic acid in which a hydrogen atom is bonded to the α-position carbon atom to which the carboxy group is bonded, and a hydroxyalkyl group (preferably having 1 carbon atom) in the α-position carbon atom. One or both of [alpha] -hydroxyalkylacrylic acids to which (5) hydroxyalkyl groups) are attached.
As the crosslinking agent, for example, it is usually preferable to use an amino crosslinking agent such as glycoluril having a methylol group or an alkoxymethyl group because a good resist pattern with less swelling can be formed. It is preferable that the compounding quantity of a crosslinking agent is 1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin.

(A2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A2)成分を配合する場合、(A2)成分の含有量は、現像液に対する溶解性等を考慮すると、高分子化合物(A1)に対し、300〜10000質量%が好ましく、600〜3000質量%がより好ましい。上記範囲の下限値以上であると、リソグラフィー特性が向上し、上限値以下であると、パターン形成が充分に行われる。
(A2) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
When the component (A2) is blended, the content of the component (A2) is preferably 300 to 10000% by mass, and preferably 600 to 3000% by mass with respect to the polymer compound (A1) in consideration of solubility in the developer. Is more preferable. When it is at least the lower limit of the above range, the lithography properties are improved, and when it is at most the upper limit, pattern formation is sufficiently performed.

本発明のレジスト組成物は、放射線の照射により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下、(B)成分という。)を含有してもよい。(B)成分を含有することにより、感度等が向上する。
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
The resist composition of the present invention may contain an acid generator component (B) (hereinafter referred to as component (B)) that generates an acid upon irradiation with radiation. By including the component (B), sensitivity and the like are improved.
The component (B) is not particularly limited, and those that have been proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used. Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and poly (bissulfonyl) diazomethanes. There are various known diazomethane acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like.

オニウム塩系酸発生剤としては、例えば下記一般式(b−0)で表される酸発生剤が挙げられる。   Examples of the onium salt acid generator include acid generators represented by the following general formula (b-0).

Figure 2008163218
[式中、R51は、直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル基、または直鎖、分岐鎖若しくは環状のフッ素化アルキル基を表し;R52は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基、直鎖若しくは分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、または直鎖若しくは分岐鎖状のアルコキシ基であり;R53は置換基を有していてもよいアリール基であり;u”は1〜3の整数である。]
Figure 2008163218
[Wherein R 51 represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or a linear, branched or cyclic fluorinated alkyl group; R 52 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, linear or A branched alkyl group, a linear or branched halogenated alkyl group, or a linear or branched alkoxy group; R 53 is an optionally substituted aryl group; u "Is an integer from 1 to 3.]

一般式(b−0)において、R51は、直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル基、または直鎖、分岐鎖若しくは環状のフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、炭素数4〜12であることが好ましく、炭素数5〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また、該フッ化アルキル基のフッ素化率(該フッ化アルキル基中のフッ素原子および水素原子の合計数に対するフッ素原子数の割合(%))は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
51としては、直鎖状のアルキル基またはフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
In General Formula (b-0), R 51 represents a linear, branched, or cyclic alkyl group, or a linear, branched, or cyclic fluorinated alkyl group.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group preferably has 4 to 12 carbon atoms, more preferably 5 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms.
The fluorinated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. The fluorination rate of the fluorinated alkyl group (ratio of the number of fluorine atoms to the total number of fluorine atoms and hydrogen atoms in the fluorinated alkyl group (%)) is preferably 10 to 100%, more preferably 50 In particular, the one in which all the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms is preferable because the strength of the acid becomes strong.
R 51 is most preferably a linear alkyl group or a fluorinated alkyl group.

52は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基、直鎖若しくは分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、または直鎖若しくは分岐鎖状のアルコキシ基である。
52において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
52において、アルキル基は、直鎖または分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、特に1〜4、さらには1〜3であることが望ましい。
52において、ハロゲン化アルキル基は、アルキル基中の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。ここでのアルキル基は、前記R52における「アルキル基」と同様のものが挙げられる。置換するハロゲン原子としては上記「ハロゲン原子」について説明したものと同様のものが挙げられる。ハロゲン化アルキル基において、水素原子の全個数の50〜100%がハロゲン原子で置換されていることが望ましく、全て置換されていることがより好ましい。
52において、アルコキシ基としては、直鎖状または分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、特に1〜4、さらには1〜3であることが望ましい。
52としては、これらの中でも水素原子が好ましい。
R 52 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or branched alkyl group, a linear or branched alkyl halide group, or a linear or branched alkoxy group.
In R 52 , examples of the halogen atom include a fluorine atom, a bromine atom, a chlorine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
In R 52 , the alkyl group is linear or branched, and the carbon number thereof is preferably 1 to 5, particularly 1 to 4, and more preferably 1 to 3.
In R 52 , the halogenated alkyl group is a group in which part or all of the hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with halogen atoms. Examples of the alkyl group herein are the same as the “alkyl group” in R 52 . Examples of the halogen atom to be substituted include the same as those described above for the “halogen atom”. In the halogenated alkyl group, it is desirable that 50 to 100% of the total number of hydrogen atoms are substituted with halogen atoms, and it is more preferable that all are substituted.
In R 52 , the alkoxy group is linear or branched, and the carbon number thereof is preferably 1 to 5, particularly 1 to 4, and more preferably 1 to 3.
Among these, R 52 is preferably a hydrogen atom.

53は置換基を有していてもよいアリール基であり、置換基を除いた基本環(母体環)の構造としては、ナフチル基、フェニル基、アントラセニル基などが挙げられ、本発明の効果やArFエキシマレーザーなどの露光光の吸収の観点から、フェニル基が望ましい。
置換基としては、水酸基、低級アルキル基(直鎖または分岐鎖状であり、その好ましい炭素数は5以下であり、特にメチル基が好ましい)などを挙げることができる。
53のアリール基としては、置換基を有しないものがより好ましい。
u”は1〜3の整数であり、2または3であることが好ましく、特に3であることが望ましい。
R 53 is an aryl group which may have a substituent, and examples of the structure of the basic ring (matrix ring) excluding the substituent include a naphthyl group, a phenyl group, an anthracenyl group, and the like. From the viewpoint of absorption of exposure light such as ArF excimer laser, a phenyl group is desirable.
Examples of the substituent include a hydroxyl group and a lower alkyl group (straight or branched chain, preferably having 5 or less carbon atoms, particularly preferably a methyl group).
As the aryl group for R 53, an aryl group having no substituent is more preferable.
u ″ is an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3, and particularly preferably 3.

一般式(b−0)で表される酸発生剤の好ましいものは以下の様なものを挙げることができる。   Preferable examples of the acid generator represented by the general formula (b-0) include the following.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

また一般式(b−0)で表される酸発生剤の他のオニウム塩系酸発生剤として、例えば下記一般式(b−1)または(b−2)で表される化合物が挙げられる。   Moreover, as an onium salt type acid generator other than the acid generator represented by general formula (b-0), the compound represented by the following general formula (b-1) or (b-2) is mentioned, for example.

Figure 2008163218
[式中、R”〜R”,R”〜R”は、それぞれ独立に、アリール基またはアルキル基を表し;R”は、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはフッ素化アルキル基を表し;R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表し、R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表す。]
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ and R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group; R 4 ″ represents a linear, branched or cyclic alkyl group or fluorinated group. Represents an alkyl group; at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group, and at least one of R 5 ″ to R 6 ″ represents an aryl group.]

式(b−1)中、R”〜R”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R”〜R”のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R”〜R”のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
”〜R”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部または全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いハロゲン原子としては、フッ素原子であることが好ましい。
”〜R”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
これらの中で、R”〜R”は、それぞれ、フェニル基またはナフチル基であることが最も好ましい。
In formula (b-1), R 1 ″ to R 3 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group. At least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group. Of R 1 ″ to R 3 ″, two or more are preferably aryl groups, and most preferably all of R 1 ″ to R 3 ″ are aryl groups.
The aryl group for R 1 ″ to R 3 ″ is not particularly limited, and is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms are alkyl groups, alkoxy groups It may or may not be substituted with a group, a halogen atom or the like. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
The alkyl group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, or tert-butyl group. Is most preferred.
The alkoxy group that may be substituted with a hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methoxy group or an ethoxy group.
The halogen atom that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably a fluorine atom.
The alkyl group for R 1 "~R 3", is not particularly limited, for example, a straight, include alkyl groups such as branched or cyclic. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decanyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.
Among these, R 1 ″ to R 3 ″ are most preferably a phenyl group or a naphthyl group, respectively.

”は、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖または分岐のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、前記R”で示したような環式基であって、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また、該フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中のフッ素原子の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
”としては、直鎖または環状のアルキル基、またはフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
R 4 ″ represents a linear, branched or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group is a cyclic group as indicated by R 1 ″ and preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and 6 carbon atoms. Most preferably, it is -10.
The fluorinated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. The fluorination rate of the fluorinated alkyl group (ratio of fluorine atoms in the alkyl group) is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%. Particularly, all the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. It is preferable because the strength of the acid is increased.
R 4 ″ is most preferably a linear or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.

式(b−2)中、R”〜R”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R”〜R”のすべてがアリール基であることが好ましい。
”〜R”のアリール基としては、R”〜R”のアリール基と同様のものが挙げられる。
”〜R”のアルキル基としては、R”〜R”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
これらの中で、R”〜R”はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
式(b−2)中のR”としては上記式(b−1)のR”と同様のものが挙げられる。
In formula (b-2), R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group. At least one of R 5 ″ to R 6 ″ represents an aryl group. It is preferable that all of R 5 ″ to R 6 ″ are aryl groups.
As the aryl group for R 5 ″ to R 6 ″, the same as the aryl groups for R 1 ″ to R 3 ″ can be used.
As the alkyl group for R 5 ″ to R 6 ″, the same as the alkyl groups for R 1 ″ to R 3 ″ can be used.
Among these, it is most preferable that all of R 5 ″ to R 6 ″ are phenyl groups.
"As R 4 in the formula (b-1)" R 4 in the In the formula (b-2) include the same as.

式(b−1)、(b−2)で表されるオニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニル(1−(4−メトキシ)ナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジ(1−ナフチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネートなどが挙げられる。また、これらのオニウム塩のアニオン部がメタンスルホネート、n−プロパンスルホネート、n−ブタンスルホネート、n−オクタンスルホネートに置き換えたオニウム塩も用いることができる。   Specific examples of the onium salt acid generators represented by the formulas (b-1) and (b-2) include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium. Trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, heptafluoropropanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, heptafluoropropanesulfonate or the same Nonafluorobutanesulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptaful Lopropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of monophenyldimethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of diphenylmonomethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate (4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate , Trifluoromethanesulfonate of tri (4-tert-butyl) phenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of diphenyl (1- (4-methoxy) naphthyl) sulfonium, its heptafluoropropane Sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, di (1-naphthyl) phenylsulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate. In addition, onium salts in which the anion portion of these onium salts is replaced with methanesulfonate, n-propanesulfonate, n-butanesulfonate, or n-octanesulfonate can also be used.

また、前記一般式(b−1)又は(b−2)において、アニオン部を下記一般式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオン部に置き換えたオニウム塩系酸発生剤も用いることができる(カチオン部は(b−1)又は(b−2)と同様)。   In addition, in the general formula (b-1) or (b-2), an onium salt-based acid generator in which the anion moiety is replaced with an anion moiety represented by the following general formula (b-3) or (b-4). Can also be used (the cation moiety is the same as (b-1) or (b-2)).

Figure 2008163218
[式中、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。]
Figure 2008163218
[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with

X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は2〜6であり、好ましくは炭素数3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。
X”のアルキレン基の炭素数またはY”、Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、X”のアルキレン基またはY”、Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基またはアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
X ″ is a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbon atoms, Preferably it is C3.
Y ″ and Z ″ are each independently a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably It is C1-C7, More preferably, it is C1-C3.
The carbon number of the alkylene group of X ″ or the carbon number of the alkyl group of Y ″ and Z ″ is preferably as small as possible because the solubility in the resist solvent is good within the above carbon number range.
In addition, in the alkylene group of X ″ or the alkyl group of Y ″ and Z ″, the strength of the acid increases as the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms increases, and high-energy light or electron beam of 200 nm or less The ratio of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all. Are a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group in which a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

本明細書において、オキシムスルホネート系酸発生剤とは、下記一般式(B−1)で表される基を少なくとも1つ有する化合物であって、放射線の照射によって酸を発生する特性を有するものである。この様なオキシムスルホネート系酸発生剤は、化学増幅型レジスト組成物用として多用されているので、任意に選択して用いることができる。   In this specification, the oxime sulfonate acid generator is a compound having at least one group represented by the following general formula (B-1), and has a property of generating an acid upon irradiation with radiation. is there. Such oxime sulfonate-based acid generators are frequently used for chemically amplified resist compositions, and can be arbitrarily selected and used.

Figure 2008163218
(式(B−1)中、R31、R32はそれぞれ独立に有機基を表す。)
Figure 2008163218
(In formula (B-1), R 31 and R 32 each independently represents an organic group.)

31、R32の有機基は、炭素原子を含む基であり、炭素原子以外の原子(たとえば水素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)等)を有していてもよい。
31の有機基としては、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはアリール基が好ましい。これらのアルキル基、アリール基は置換基を有していても良い。該置換基としては、特に制限はなく、たとえばフッ素原子、炭素数1〜6の直鎖、分岐または環状のアルキル基等が挙げられる。ここで、「置換基を有する」とは、アルキル基またはアリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味する。
アルキル基としては、炭素数1〜20が好ましく、炭素数1〜10がより好ましく、炭素数1〜8がさらに好ましく、炭素数1〜6が特に好ましく、炭素数1〜4が最も好ましい。アルキル基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアルキル基(以下、ハロゲン化アルキル基ということがある)が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味し、完全にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。すなわち、ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
アリール基は、炭素数4〜20が好ましく、炭素数4〜10がより好ましく、炭素数6〜10が最も好ましい。アリール基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアリール基が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味し、完全にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味する。
31としては、特に、置換基を有さない炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数1〜4のフッ素化アルキル基が好ましい。
The organic groups of R 31 and R 32 are groups containing carbon atoms, and atoms other than carbon atoms (for example, hydrogen atoms, oxygen atoms, nitrogen atoms, sulfur atoms, halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, etc.), etc.) You may have.
As the organic group for R 31 , a linear, branched, or cyclic alkyl group or aryl group is preferable. These alkyl groups and aryl groups may have a substituent. There is no restriction | limiting in particular as this substituent, For example, a fluorine atom, a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group etc. are mentioned. Here, “having a substituent” means that part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or aryl group are substituted with a substituent.
As an alkyl group, C1-C20 is preferable, C1-C10 is more preferable, C1-C8 is more preferable, C1-C6 is especially preferable, and C1-C4 is the most preferable. As the alkyl group, a partially or completely halogenated alkyl group (hereinafter sometimes referred to as a halogenated alkyl group) is particularly preferable. The partially halogenated alkyl group means an alkyl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated alkyl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an alkyl group substituted with Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. That is, the halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.
The aryl group preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. As the aryl group, a partially or completely halogenated aryl group is particularly preferable. The partially halogenated aryl group means an aryl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated aryl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an aryl group substituted with.
R 31 is particularly preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which has no substituent.

32の有機基としては、直鎖、分岐または環状のアルキル基、アリール基またはシアノ基が好ましい。R32のアルキル基、アリール基としては、前記R31で挙げたアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
32としては、特に、シアノ基、置換基を有さない炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜8のフッ素化アルキル基が好ましい。
As the organic group for R 32 , a linear, branched, or cyclic alkyl group, aryl group, or cyano group is preferable. As the alkyl group and aryl group for R 32, the same alkyl groups and aryl groups as those described above for R 31 can be used.
R 32 is particularly preferably a cyano group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having no substituent, or a fluorinated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

オキシムスルホネート系酸発生剤として、さらに好ましいものとしては、下記一般式(B−2)または(B−3)で表される化合物が挙げられる。   More preferable examples of the oxime sulfonate-based acid generator include compounds represented by the following general formula (B-2) or (B-3).

Figure 2008163218
[式(B−2)中、R33は、シアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R34はアリール基である。R35は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2008163218
[In Formula (B-2), R 33 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 34 is an aryl group. R 35 represents an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. ]

Figure 2008163218
[式(B−3)中、R36はシアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R37は2または3価の芳香族炭化水素基である。R38は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。p”は2または3である。]
Figure 2008163218
[In Formula (B-3), R 36 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 37 is a divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group. R38 is an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. p ″ is 2 or 3.]

前記一般式(B−2)において、R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
33としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
33におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが好ましい。
In the general formula (B-2), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 33 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and carbon atoms. Numbers 1 to 6 are most preferable.
R 33 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group for R 33 is preferably such that the hydrogen atom of the alkyl group is 50% or more fluorinated, more preferably 70% or more, and still more preferably 90% or more.

34のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントラセル(anthracyl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を1つ除いた基、およびこれらの基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基等が挙げられる。これらのなかでも、フルオレニル基が好ましい。
34のアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基等の置換基を有していても良い。該置換基におけるアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜8であることが好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
As the aryl group of R 34 , one hydrogen atom is removed from an aromatic hydrocarbon ring such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthracyl group, or a phenanthryl group. And heteroaryl groups in which some of the carbon atoms constituting the ring of these groups are substituted with heteroatoms such as oxygen, sulfur, and nitrogen atoms. Among these, a fluorenyl group is preferable.
The aryl group of R 34 may have a substituent such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, or an alkoxy group. The alkyl group or halogenated alkyl group in the substituent preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. The halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.

35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
35としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましく、部分的にフッ素化されたアルキル基が最も好ましい。
35におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが、発生する酸の強度が高まるため好ましい。最も好ましくは、水素原子が100%フッ素置換された完全フッ素化アルキル基である。
The alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 35 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 6 carbon atoms.
R 35 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group, and most preferably a partially fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group in R 35 preferably has 50% or more of the hydrogen atom of the alkyl group, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more fluorinated. This is preferable because the strength of the acid is increased. Most preferred is a fully fluorinated alkyl group in which a hydrogen atom is 100% fluorine-substituted.

前記一般式(B−3)において、R36の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
37の2または3価の芳香族炭化水素基としては、上記R34のアリール基からさらに1または2個の水素原子を除いた基が挙げられる。
38の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
p”は好ましくは2である。
In the general formula (B-3), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 36 is the same as the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 33. Is mentioned.
Examples of the divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group for R 37 include groups obtained by further removing one or two hydrogen atoms from the aryl group for R 34 .
Examples of the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 38 include the same alkyl groups or halogenated alkyl groups having no substituent as R 35 described above.
p ″ is preferably 2.

オキシムスルホネート系酸発生剤の具体例としては、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(p−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロ−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−クロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,4−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,6−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(2−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−チエン−2−イルアセトニトリル、α−(4−ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−[(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−[(ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−(トシルオキシイミノ)−4−チエニルシアニド、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘプテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロオクテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−エチルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−プロピルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロペンチルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−p−メチルフェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−ブロモフェニルアセトニトリルなどが挙げられる。
また、特開平9−208554号公報(段落[0012]〜[0014]の[化18]〜[化19])に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤、WO2004/074242A2(65〜85頁目のExample1〜40)に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、好適なものとして以下のものを例示することができる。
Specific examples of the oxime sulfonate acid generator include α- (p-toluenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (p-chlorobenzenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (4-nitrobenzenesulfonyloxy). Imino) -benzylcyanide, α- (4-nitro-2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-chlorobenzylcyanide, α- (benzenesulfonyl) Oxyimino) -2,4-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -2,6-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide, α- ( 2-Chlorobenzenesulfonyloxyimino) 4-methoxybenzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -thien-2-ylacetonitrile, α- (4-dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α-[(p-toluenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α- (tosyloxyimino) -4-thienyl cyanide, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclo Pentenyl acetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cycloheptenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclooctene Acetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -ethylacetonitrile, α- (propyl Sulfonyloxyimino) -propylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclopentylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- ( Ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclope N-tenyl acetonitrile, α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile , Α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoro Methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -p- Butoxy phenylacetonitrile, alpha-(propylsulfonyl oxyimino)-p-methylphenyl acetonitrile, alpha-like (methylsulfonyloxyimino)-p-bromophenyl acetonitrile.
Further, an oxime sulfonate-based acid generator disclosed in JP-A-9-208554 (paragraphs [0012] to [0014] [chemical formula 18] to [chemical formula 19]), WO2004 / 074242A2 (pages 65 to 85). The oxime sulfonate acid generators disclosed in Examples 1 to 40) of No. 1 can also be suitably used.
Moreover, the following can be illustrated as a suitable thing.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

上記例示化合物の中でも、下記の4つの化合物が好ましい。   Of the above exemplified compounds, the following four compounds are preferred.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

ジアゾメタン系酸発生剤のうち、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。
また、特開平11−035551号公報、特開平11−035552号公報、特開平11−035573号公報に開示されているジアゾメタン系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、特開平11−322707号公報に開示されている、1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカンなどを挙げることができる。
Among diazomethane acid generators, specific examples of bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes include bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, Examples include bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, and the like.
Further, diazomethane acid generators disclosed in JP-A-11-035551, JP-A-11-035552, and JP-A-11-035573 can also be suitably used.
Examples of poly (bissulfonyl) diazomethanes include 1,3-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane and 1,4-bis (phenylsulfonyldiazo) disclosed in JP-A-11-322707. Methylsulfonyl) butane, 1,6-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, 1,2-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) ethane, 1,3 -Bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane, 1,6-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, etc. Door can be.

(B)成分としては、これらの酸発生剤を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のレジスト組成物に(B)成分を配合する場合、(B)成分の含有量は、高分子化合物(A1)および(A2)成分の合計量の1〜30質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましい。上記範囲の下限値以上であると、(B)成分を配合することによる効果が充分に得られ、上限値以下であると、有機溶剤に溶解した際に均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
(B) As a component, these acid generators may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
When the component (B) is blended with the resist composition of the present invention, the content of the component (B) is preferably 1 to 30% by mass of the total amount of the polymer compound (A1) and the component (A2). 20 mass% is more preferable. When the amount is not less than the lower limit of the above range, the effect of blending the component (B) is sufficiently obtained, and when it is not more than the upper limit, a uniform solution is obtained when dissolved in an organic solvent, and storage stability is obtained. Is preferable because

本発明のレジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の成分として、含窒素有機化合物(D)(以下、(D)成分という)を配合することができる。
この(D)成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いれば良いが、環式アミン、脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。ここで、脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素数が1〜12であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)が挙げられる。その具体例としては、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;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、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−ヘキシルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、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−デカニルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミン等が挙げられる。
これらの中でも、アルキルアルコールアミン及びトリアルキルアミンが好ましく、アルキルアルコールアミンが最も好ましい。アルキルアルコールアミンの中でもトリエタノールアミンやトリイソプロパノールアミンが最も好ましい。
環式アミンとしては、たとえば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの(脂肪族単環式アミン)であっても多環式のもの(脂肪族多環式アミン)であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素数が6〜10のものが好ましく、具体的には、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分を配合する場合、その含有量は、高分子化合物(A1)および(A2)成分の合計量の0.01〜5.0質量%が好ましい。
In the resist composition of the present invention, a nitrogen-containing organic compound (D) (hereinafter referred to as “component (D)”) is further blended as an optional component in order to improve the resist pattern shape, the stability over time and the like. be able to.
Since a wide variety of components (D) have already been proposed, any known one may be used, but cyclic amines, aliphatic amines, particularly secondary aliphatic amines and tertiary fats may be used. Group amines are preferred. Here, the aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic groups preferably have 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include amines (alkyl amines or alkyl alcohol amines) in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms. Specific examples thereof include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di-n-heptylamine, Dialkylamines such as di-n-octylamine and dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-heptyl Trialkylamines such as amine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decanylamine, tri-n-dodecylamine; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, di-n -Ok Noruamin, alkyl alcohol amines such as tri -n- octanol amine.
Among these, alkyl alcohol amines and trialkyl amines are preferable, and alkyl alcohol amines are most preferable. Of the alkyl alcohol amines, triethanolamine and triisopropanolamine are most preferred.
Examples of the cyclic amine include heterocyclic compounds containing a nitrogen atom as a hetero atom. The heterocyclic compound may be monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or polycyclic (aliphatic polycyclic amine).
Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine and piperazine.
As the aliphatic polycyclic amine, those having 6 to 10 carbon atoms are preferable. Specifically, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
(D) When mix | blending a component, 0.01-5.0 mass% of the total amount of a high molecular compound (A1) and (A2) component is preferable.

本発明のレジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸、ならびにリンのオキソ酸およびその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(E)(以下、(E)成分という)を含有させることができる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸およびその誘導体としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
リンのオキソ酸の誘導体としては、たとえば、上記オキソ酸の水素原子を炭化水素基で置換したエステル等が挙げられ、前記炭化水素基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基等が挙げられる。
リン酸の誘導体としては、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸エステルなどが挙げられる。
ホスホン酸の誘導体としては、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸エステルなどが挙げられる。
ホスフィン酸の誘導体としては、フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸エステルなどが挙げられる。
(E)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(E)成分を配合する場合、その含有量は、高分子化合物(A1)および(A2)成分の合計量の0.01〜5.0質量%が好ましい。
The resist composition of the present invention comprises an organic carboxylic acid, a phosphorus oxo acid, and derivatives thereof as optional components for the purpose of preventing sensitivity deterioration and improving the resist pattern shape and stability with time. At least one compound (E) selected from the group (hereinafter referred to as component (E)) can be contained.
As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Examples of phosphorus oxo acids and derivatives thereof include phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid and the like, and among these, phosphonic acid is particularly preferable.
Examples of the oxo acid derivative of phosphorus include esters in which the hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. 15 aryl groups and the like.
Examples of phosphoric acid derivatives include phosphoric acid esters such as di-n-butyl phosphate and diphenyl phosphate.
Examples of phosphonic acid derivatives include phosphonic acid esters such as phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.
Examples of the phosphinic acid derivatives include phosphinic acid esters such as phenylphosphinic acid.
(E) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(E) When mix | blending a component, the content has preferable 0.01-5.0 mass% of the total amount of a high molecular compound (A1) and (A2) component.

本発明のレジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。   The resist composition of the present invention further contains miscible additives as desired, for example, an additional resin for improving the performance of the resist film, a surfactant, a dissolution inhibitor, and a plasticizer for improving coatability. Stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, and the like can be added as appropriate.

<有機溶剤>
本発明のレジスト組成物は、材料を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];
ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;
アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ELが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒は好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は特に限定しないが、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定されるものであるが、一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲内となる様に用いられる。
<Organic solvent>
The resist composition of the present invention can be produced by dissolving the material in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as (S) component).
As the component (S), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and any one of conventionally known solvents for chemically amplified resists can be used. Two or more types can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone;
Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol;
Compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl of the polyhydric alcohols or the compound having an ester bond Derivatives of polyhydric alcohols such as ethers, monoalkyl ethers such as monobutyl ether or compounds having an ether bond such as monophenyl ether [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME) Is preferred];
Cyclic ethers such as dioxane and esters such as methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate;
Aromatic organic solvents such as anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene, etc. be able to.
These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents. Of these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), and EL are preferable.
Moreover, the mixed solvent which mixed PGMEA and the polar solvent is preferable. The mixing ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, but is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range.
More specifically, when EL is blended as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. Moreover, when mix | blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME becomes like this. Preferably it is 1: 9-9: 1, More preferably, it is 2: 8-8: 2, More preferably, it is 3: 7-7: 3.
In addition, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
The amount of component (S) used is not particularly limited, but it is a concentration that can be applied to a substrate or the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. -20% by mass, preferably 5-15% by mass.

≪レジストパターン形成方法≫
本発明のレジストパターン形成方法は、前記本発明のレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含む。
支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)が挙げられる。
≪Resist pattern formation method≫
The resist pattern forming method of the present invention includes a step of forming a resist film on a support using the resist composition of the present invention, a step of exposing the resist film, and developing the resist film to form a resist pattern The process of carrying out is included.
The support is not particularly limited, and a conventionally known one can be used, and examples thereof include a substrate for electronic components and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. As a material for the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
In addition, the support may be a substrate in which an inorganic and / or organic film is provided on the above-described substrate. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film. Examples of the organic film include an organic antireflection film (organic BARC).

本発明のレジストパターン形成方法は、例えば以下の様にして行うことができる。
すなわち、まず支持体上に、上記レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、80〜150℃の温度条件下、プレベーク(ポストアプライベーク(PAB))を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施し、レジスト膜を形成する。該レジスト膜に対し、所定の露光光源を用いて、所望のマスクパターンを介してまたは介さずに選択的に露光する。すなわちマスクパターンを介して露光する、またはマスクパターンを介さずに電子線を直接照射して描画する。
選択的露光後、80〜150℃の温度条件下、加熱処理(ポストエクスポージャーベーク(PEB))を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。次いで、これをアルカリ現像液、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液を用いて現像処理し、好ましくは純水を用いて水リンスを行い、乾燥を行うことにより、レジストパターンを形成できる。
露光に用いる波長は、特に限定されず、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線などの放射線を用いて行うことができる。これらの中でも、本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EBに対して特に有効である。
The resist pattern forming method of the present invention can be performed, for example, as follows.
That is, first, the resist composition is coated on a support with a spinner or the like, and pre-baked (post-apply bake (PAB)) for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds, at a temperature of 80 to 150 ° C. Then, a resist film is formed. The resist film is selectively exposed using a predetermined exposure light source with or without a desired mask pattern. That is, exposure is performed through the mask pattern, or drawing is performed by direct irradiation with an electron beam without using the mask pattern.
After the selective exposure, heat treatment (post-exposure baking (PEB)) is performed for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds, at a temperature of 80 to 150 ° C. Subsequently, this is developed using an alkali developer, for example, an aqueous solution of 0.1 to 10% by mass of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), preferably rinsed with pure water and dried. A resist pattern can be formed.
The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and includes KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation. Among these, the resist composition of the present invention is particularly effective for KrF excimer laser, ArF excimer laser, and EB.

上記本発明のレジスト組成物は、従来知られていない新規なものである。
また、本発明のレジスト組成物においては、従来化学増幅型のレジスト組成物に用いられている低分子量酸発生剤を含有しなくても、実際に、レジストパターンを形成することができる。そのため、従来のレジスト組成物に比べて、低分子量酸発生剤の配合量を少なくするか、または全く配合しないこともできる。すなわち、従来の化学増幅型のレジスト組成物は、少なくとも、酸の作用によりアルカリ溶解性が変化する樹脂成分(ベース樹脂)と、低分子量酸発生剤とを含有する2成分系のものが一般的である。しかし、本発明においては、高分子化合物(A1)がベース樹脂としての機能および酸発生剤としての機能の両方を備えているため、本発明のレジスト組成物は、1成分単独であってもレジストパターンを形成することができる。
The resist composition of the present invention is a novel one that has not been conventionally known.
Further, in the resist composition of the present invention, a resist pattern can be actually formed without containing a low molecular weight acid generator conventionally used in chemically amplified resist compositions. Therefore, the amount of the low molecular weight acid generator can be reduced or not added at all compared to the conventional resist composition. That is, the conventional chemically amplified resist composition is generally a two-component system containing at least a resin component (base resin) whose alkali solubility is changed by the action of an acid and a low molecular weight acid generator. It is. However, in the present invention, since the polymer compound (A1) has both a function as a base resin and a function as an acid generator, the resist composition of the present invention can be used as a resist even if it is a single component alone. A pattern can be formed.

また、本発明のレジスト組成物は、感度、解像性等のリソグラフィー特性も良好であり、たとえばラインアンドスペースパターンのライン幅が300nm以下の微細なレジストパターンを形成できる。
さらに、本発明のレジスト組成物によれば、レジストパターン表面の荒れ(ラフネス)を低減できる。ラフネスは、ホールパターンにおけるホール周囲の歪みや、ラインアンドスペースパターンにおけるライン幅のばらつき等の原因となるため、微細な半導体素子の形成等に悪影響を与えるおそれがある。そのため、近年、レジストパターンの微細化がますます進み、高解像性の要望がさらに高まるなか、LERの改善が深刻な問題となってきている。
また、本発明のレジスト組成物によれば、レジストパターン形成時のガスの発生(アウトガス)を防止できる。そのため、露光装置の汚染を低減でき、そのため、これらに対する保護対策を行わなくてもよく、プロセスや露光装置の簡便化に貢献できる。
本発明により上記効果が得られる理由は、定かではないが、以下の理由が推測される。すなわち、低分子量酸発生剤を用いた従来のレジスト組成物においては、一見、各成分が溶剤中で均一に混ざり合っているように見える。しかし、成膜時の加熱等によりレジスト膜中の至るところで酸発生剤の局在化が起こり、結果、レジスト膜中での酸解離性溶解抑制基の解離(脱保護)が均一に起こらず、ラフネスの悪化や解像性の低下の問題が起こると推測される。また、発生した酸がPEB等の加熱によりガス化し、アウトガスを引き起こすと考えられる。
これに対し、本発明においては、高分子化合物(A1)が酸性基を生じ得る基を有しており、また、該酸性基は高分子化合物(A1)に結合している。そのため、レジスト膜中での低分子量の酸の発生とその拡散、酸の局在化等が防止されると推測され、これによって上記効果が得られると推測される。
In addition, the resist composition of the present invention has good lithography properties such as sensitivity and resolution, and can form a fine resist pattern having a line width of a line and space pattern of 300 nm or less, for example.
Furthermore, according to the resist composition of the present invention, roughness of the resist pattern surface can be reduced. Roughness causes distortion around the hole in the hole pattern and variation in line width in the line-and-space pattern, which may adversely affect the formation of fine semiconductor elements. For this reason, in recent years, the resist pattern has been increasingly miniaturized, and the demand for high resolution has further increased, so that improvement of LER has become a serious problem.
Moreover, according to the resist composition of this invention, generation | occurrence | production (outgas) of the gas at the time of resist pattern formation can be prevented. As a result, contamination of the exposure apparatus can be reduced, and therefore protection measures for these can be omitted, contributing to simplification of the process and the exposure apparatus.
The reason why the above-described effect can be obtained by the present invention is not clear, but the following reason is presumed. That is, in a conventional resist composition using a low molecular weight acid generator, each component appears to be uniformly mixed in a solvent. However, localization of the acid generator occurs everywhere in the resist film due to heating during film formation, and as a result, dissociation (deprotection) of the acid dissociable, dissolution inhibiting group in the resist film does not occur uniformly, It is presumed that roughness and deterioration of resolution will occur. Further, it is considered that the generated acid is gasified by heating PEB or the like and causes outgassing.
In contrast, in the present invention, the polymer compound (A1) has a group capable of generating an acidic group, and the acidic group is bonded to the polymer compound (A1). Therefore, it is presumed that the generation and diffusion of a low molecular weight acid in the resist film, the diffusion of the acid, the localization of the acid, and the like are prevented, and thereby the above effect is obtained.

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
[合成例1]
(第1工程)
ノナフルオロブチルトリメチルシラン(CSiMe)7.01g、2−ナフトアルデヒド3.13gを、1,2−ジメトキシエタン(glyme)6.6mlに溶解した。この溶液に、CsF0.20gを、室温にて攪拌下、分割添加した。更に2時間攪拌を続けた後、メタノール6.6mlを加えて1時間攪拌した。反応溶液を減圧下濃縮し、残渣にトルエン13.2ml、飽和食塩水6.6mlを添加し、30分間攪拌した後に分液した。トルエン溶液を飽和食塩水6.6mlで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮した。ヘキサンから再結晶させると、α−ノナフルオロブチル−2−ナフタレンメタノール5.61g(理論値の74%に相当)が得られた。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
[Synthesis Example 1]
(First step)
7.01 g of nonafluorobutyltrimethylsilane (C 4 F 9 SiMe 3 ) and 3.13 g of 2-naphthaldehyde were dissolved in 6.6 ml of 1,2-dimethoxyethane (glyme). To this solution, 0.20 g of CsF was added in portions at room temperature with stirring. After further stirring for 2 hours, 6.6 ml of methanol was added and stirred for 1 hour. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 13.2 ml of toluene and 6.6 ml of saturated brine were added to the residue, followed by stirring for 30 minutes and liquid separation. The toluene solution was washed with 6.6 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. Recrystallization from hexane yielded 5.61 g of α-nonafluorobutyl-2-naphthalenemethanol (corresponding to 74% of the theoretical value).

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られたα−ノナフルオロブチル−2−ナフタレンメタノールの機器分析結果を以下に示す。
融点(Mp):82.4℃。
IR(KBr)(ν/cm−1):3416(ν OH)、1280〜1100(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=2.64(1H,broad,OH)、5.35(1H,m,CH)、7.49〜7.56(3H,m,naphthyl)、7.83〜7.92(4H,m,naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−128.0〜−125.5(2F)、−123.8〜−121.7(2F)、−126.7,−125.7,−118.0,−119.0(2F) −81.6(3F)。
MS:421(M−H+HCOOH)
The instrumental analysis results of the obtained α-nonafluorobutyl-2-naphthalenemethanol are shown below.
Melting point (Mp): 82.4 ° C.
IR (KBr) (ν / cm −1 ): 3416 (ν OH), 1280 to 1100 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 2.64 (1H, broadcast, OH), 5.35 (1H, m, CH), 7.49 to 7.56 (3H, m, naphthyl), 7.83 to 7.92 (4H, m, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 128.0 to −125.5 (2F), −123.8 to −121.7 (2F), −126.7, −125. 7, -118.0, -119.0 (2F) -81.6 (3F).
MS: 421 (M-H + HCOOH) - .

(第2工程)
α−ノナフルオロブチル−2−ナフタレンメタノール5.59g、五酸化二リン4.22gをジメチルホルムアミド(DMF)15mlに懸濁させた。この溶液に、ジメチルスルホキシド(DMSO)4.95gを、室温にて攪拌下添加した。更に2時間攪拌を続けた後、30℃以下に冷却した。反応液にトルエン75ml、水75mlを添加し、30分攪拌した後分液した。トルエン溶液を、5%炭酸水素ナトリウム水溶液45ml、飽和食塩水45mlで順次洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮することで、2−ナフチルノナフルオロブチルケトンの粗生成物6.88gが得られた。粗生成物は未精製のまま次の反応に使用した。
(Second step)
α-Nonafluorobutyl-2-naphthalene methanol (5.59 g) and diphosphorus pentoxide (4.22 g) were suspended in dimethylformamide (DMF) (15 ml). To this solution, 4.95 g of dimethyl sulfoxide (DMSO) was added with stirring at room temperature. After further stirring for 2 hours, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower. To the reaction solution, 75 ml of toluene and 75 ml of water were added, and the mixture was stirred for 30 minutes and then separated. The toluene solution was washed sequentially with 45 ml of 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 45 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure to obtain 6.88 g of a crude product of 2-naphthylnonafluorobutylketone. Obtained. The crude product was used in the next reaction without purification.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られた2−ナフチルノナフルオロブチルケトン(粗生成物)の機器分析結果を以下に示す。
沸点(Bp):130℃/5mmHg。
IR(neat)(ν/cm−1):1701(ν C=O)、1300〜1100(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=7.58〜7.72(2H,m,naphthyl)、7.88〜8.08(4H,m,naphthyl)、8.64(1H,s,naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−125.8(2F)、−122.5(2F)、−113.0(2F)、−81.6(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained 2-naphthylnonafluorobutylketone (crude product) are shown below.
Boiling point (Bp): 130 ° C./5 mmHg.
IR (neat) (ν / cm −1 ): 1701 (ν C═O), 1300 to 1100 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 7.58 to 7.72 (2H, m, naphthyl), 7.88 to 8.08 (4H, m, naphthyl), 8.64 ( 1H, s, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 125.8 (2F), −122.5 (2F), −113.0 (2F), −81.6 (3F).

(第3工程)
粗生成物である2−ナフチルノナフルオロブチルケトン6.88gおよび塩酸ヒドロキシルアミン1.35gを、メタノール変性エタノール3.8mlおよびピリジン15mlに溶解した。この溶液を内温95℃にて3時間、加熱攪拌した。反応溶液を減圧下濃縮し、残渣に水15ml、酢酸エチル45mlを添加し、30分間攪拌した。反応液を分液し、得られた酢酸エチル溶液を1N塩酸15mlで2回、飽和食塩水15mlで2回、順次洗浄した。この酢酸エチル溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮することで、2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシムの粗生成物5.75gが得られた。
(Third step)
The crude product of 2-naphthyl nonafluorobutyl ketone (6.88 g) and hydroxylamine hydrochloride (1.35 g) were dissolved in methanol-modified ethanol (3.8 ml) and pyridine (15 ml). This solution was heated and stirred at an internal temperature of 95 ° C. for 3 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 15 ml of water and 45 ml of ethyl acetate were added to the residue and stirred for 30 minutes. The reaction mixture was separated, and the resulting ethyl acetate solution was washed successively with 15 ml of 1N hydrochloric acid twice and twice with 15 ml of saturated brine. The ethyl acetate solution was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain 5.75 g of a crude product of 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られた2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(粗生成物)の機器分析結果を以下に示す。
MS:388(M−H)
IR(KBr)(ν/cm−1):3277(ν OH)、1300〜1110(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=7.43〜7.59(3H,m,naphthyl)、7.84〜7.96(4H,m,naphthyl)、8.92(1H,broad,OH)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−126.9、−126.0(0.68F、1.32F)、−121.5、−120.7(1.34F、0.66F)、−110.7、−108.5(1.34F、0.66F)、−81.6、−81.4(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime (crude product) are shown below.
MS: 388 (M-H) - .
IR (KBr) ((nu) / cm < -1 >): 3277 ((nu) OH), 1300-1110 ((nu) CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 7.43 to 7.59 (3H, m, naphthyl), 7.84 to 7.96 (4H, m, naphthyl), 8.92 ( 1H, broadcast, OH).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 126.9, −126.0 (0.68F, 1.32F), −121.5, −120.7 (1.34F, 0) .66F), -110.7, -108.5 (1.34F, 0.66F), -81.6, -81.4 (3F).

19F−NMRにより、2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(粗生成物)が2種の異性体の混合物(約2:1の混合比)として得られたことが確認できた。その19F−NMRチャートを図1に示す。
また、TLC分析(プレート:シリカゲル、展開溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/5)において、各異性体を確認することができた(Rf=0.27、0.36)。
It was confirmed by 19 F-NMR that 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime (crude product) was obtained as a mixture of two isomers (mixing ratio of about 2: 1). The 19 F-NMR chart is shown in FIG.
In addition, each isomer could be confirmed (Rf = 0.27, 0.36) in TLC analysis (plate: silica gel, developing solvent: ethyl acetate / hexane = 1/5).

(異性体制御工程)
得られた粗生成物をメタノール28mlに溶解した。この溶液に35%塩酸0.42gを室温にて攪拌下添加した。更に攪拌下、30時間加熱還流させた。TLC分析(プレート:シリカゲル、展開溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1/5)において、Rf=0.27の成分が痕跡量となったことを確認した後、反応液にメタノール14ml、水14mlを添加し、晶析させることで、2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム4.58g(2−ナフトアルデヒドからの理論値の79%に相当)が得られた。
(Isomer control process)
The obtained crude product was dissolved in 28 ml of methanol. To this solution, 0.42 g of 35% hydrochloric acid was added with stirring at room temperature. Further, the mixture was heated to reflux with stirring for 30 hours. In TLC analysis (plate: silica gel, developing solvent: ethyl acetate / hexane = 1/5), it was confirmed that the component of Rf = 0.27 was a trace amount, and then 14 ml of methanol and 14 ml of water were added to the reaction solution. By crystallizing, 4.58 g of 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime (corresponding to 79% of the theoretical value from 2-naphthaldehyde) was obtained.

得られた2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシムの機器分析結果を以下に示す。
Mp:142.4℃。
IR(KBr)(ν/cm−1):3276(ν OH)、1290〜1110(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=7.45(1H,d,naphthyl)、7.51〜7.60(2H,m,naphthyl)、7.86〜7.94(4H,m,naphthyl) 8.57(1H,s,OH)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−126.0(2F)、−121.5(2F)、−110.7(2F)、−81.6(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime are shown below.
Mp: 142.4 ° C.
IR (KBr) ((nu) / cm < -1 >): 3276 ((nu) OH), 1290-1110 ((nu) CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 7.45 (1H, d, naphthyl), 7.51 to 7.60 (2H, m, naphthyl), 7.86 to 7.94 ( 4H, m, naphthyl) 8.57 (1H, s, OH).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 126.0 (2F), −121.5 (2F), −110.7 (2F), −81.6 (3F).

19F−NMRにより、2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシムが純粋な立体異性体(異性体制御品)として得られたことが確認できた。その19F−NMRチャートを図2に示す。
また、この異性体制御品について、X線結晶構造解析を行った。その結果をもとに作成された該異性体制御品の立体構造図を図3に示す。
It was confirmed by 19 F-NMR that 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime was obtained as a pure stereoisomer (isomer control product). The 19 F-NMR chart is shown in FIG.
In addition, this isomer controlled product was subjected to X-ray crystal structure analysis. FIG. 3 shows a three-dimensional structure diagram of the isomer controlled product prepared based on the result.

(第4工程)
2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(異性体制御品)100.2g、4−ジメチルアミノピリジン69.20gをDMF250ml、アセトン1Lに溶解した。この溶液を内温20℃以下に冷却し、3−クロロスルホニルプロピルメタクリレート(SPM−Cl)105.1gのDMF155ml溶液を攪拌下添加し、1時間攪拌した。更に内温20℃以下でメタノール250mlを添加し、1時間攪拌した。反応液を水10L/並塩1kg中に激しく攪拌しながら投入し、酢酸エチル5Lで抽出した。酢酸エチル溶液を、1N塩酸2kg、10%食塩水2kg、5%炭酸水素ナトリウム水溶液2kg、飽和食塩水2Lで2回、順次洗浄した。この酢酸エチル溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮した。残渣を、ジイソプロピルエーテル(IPE)134ml、ヘキサン1340mlから再結晶させると、2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム113.4g(理論値の76%に相当)が得られた。
(4th process)
2-Naphthyl nonafluorobutyl ketone oxime (isomer control product) 100.2 g and 4-dimethylaminopyridine 69.20 g were dissolved in DMF 250 ml and acetone 1 L. This solution was cooled to an internal temperature of 20 ° C. or lower, a solution of 3-chlorosulfonylpropyl methacrylate (SPM-Cl) 105.1 g in DMF 155 ml was added with stirring, and the mixture was stirred for 1 hour. Further, 250 ml of methanol was added at an internal temperature of 20 ° C. or lower and stirred for 1 hour. The reaction solution was poured into 10 L of water / 1 kg of normal salt with vigorous stirring and extracted with 5 L of ethyl acetate. The ethyl acetate solution was washed successively with 2 kg of 1N hydrochloric acid, 2 kg of 10% brine, 2 kg of 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 2 L of saturated brine twice. The ethyl acetate solution was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The residue was recrystallized from 134 ml of diisopropyl ether (IPE) and 1340 ml of hexane to obtain 113.4 g of 2-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime (corresponding to 76% of the theoretical value). It was.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られた2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムの機器分析結果を以下に示す。
Mp:53.9℃。
IR(KBr)(ν/cm−1):1714(ν C=O)、1385(ν SO)、1280〜1110(ν CF。)
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=1.95(3H,s,CH)、2.20〜2.30(2H,m,CH)、3.54(2H,t,CH)、4.27(2H,t,CH)、5.61(1H,s,C=CH)、6.12(1H,s,C=CH)、7.40(1H,d,naphthyl)、7.56〜7.65(2H,m,naphthyl)、7.88〜7.97(4H,m, naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−125.9(2F)、−121.1(2F)、−110.5(2F)、−81.6(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained 2-naphthylnonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime are shown below.
Mp: 53.9 ° C.
IR (KBr) (ν / cm −1 ): 1714 (ν C═O), 1385 (ν SO 2 ), 1280-1110 (ν CF.)
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 1.95 (3H, s, CH 3 ), 2.20 to 2.30 (2H, m, CH 2 ), 3.54 (2H, t, CH 2), 4.27 ( 2H, t, CH 2), 5.61 (1H, s, C = CH 2), 6.12 (1H, s, C = CH 2), 7.40 ( 1H, d, naphthyl), 7.56 to 7.65 (2H, m, naphthyl), 7.88 to 7.97 (4H, m, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 125.9 (2F), −121.1 (2F), −110.5 (2F), −81.6 (3F).

19F−NMRにより、2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムが純粋な立体異性体(異性体制御品)として得られたことが確認できた。その19F−NMRチャートを図4に示す。 It was confirmed by 19 F-NMR that 2-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime was obtained as a pure stereoisomer (isomer control product). The 19 F-NMR chart is shown in FIG.

[合成例2]
合成例1と同じ手順で第1工程〜第3工程を行った後、異性体制御工程を行わずに第4工程を行った。これにより、2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムを得た。
得られた2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムの機器分析結果を以下に示す。
Mp:54.2℃。
IR(KBr)(ν/cm−1):1715(ν C=O)、1385(ν SO)、1280〜1110(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=1.88、1.95(3H,s,CH)、2.21〜2.36(2H,m,CH)、3.54(2H,m,CH)、4.28(2H,m,CH)、5.51、5.61(0.38H、0.62H,s,C=CH)、6.06、6.12(0.37H、0.63H,s,C=CH)、7.39〜8.07(7H,m,naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−126.7、−125.9(0.76F、1.24F)、−121.1、−120.1(1.24F、0.76F)、−110.5、−107.3(1.24F、0.76F)、−81.6、−81.3(3F)。
[Synthesis Example 2]
After performing the first to third steps in the same procedure as in Synthesis Example 1, the fourth step was performed without performing the isomer control step. Thereby, 2-naphthyl nonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime was obtained.
The instrumental analysis results of the obtained 2-naphthylnonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime are shown below.
Mp: 54.2 ° C.
IR (KBr) (ν / cm −1 ): 1715 (ν C═O), 1385 (ν SO 2 ), 1280-1110 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 1.88, 1.95 (3H, s, CH 3 ), 2.21 to 2.36 (2H, m, CH 2 ), 3. 54 (2H, m, CH 2 ), 4.28 (2H, m, CH 2), 5.51,5.61 (0.38H, 0.62H, s, C = CH 2), 6.06, 6.12 (0.37H, 0.63H, s, C = CH 2), 7.39~8.07 (7H, m, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 126.7, −125.9 (0.76F, 1.24F), −121.1, −120.1 (1.24F, 0) .76F), -110.5, -107.3 (1.24F, 0.76F), -81.6, -81.3 (3F).

19F−NMRにより、2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムが異性体混合物として得られたことが確認できた。その19F−NMRチャートを図5に示す。 It was confirmed by 19 F-NMR that 2-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime was obtained as an isomer mixture. The 19 F-NMR chart is shown in FIG.

[合成例3]
(第一工程)
SiMe 67.76g、1−ナフトアルデヒド18.08gを1,2−ジメトキシエタン36mlに溶解した。この溶液に、CsF1.74gを室温にて攪拌下、分割添加した。更に2時間攪拌を続けた後、メタノール36mlを加えて1晩攪拌した。反応溶液を減圧下濃縮し、残渣にトルエン72ml、飽和食塩水36mlを添加し、30分間攪拌し後に分液した。トルエン溶液を飽和食塩水36mlで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮した。ヘキサンから再結晶させると、α−ノナフルオロブチル−1−ナフタレンメタノール28.89g(理論値の66%に相当)が得られた。
[Synthesis Example 3]
(First step)
C 4 F 9 SiMe 3 67.76g, was dissolved 1-naphthaldehyde 18.08g of 1,2-dimethoxyethane 36 ml. To this solution, 1.74 g of CsF was added in portions at room temperature with stirring. After further stirring for 2 hours, 36 ml of methanol was added and stirred overnight. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 72 ml of toluene and 36 ml of saturated brine were added to the residue, followed by stirring for 30 minutes and liquid separation. The toluene solution was washed with 36 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. Recrystallization from hexane gave 28.89 g of α-nonafluorobutyl-1-naphthalenemethanol (corresponding to 66% of theory).

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られたα−ノナフルオロブチル−1−ナフタレンメタノールの機器分析結果を以下に示す。
Mp:78.4℃。
IR(KBr)(ν/cm−1)3481(ν OH)、1290〜1100(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=2.55(1H,broad,OH)、6.14(1H,d,CH)、7.49〜7.60(3H,m,naphthyl)、7.81〜8.01(4H,m,naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−128.2〜−125.4(2F)、−124.3〜−121.9(2F)、−127.8,−126.8,−117.2,−116.2(2F)、−81.6(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained α-nonafluorobutyl-1-naphthalenemethanol are shown below.
Mp: 78.4 ° C.
IR (KBr) (ν / cm −1 ) 3481 (ν OH), 1290-1100 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 2.55 (1H, broadcast, OH), 6.14 (1H, d, CH), 7.49 to 7.60 (3H, m, naphthyl), 7.81-8.01 (4H, m, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 128.2 to −125.4 (2F), −124.3 to −121.9 (2F), −127.8, −126. 8, -117.2, -116.2 (2F), -81.6 (3F).

(第二工程)
α−ノナフルオロブチル−1−ナフタレンメタノール28.88g、五酸化二リン27.24gをDMF77mlに懸濁させた。この溶液に、DMSO25.19gを室温にて攪拌下添加した。更に2時間攪拌を続けた後、30℃以下に冷却した。反応液にトルエン385ml、水385mlを添加し、30分攪拌した後分液した。トルエン溶液を、5%炭酸水素ナトリウム水溶液97ml、飽和食塩水97mlで順次洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮することで、1−ナフチルノナフルオロブチルケトンの粗生成物31.55gが得られた。粗生成物は未精製のまま次の反応に使用した。
(Second step)
α-Nonafluorobutyl-1-naphthalene methanol 28.88 g and diphosphorus pentoxide 27.24 g were suspended in DMF 77 ml. To this solution, 25.19 g of DMSO was added at room temperature with stirring. After further stirring for 2 hours, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower. To the reaction solution were added 385 ml of toluene and 385 ml of water, and the mixture was stirred for 30 minutes and then separated. The toluene solution was washed successively with 97 ml of 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 97 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure to obtain 31.55 g of a crude product of 1-naphthylnonafluorobutylketone. Obtained. The crude product was used in the next reaction without purification.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られた1−ナフチルノナフルオロブチルケトン(粗生成物)の機器分析結果を以下に示す。
IR(neat)(ν/cm−1):1706(ν C=O)、1280〜1110(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=7.53〜7.69(3H,m,naphthyl)、7.92(1H,d,naphthyl)、8.06〜8.13(2H,m,naphthyl)、8.42(1H,d,naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−125.9(2F)、−122.1(2F)、−112.8(2F)、−81.7(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained 1-naphthyl nonafluorobutyl ketone (crude product) are shown below.
IR (neat) (ν / cm −1 ): 1706 (ν C═O), 1280-1110 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 7.53 to 7.69 (3H, m, naphthyl), 7.92 (1H, d, naphthyl), 8.06 to 8.13 ( 2H, m, naphthyl), 8.42 (1H, d, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 125.9 (2F), −122.1 (2F), −112.8 (2F), −81.7 (3F).

(第三工程)
粗生成物である1−ナフチルノナフルオロブチルケトン31.55g、塩酸ヒドロキシルアミン16.00gをメタノール変性エタノール19ml、ピリジン76mlに溶解した。この溶液を内温95℃にて24時間、加熱攪拌した。反応溶液を減圧下濃縮し、残渣に水76ml、酢酸エチル228mlを添加し、30分間攪拌した。反応液を分液し、得られた酢酸エチル溶液を、1N塩酸76mlで2回、飽和食塩水76mlで2回、順次洗浄した。この酢酸エチル溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮することで、1−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシムの粗生成物28.37gが得られた。粗生成物は未精製のまま次の反応に使用した。
(Third process)
The crude product 1-naphthyl nonafluorobutyl ketone 31.55 g and hydroxylamine hydrochloride 16.00 g were dissolved in methanol-modified ethanol 19 ml and pyridine 76 ml. This solution was heated and stirred at an internal temperature of 95 ° C. for 24 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 76 ml of water and 228 ml of ethyl acetate were added to the residue and stirred for 30 minutes. The reaction solution was separated, and the obtained ethyl acetate solution was washed successively with 76 ml of 1N hydrochloric acid twice and twice with 76 ml of saturated brine. The ethyl acetate solution was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain 28.37 g of a crude product of 1-naphthylnonafluorobutylketone oxime. The crude product was used in the next reaction without purification.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られた1−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(粗生成物)の機器分析結果を以下に示す。
IR(neat)(ν/cm−1):3318(ν OH)、1270〜1120(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=7.41〜7.64(5H,m,naphthyl)、7.81〜7.98(2H,m,naphthyl)、8.78、9.11(0.68H、0.32H,broad,OH)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−127.1、−125.9(0.62F、1.38F)、−121.2、−120.2(1.33F、0.67F)、−111.8〜−108.3、−109.0(1.38F、0.62F)、−81.7、−81.5(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained 1-naphthylnonafluorobutylketone oxime (crude product) are shown below.
IR (neat) (ν / cm −1 ): 3318 (ν OH), 1270 to 1120 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 7.41 to 7.64 (5H, m, naphthyl), 7.81 to 7.98 (2H, m, naphthyl), 8.78, 9.11 (0.68H, 0.32H, broadcast, OH).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 127.1, −125.9 (0.62F, 1.38F), −121.2, −120.2 (1.33F, 0) .67F), -111.8 to -108.3, -109.0 (1.38F, 0.62F), -81.7, -81.5 (3F).

19F−NMRにより、1−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシムが異性体混合物として得られたことが確認できた。その19F−NMRチャートを図6に示す。
なお、該チャートにおいては、未反応の原料である1−ナフチルノナフルオロブチルケトン由来のピークがδ=−125.9、−81.7にて重なっている。
It was confirmed by 19 F-NMR that 1-naphthylnonafluorobutylketone oxime was obtained as an isomer mixture. The 19 F-NMR chart is shown in FIG.
In the chart, peaks derived from 1-naphthyl nonafluorobutyl ketone, which is an unreacted raw material, overlap at δ = −125.9 and −81.7.

(第四工程)
粗生成物である1−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム28.37g、4−ジメチルアミノピリジン19.59gをDMF73ml、アセトン292mlに溶解した。この溶液を内温20℃以下に冷却し、3−クロロスルホニルプロピルメタクリレート(SPM−Cl)29.74gを攪拌下添加し、1時間攪拌した。更に内温20℃以下でメタノール73mlを添加し、1時間攪拌した。反応液を水2920ml/並塩292g中に激しく攪拌しながら投入し、酢酸エチル1460mlで抽出した。酢酸エチル溶液を、1N塩酸584ml、10%食塩水584ml、5%炭酸水素ナトリウム水溶液584ml、飽和食塩水584mlで2回、順次洗浄した。この酢酸エチル溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮した。IPE38ml、ヘキサン380mlから再結晶させると、1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム19.95g(α−ノナフルオロブチル−1−ナフタレンメタノールからの理論値の45%に相当)が得られた。
(Fourth process)
The crude product 1-naphthylnonafluorobutylketone oxime 28.37 g and 4-dimethylaminopyridine 19.59 g were dissolved in DMF 73 ml and acetone 292 ml. This solution was cooled to an internal temperature of 20 ° C. or lower, and 29.74 g of 3-chlorosulfonylpropyl methacrylate (SPM-Cl) was added with stirring, followed by stirring for 1 hour. Further, 73 ml of methanol was added at an internal temperature of 20 ° C. or lower and stirred for 1 hour. The reaction mixture was poured into 2920 ml of water / 292 g of normal salt with vigorous stirring and extracted with 1460 ml of ethyl acetate. The ethyl acetate solution was sequentially washed twice with 584 ml of 1N hydrochloric acid, 584 ml of 10% brine, 584 ml of 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 584 ml of saturated brine. The ethyl acetate solution was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. When recrystallized from 38 ml of IPE and 380 ml of hexane, 19.95 g of 1-naphthylnonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime (to 45% of the theoretical value from α-nonafluorobutyl-1-naphthalenemethanol) Equivalent) was obtained.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

得られた1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムの機器分析結果を以下に示す。
Mp:78.6℃。
IR(KBr)(ν/cm−1):1705(ν C=O)、1384(ν SO)、1280〜1120(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=1.86、1.96(0.26H、2.74H,s,CH)、2.15〜2.36(2H,m,CH)、3.51(2H,m,CH)、4.25(2H,m,CH)、5.50、5.62(0.08H、0.92H,s,C=CH)、6.02、6.13(0.08H、0.92H,s,C=CH)、7.42〜8.05(7H,m,naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−126.8、−125.8(0.20F、1.80F)、−120.8、−119.6(1.80F、0.20F)、−111.5〜−108.3、−107.7(1.83F、0.17F)、−81.7、−81.4(3F)。
The instrumental analysis results of the obtained 1-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime are shown below.
Mp: 78.6 ° C.
IR (KBr) (ν / cm -1): 1705 (ν C = O), 1384 (ν SO 2), 1280~1120 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 1.86, 1.96 (0.26H, 2.74H, s, CH 3 ), 2.15 to 2.36 (2H, m, CH 2), 3.51 (2H, m, CH 2), 4.25 (2H, m, CH 2), 5.50,5.62 (0.08H, 0.92H, s, C = CH 2 ), 6.02,6.13 (0.08H, 0.92H, s, C = CH 2), 7.42~8.05 (7H, m, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 126.8, −125.8 (0.20F, 1.80F), −120.8, −119.6 (1.80F, 0) .20F), -111.5 to -108.3, -107.7 (1.83F, 0.17F), -81.7, -81.4 (3F).

19F−NMRにより、1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムが2種の異性体の混合物(約9:1の混合比)として得られたことが確認できた。その19F−NMRチャートを図7に示す。 It was confirmed by 19 F-NMR that 1-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime was obtained as a mixture of two isomers (mixing ratio of about 9: 1). . The 19 F-NMR chart is shown in FIG.

(異性体制御工程)
得られた異性体混合物を、IPE/ヘキサンから2回再結晶することで、1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムの異性体制御品16.14g(α−ノナフルオロブチル−1−ナフタレンメタノールからの理論値の36%に相当)が得られた。
得られた異性体制御品の機器分析結果を以下に示す。
Mp:82.0℃。
IR(KBr)(ν/cm−1):1706(ν C=O)、1383(ν SO)、1280〜1120(ν CF)。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ(ppm)=1.96(3H,s,CH)、2.15〜2.24(2H,m,CH)、3.51(2H,t,CH)、4.24(2H,t,CH)、5.62(1H,s,C=CH)、6.13(1H,s,C=CH)、7.44(1H,d,naphthyl)、7.54〜7.63(4H,m,naphthyl)、7.92〜8.05(2H,m,naphthyl)。
19F−NMR(CDCl、283MHz):δ(ppm)=−125.8(2F)、−120.8(2F)、−111.5〜−108.3(2F)、−81.7(3F)。
(Isomer control process)
The obtained isomer mixture was recrystallized twice from IPE / hexane to give 16.14 g (α-nona) of an isomer control product of 1-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime. 36% of theory from fluorobutyl-1-naphthalenemethanol) was obtained.
The instrumental analysis results of the obtained isomer control product are shown below.
Mp: 82.0 ° C.
IR (KBr) (ν / cm -1): 1706 (ν C = O), 1383 (ν SO 2), 1280~1120 (ν CF).
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz): δ (ppm) = 1.96 (3H, s, CH 3 ), 2.15 to 2.24 (2H, m, CH 2 ), 3.51 (2H, t, CH 2), 4.24 ( 2H, t, CH 2), 5.62 (1H, s, C = CH 2), 6.13 (1H, s, C = CH 2), 7.44 ( 1H, d, naphthyl), 7.54 to 7.63 (4H, m, naphthyl), 7.92 to 8.05 (2H, m, naphthyl).
19 F-NMR (CDCl 3 , 283 MHz): δ (ppm) = − 125.8 (2F), −120.8 (2F), −111.5 to −108.3 (2F), −81.7 ( 3F).

19F−NMRにより、1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシムが異性体制御品として得られたことが確認できた。その19F−NMRチャートを図8に示す。 It was confirmed by 19 F-NMR that 1-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime was obtained as an isomer controlled product. The 19 F-NMR chart is shown in FIG.

[合成例4:高分子化合物の合成]
モノマーとしてp−アセトキシスチレン16.20g(100mmol)および合成例1で得た2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム(異性体制御品)14.13g(25mmol)、ならびに重合開始剤としてジメチル2,2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)2.88g(12.5mmol)を、乳酸エチル(EL)45.49gを加えて溶かし、モノマー溶液を調製した。
80℃に加熱したEL25.27gにモノマー溶液を滴下し、6時間攪拌後、1時間静置した。その後、反応溶液を、メタノール−水の混合溶媒(メタノール:水=95:5(体積比))の混合溶媒中に滴下し、メタノール−水、n−ヘプタンで再沈殿精製を行って乾燥させることにより、白色固体22.18gを得た。
得られた白色固体について、分子量および分散度はGPC結果から算出し、組成(高分子化合物中の各構成単位の割合(モル%))をH−NMRから算出した。H−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(CDCl、270MHz):δ(ppm)=2.20(3H,s,acetyl)、3.00〜3.60(6H,s,−(CH−)、6.80(4H,s,phenyl)、8.10,7.65,7.45(7H,s,naphthyl)。
[Synthesis Example 4: Synthesis of polymer compound]
16.20 g (100 mmol) of p-acetoxystyrene as a monomer and 14.13 g (25 mmol) of 2-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime (isomer control product) obtained in Synthesis Example 1 As a polymerization initiator, 2.88 g (12.5 mmol) of dimethyl 2,2-azobis (2-methylpropionate) was dissolved by adding 45.49 g of ethyl lactate (EL) to prepare a monomer solution.
The monomer solution was added dropwise to 25.27 g of EL heated to 80 ° C., stirred for 6 hours, and allowed to stand for 1 hour. Thereafter, the reaction solution is dropped into a mixed solvent of methanol-water (methanol: water = 95: 5 (volume ratio)), reprecipitated and purified with methanol-water and n-heptane, and dried. Gave 22.18 g of a white solid.
The resulting white solid, the molecular weight and degree of dispersion is calculated from the GPC results were calculated composition of (proportion of the respective structural units in the polymer compound (mol%)) from 1 H-NMR. 1 H-NMR data is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ (ppm) = 2.20 (3H, s, acyl), 3.00 to 3.60 (6H, s, — (CH 2 ) 3 —), 6. 80 (4H, s, phenyl), 8.10, 7.65, 7.45 (7H, s, naphthyl).

上記結果から、得られた白色固体が、下記式(1)で表される共重合体(1)(収率73%、分子量(Mw)6900、分散度(Mw/Mn)1.58)であることが確認できた。式(1)中、x0およびy0は各構成単位の割合を示し、x0:y0=76.5:23.5(モル比)である。   From the above results, the obtained white solid is a copolymer (1) represented by the following formula (1) (yield 73%, molecular weight (Mw) 6900, dispersity (Mw / Mn) 1.58). It was confirmed that there was. In the formula (1), x0 and y0 represent the proportion of each structural unit, and x0: y0 = 76.5: 23.5 (molar ratio).

Figure 2008163218
Figure 2008163218

前記共重合体(1)2g(7.94mmol)をテトラヒドロフラン(THF)4gに溶かし、80%ヒドラジン水溶液0.387g(6.18mmol)を加え、室温で一時間攪拌した。その後、大量の水中に滴下して析出物を得た。この析出物を濾別、洗浄、再沈殿精製、乾燥して白色固体1.49gを得た。
得られた白色固体について、上記と同様にして分子量、分散度および組成を算出し、また、熱分解温度(Td)およびガラス転移温度(Tg)を測定した。H−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(DMSO、270MHz):δ(ppm)=3.00〜3.60(6H,s,−(CH−)、6.50(4H,s,phenyl)、8.10,7.65,7.45(7H,s,naphthyl)、8.98(1H,s,OH)。
2 g (7.94 mmol) of the copolymer (1) was dissolved in 4 g of tetrahydrofuran (THF), 0.387 g (6.18 mmol) of 80% hydrazine aqueous solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then, it was dripped in a lot of water and the deposit was obtained. This precipitate was separated by filtration, washed, purified by reprecipitation and dried to obtain 1.49 g of a white solid.
About the obtained white solid, the molecular weight, the dispersity, and the composition were calculated in the same manner as described above, and the thermal decomposition temperature (Td) and the glass transition temperature (Tg) were measured. 1 H-NMR data is shown below.
1 H-NMR (DMSO, 270 MHz): δ (ppm) = 3.00 to 3.60 (6H, s, — (CH 2 ) 3 —), 6.50 (4H, s, phenyl), 8.10 , 7.65, 7.45 (7H, s, naphthyl), 8.98 (1H, s, OH).

上記結果から、得られた白色固体が、下記式(A1−1)で表される共重合体(A1−1)(収率86%、Mw5800、Mw/Mn1.89、Td250℃、Tg102℃)であることが確認できた。式(A1−1)中、x1およびy1は各構成単位の割合を示し、x1:y1=75.7:24.3(モル比)である。   From the above results, the obtained white solid was a copolymer (A1-1) represented by the following formula (A1-1) (yield 86%, Mw5800, Mw / Mn1.89, Td250 ° C, Tg102 ° C). It was confirmed that. In formula (A1-1), x1 and y1 represent the proportion of each structural unit, and x1: y1 = 75.7: 24.3 (molar ratio).

Figure 2008163218
Figure 2008163218

[合成例5:高分子化合物の合成]
2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム(異性体制御品)の代わりに、合成例3で得た1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム(異性体制御品)を用いた以外は合成例4と同様にして白色固体2.51gを得た。
得られた白色固体について、上記と同様にして分子量、分散度、組成、TdおよびTgを求めた。H−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(DMSO、400MHz):δ(ppm)=3.00〜3.80(6H,s,−(CH−)、6.50(4H,s,phenyl)、8.10,7.60,7.45(7H,s,naphthyl)、9.00(1H,s,OH)。
[Synthesis Example 5: Synthesis of polymer compound]
1-naphthyl nonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propane obtained in Synthesis Example 3 instead of 2-naphthyl nonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyl oxime (isomer control product) 2.51 g of a white solid was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that sulfonyloxime (isomer control product) was used.
About the obtained white solid, molecular weight, dispersity, composition, Td and Tg were determined in the same manner as described above. 1 H-NMR data is shown below.
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 3.00 to 3.80 (6H, s, — (CH 2 ) 3 —), 6.50 (4H, s, phenyl), 8.10 , 7.60, 7.45 (7H, s, naphthyl), 9.00 (1H, s, OH).

上記結果から、得られた白色固体が、下記式(A1−2)で表される共重合体(A1−2)(収率96%、分子量5900、分散度1.75、Td248℃、Tg100℃)であることが確認できた。式(A1−2)中、x2およびy2は各構成単位の割合を示し、x2:y2=75:25(モル比)である。   From the above results, the obtained white solid was a copolymer (A1-2) represented by the following formula (A1-2) (yield 96%, molecular weight 5900, dispersity 1.75, Td248 ° C., Tg 100 ° C. ). In formula (A1-2), x2 and y2 represent the proportion of each structural unit, and x2: y2 = 75: 25 (molar ratio).

Figure 2008163218
Figure 2008163218

[合成例6:高分子化合物の合成]
合成例1で得た、2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム7.23g、5−メタクリロイロキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン2.77g、及びアゾビスイソブチロニトリル0.41gをTHF8.73gに溶解した。その溶液を3時間還流させた後、室温まで冷却し、メタノール/水=9/1へゆっくりと滴下し、得られた析出物をろ過した。ろ過物を再度THFに溶解させた後、メタノール/水=9/1へゆっくりと滴下し、得られた析出物をろ過することで、下記式(A1−3)で表される共重合体(A1−3)(分子量47900、分散度3.52、Td276℃、Tg217℃)であることが確認できた。式(A1−3)中、x3およびy3は各構成単位の割合を示し、x3:y3=49:51(モル比)である。
[Synthesis Example 6: Synthesis of polymer compound]
2-naphthyl nonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime obtained in Synthesis Example 1, 7.23 g of 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone, and azobisiso 0.41 g of butyronitrile was dissolved in 8.73 g of THF. The solution was refluxed for 3 hours, cooled to room temperature, slowly dropped into methanol / water = 9/1, and the resulting precipitate was filtered. After dissolving the filtrate in THF again, it was slowly added dropwise to methanol / water = 9/1, and the resulting precipitate was filtered to obtain a copolymer represented by the following formula (A1-3) ( A1-3) (molecular weight 47900, dispersity 3.52, Td276 ° C., Tg 217 ° C.). In formula (A1-3), x3 and y3 represent the proportion of each structural unit, and x3: y3 = 49: 51 (molar ratio).

Figure 2008163218
Figure 2008163218

[実施例1]
合成例4で得られた共重合体(A1−1)100質量部と、PGMEA1900質量部とを混合、溶解してポジ型のレジスト組成物を調製した。
[Example 1]
100 parts by mass of the copolymer (A1-1) obtained in Synthesis Example 4 and 1900 parts by mass of PGMEA were mixed and dissolved to prepare a positive resist composition.

[実施例2]
合成例5で得られた共重合体(A1−2)100質量部と、PGMEA1900質量部とを混合、溶解してポジ型のレジスト組成物を調製した。
[Example 2]
100 parts by mass of the copolymer (A1-2) obtained in Synthesis Example 5 and 1900 parts by mass of PGMEA were mixed and dissolved to prepare a positive resist composition.

[実施例3]
下記化学式(A2−1)で表される共重合体100質量部と、合成例6で得られた共重合体(A1−3)15質量部とを、PGMEA1900質量部に混合、溶解してポジ型のレジスト組成物を調製した。式(A2−1)中、( )の右下の数値は各構成単位の割合(モル比)を示す。
[Example 3]
100 parts by mass of the copolymer represented by the following chemical formula (A2-1) and 15 parts by mass of the copolymer (A1-3) obtained in Synthesis Example 6 were mixed and dissolved in 1900 parts by mass of PGMEA to be positive. A mold resist composition was prepared. In formula (A2-1), the numerical value on the lower right of () indicates the ratio (molar ratio) of each structural unit.

Figure 2008163218
(質量平均分子量10000、分散度2.0)
Figure 2008163218
(Mass average molecular weight 10,000, dispersity 2.0)

実施例1または2のレジスト組成物を用いて以下の評価を行った。
[EBリソグラフィー評価]
表1に示すレジスト組成物を、ヘキサメチルジシラザン処理を施した8インチシリコン基板上に均一に塗布し、表1に示すPAB温度で90秒間のベーク処理(PAB)を行って成膜し、膜厚100nmのレジスト膜を得た。
該レジスト膜に対し、電子線描画機Hitachi HL−800D(日立製作所製、加速電圧:70kV)を用い、表1に示す露光量で描画を行った後、表1に示すPEB温度で90秒間のベーク処理(PEB)を行い、2.38質量%TMAH水溶液(23℃)で60秒間現像し、その後60秒間、純水を用いて水リンスし、振り切り乾燥を行った。
その後、該基板について、パターンが形成されているかどうかを走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した。その結果、実施例1〜3のいずれの例においても、ライン幅100nmのラインパターンが等間隔(ピッチ200nm)に配置されたラインアンドスペース(1:1)のレジストパターン(以下、1:1LSパターンという。)が形成されていた。
また、表1に示す露光量における限界解像度(nm)を求めた。その結果を表1に併記する。
The following evaluation was performed using the resist composition of Example 1 or 2.
[EB lithography evaluation]
The resist composition shown in Table 1 was uniformly applied on an 8-inch silicon substrate that had been subjected to hexamethyldisilazane treatment, and was subjected to a baking treatment (PAB) for 90 seconds at the PAB temperature shown in Table 1 to form a film. A resist film having a thickness of 100 nm was obtained.
The resist film was drawn with an exposure amount shown in Table 1 using an electron beam drawing machine Hitachi HL-800D (manufactured by Hitachi, Ltd., acceleration voltage: 70 kV), and then at a PEB temperature shown in Table 1 for 90 seconds. Bake treatment (PEB) was performed, development was performed with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution (23 ° C.) for 60 seconds, and then rinsed with pure water for 60 seconds, followed by shaking and drying.
Thereafter, whether or not a pattern was formed on the substrate was observed with a scanning electron microscope (SEM). As a result, in any of Examples 1 to 3, a line-and-space (1: 1) resist pattern (hereinafter referred to as a 1: 1 LS pattern) in which line patterns having a line width of 100 nm are arranged at equal intervals (pitch: 200 nm). Was formed).
Moreover, the limit resolution (nm) in the exposure amount shown in Table 1 was calculated. The results are also shown in Table 1.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

[KrFリソグラフィー評価]
支持体として、ヘキサメチルジシラザン処理を施した8インチシリコン基板(BARCなし)と、該基板上に、有機系反射防止膜組成物「ARC−29」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより膜厚77nmの有機系反射防止膜(BARC)を形成した基板(BARCあり)とを用意した。
実施例1で得られたレジスト組成物を、上記各支持体上に均一に塗布し、80℃で90秒間のベーク処理(PAB)を行って成膜し、膜厚230nmのレジスト膜を得た。
該レジスト膜に対し、KrF露光装置S−203B(ニコン社製;NA(開口数)=0.68,σ=0.60)により、KrFエキシマレーザー(248nm)を、表2に示す露光量で、マスクパターンを介して選択的に照射した後、80℃で90秒間のベーク処理(PEB)を行い、2.38質量%TMAH水溶液(23℃)で60秒間現像し、その後60秒間、純水を用いて水リンスし、振り切り乾燥を行った。
その後、該基板について、パターンが形成されているかどうかを走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した。その結果、ライン幅300nmの1:1LSパターンが形成されていた。
また、表2に示す露光量における限界解像度(nm)を求めた。その結果を表2に併記する。
[KrF lithography evaluation]
As a support, an 8-inch silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment (without BARC), and an organic antireflection film composition “ARC-29” (trade name, manufactured by Brewer Science) on the substrate, A substrate (with BARC) on which an organic antireflection film (BARC) having a film thickness of 77 nm was formed by coating using a spinner, baking on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds, and drying was prepared.
The resist composition obtained in Example 1 was uniformly coated on each of the above supports, and was baked (PAB) at 80 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 230 nm. .
A KrF excimer laser (248 nm) was applied to the resist film with an exposure amount shown in Table 2 using a KrF exposure apparatus S-203B (manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 0.68, σ = 0.60). Then, after selectively irradiating through a mask pattern, baking processing (PEB) is performed at 80 ° C. for 90 seconds, development is performed with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution (23 ° C.) for 60 seconds, and then pure water is used for 60 seconds. The sample was rinsed with water and shaken and dried.
Thereafter, whether or not a pattern was formed on the substrate was observed with a scanning electron microscope (SEM). As a result, a 1: 1 LS pattern with a line width of 300 nm was formed.
Further, the limit resolution (nm) at the exposure amount shown in Table 2 was obtained. The results are also shown in Table 2.

Figure 2008163218
Figure 2008163218

[ArFリソグラフィー評価]
有機系反射防止膜組成物「ARC29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて8インチシリコンウェーハ上に塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚77nmの有機系反射防止膜を形成した。該反射防止膜上に、実施例3のポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、110℃で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚150nmのレジスト膜を形成した。
ついで、ArF露光装置NSR−S302(ニコン社製;NA(開口数)=0.60,2/3輪帯照明)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターンを介して選択的に照射した。
そして、125℃で60秒間のPEB処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で30秒間現像し、その後30秒間水洗し、振り切り乾燥を行った。その結果、ライン幅200nm、ピッチ400nmのレジストパターンの解像が確認された。その際の感度は89mJ/cmであった。
[ArF lithography evaluation]
By applying an organic antireflective coating composition “ARC29A” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) on an 8-inch silicon wafer using a spinner, baking on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds and drying. An organic antireflection film having a thickness of 77 nm was formed. On the antireflection film, the positive resist composition of Example 3 was applied using a spinner, prebaked (PAB) treatment at 110 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and dried to form a film. A resist film having a thickness of 150 nm was formed.
Next, an ArF excimer laser (193 nm) was selectively irradiated through the mask pattern by an ArF exposure apparatus NSR-S302 (Nikon Corp .; NA (numerical aperture) = 0.60, 2/3 annular illumination). .
Then, PEB treatment was performed at 125 ° C. for 60 seconds, and further developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution at 23 ° C. for 30 seconds, then washed with water for 30 seconds, and then shaken and dried. As a result, resolution of a resist pattern having a line width of 200 nm and a pitch of 400 nm was confirmed. The sensitivity at that time was 89 mJ / cm 2 .

合成例1:2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(異性体混合物)のの19F−NMRチャート。Synthesis Example 1: 19 F-NMR chart of 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime (isomer mixture). 合成例1:2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(異性体制御品)の19F−NMRチャート。Synthesis Example 1: 19 F-NMR chart of 2-naphthylnonafluorobutylketone oxime (isomer control product). 2−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(異性体制御品)のX線結晶構造解析結果をもとに作成された立体構造図である。It is a three-dimensional structure drawing created based on the X-ray crystal structure analysis result of 2-naphthyl nonafluorobutyl ketone oxime (isomer control product). 合成例1:2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム(異性体制御品)の19F−NMRチャート。Synthesis Example 1: 19 F-NMR chart of 2-naphthylnonafluorobutylketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime (isomer control product). 合成例2:2−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム(異性体混合物)の19F−NMRチャート。Synthesis example 2: 19 F-NMR chart of 2-naphthyl nonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime (isomer mixture). 合成例3:1−ナフチルノナフルオロブチルケトンオキシム(異性体混合物)の19F−NMRチャート。Synthesis Example 3: 19 F-NMR chart of 1-naphthylnonafluorobutylketone oxime (isomer mixture). 合成例3:1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム(異性体混合物)の19F−NMRチャート。Synthesis Example 3: 19 F-NMR chart of 1-naphthyl nonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime (isomer mixture). 合成例3:1−ナフチルノナフルオロブチルケトン O−3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホニルオキシム(異性体制御品)の19F−NMRチャート。Synthesis Example 3: 19 F-NMR chart of 1-naphthyl nonafluorobutyl ketone O-3- (methacryloyloxy) propanesulfonyloxime (isomer control product).

Claims (7)

下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を含む高分子化合物。
Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり;Rはアルキレン基またはフッ素化アルキレン基であり;Rは置換基を有していてもよいアリール基であり;Rはハロゲン化アルキル基である。]
The high molecular compound containing the structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1).
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; R 2 represents an alkylene group or a fluorinated alkylene group; and R 3 represents an aryl group which may have a substituent. Yes; R 4 is a halogenated alkyl group. ]
さらに、親水基を有する構成単位(a1)を含む請求項1に記載の高分子化合物。   Furthermore, the high molecular compound of Claim 1 containing the structural unit (a1) which has a hydrophilic group. さらに、ラクトン含有環式基を有する構成単位(a2)を含む請求項1または2に記載の高分子化合物。   Furthermore, the high molecular compound of Claim 1 or 2 containing the structural unit (a2) which has a lactone containing cyclic group. 下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を含む高分子化合物(A1)を含有することを特徴とするレジスト組成物。
Figure 2008163218
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり;Rはアルキレン基またはフッ素化アルキレン基であり;Rは置換基を有していてもよいアリール基であり;Rはハロゲン化アルキル基である。]
A resist composition comprising a polymer compound (A1) containing a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1).
Figure 2008163218
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; R 2 represents an alkylene group or a fluorinated alkylene group; and R 3 represents an aryl group which may have a substituent. Yes; R 4 is a halogenated alkyl group. ]
前記高分子化合物(A1)が、さらに、親水基を有する構成単位(a1)を含む請求項4に記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 4, wherein the polymer compound (A1) further comprises a structural unit (a1) having a hydrophilic group. 前記高分子化合物(A1)が、さらに、ラクトン含有環式基を有する構成単位(a2)を含む請求項4または5に記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 4 or 5, wherein the polymer compound (A1) further comprises a structural unit (a2) having a lactone-containing cyclic group. 請求項4〜6のいずれか一項に記載のレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。   A step of forming a resist film on a support using the resist composition according to any one of claims 4 to 6, a step of exposing the resist film, and developing the resist film to form a resist pattern A resist pattern forming method including the step of:
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