JP2008189668A5 - - Google Patents

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スルホン酞およびスルホン酞誘導䜓Sulfonic acid and sulfonic acid derivatives

本発明は、特に、゚キシマレヌザヌ、゚キシマレヌザヌ、2 ゚キシマレヌザヌあるいは極玫倖線等の遠玫倖線、シンクロトロン攟射線等の線、電子線等の荷電粒子線の劂き各皮の攟射線を䜿甚する埮现加工に有甚な化孊増幅型レゞストずしお䜿甚される感攟射線性暹脂組成物に奜適な感攟射線性酞発生剀から、あるいは熱酞発生剀から発生するスルホン酞、䞊びに圓該酞発生剀を合成する原料ないし䞭間䜓等ずしお有甚なスルホン酞誘導䜓に関する。 In particular, the present invention applies various types of radiation such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, deep ultraviolet rays such as EUV (extreme ultraviolet rays), X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams. synthesized from a suitable radiation-sensitive acid generator in the radiation-sensitive resin composition used as a useful chemically amplified resist for microfabrication used, or sulfonic acid generated from the thermal acid generator, and the acid generator useful sulfonic acid derivatives as raw materials to intermediates, etc. for about.

集積回路玠子の補造に代衚される埮现加工の分野においおは、より高い集積床を埗るために、最近ではΌ以䞋のレベルでの埮现加工が可胜なリ゜グラフィプロセスが必芁ずされおいる。
しかし、埓来のリ゜グラフィプロセスでは、䞀般に攟射線ずしお線等の近玫倖線が甚いられおいるが、この近玫倖線では、サブクオヌタヌミクロンレベルでの埮现加工が極めお困難であるず蚀われおいる。
そこで、Ό以䞋のレベルにおける埮现加工を可胜ずするために、より波長の短い攟射線の利甚が怜蚎されおいる。このような短波長の攟射線ずしおは、䟋えば、氎銀灯の茝線スペクトルや゚キシマレヌザヌに代衚される遠玫倖線、線、電子線等を挙げるこずができるが、これらのうち特に、゚キシマレヌザヌ波長、゚キシマレヌザヌ波長、
2 ゚キシマレヌザヌ波長、波長等、電子線等を甚いる技術が泚目されおいる。
In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, a lithography process capable of microfabrication at a level of 0.20 ÎŒm or less is recently required to obtain a higher degree of integration.
However, in the conventional lithography process, near ultraviolet rays such as i rays are generally used as radiation, and it is said that fine processing at the subquarter micron level is extremely difficult with this near ultraviolet rays.
Therefore, in order to enable microfabrication at a level of 0.20 ÎŒm or less, use of radiation having a shorter wavelength is being studied. Examples of such short-wavelength radiation include an emission line spectrum of a mercury lamp, deep ultraviolet rays typified by an excimer laser, X-rays, and electron beams. Among these, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) is particularly preferable. ), ArF excimer laser (wavelength 193 nm),
A technique using an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (wavelength 13 nm, etc.), an electron beam or the like has attracted attention.

前蚘短波長の攟射線に適した感攟射線性暹脂組成物ずしお、酞解離性官胜基を有する成分ず攟射線の照射以䞋、「露光」ずいう。により酞を発生する感攟射線性酞発生剀ずの間の化孊増幅効果を利甚した組成物以䞋、「化孊増幅型感攟射線性組成物」ずいう。が数倚く提案されおいる。
化孊増幅型感攟射線性組成物ずしおは、䟋えば、特蚱文献には、カルボン酞の−ブチル゚ステル基たたはフェノヌルの−ブチルカヌボナヌト基を有する重合䜓ず感攟射線性酞発生剀ずを含有する組成物が提案されおいる。この組成物は、露光により発生した酞の䜜甚により、重合䜓䞭に存圚する−ブチル゚ステル基あるいは−ブチルカヌボナヌト基が解離しお、該重合䜓がカルボキシル基やフェノヌル性氎酞基からなる酞性基を圢成し、その結果、レゞスト被膜の露光領域がアルカリ珟像液に易溶性ずなる珟象を利甚したものである。
特公平−号公報
As a radiation-sensitive resin composition suitable for short-wave radiation, a component having an acid-dissociable functional group and a radiation-sensitive acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation (hereinafter referred to as “exposure”) Many compositions utilizing the chemical amplification effect between them (hereinafter referred to as “chemically amplified radiation-sensitive composition”) have been proposed.
As a chemically amplified radiation-sensitive composition, for example, Patent Document 1 contains a polymer having a t-butyl ester group of carboxylic acid or a t-butyl carbonate group of phenol and a radiation-sensitive acid generator. Compositions have been proposed. In this composition, the t-butyl ester group or t-butyl carbonate group present in the polymer is dissociated by the action of an acid generated by exposure, and the polymer is an acidic compound comprising a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. A group is formed, and as a result, a phenomenon that the exposed region of the resist film becomes readily soluble in an alkali developer is utilized.
JP-B-2-27660

ずころで、化孊増幅型感攟射性組成物における感攟射線性酞発生剀に求められる特性ずしお、攟射線に察する透明性に優れ、か぀酞発生における量子収率が高いこず、発生する酞が十分匷いこず、発生する酞の沞点が十分高いこず、発生する酞のレゞスト被膜䞭での拡散距離以䞋、「拡散長」ずいう。が適切であるこずなどが挙げられる。
これらのうち、酞の匷さ、沞点および拡散長に関しおは、むオン性の感攟射線性酞発生剀ではアニオン郚分の構造が重芁であり、たた通垞のスルホニル構造やスルホン酞゚ステル構造を有するノニオン性の感攟射線性酞発生剀ではスルホニル郚分の構造が重芁ずなる。䟋えば、トリフルオロメタンスルホニル構造を有する感攟射線性酞発生剀の堎合、発生する酞は十分匷い酞ずなり、フォトレゞストずしおの解像性胜は十分高くなるが、酞の沞点が䜎く、たた酞の拡散長が長いため、フォトレゞストずしおマスク䟝存性が倧きくなるずいう欠点がある。たた、䟋えば−カンファヌスルホニル構造のような倧きな有機基に結合したスルホニル構造を有する感攟射線性酞発生剀の堎合は、発生する酞の沞点は十分高く、酞の拡散長が十分短いため、マスク䟝存性は小さくなるが、酞の匷床が十分ではないために、フォトレゞストずしおの解像性胜が十分ではない。
By the way, properties required for a radiation-sensitive acid generator in a chemically amplified radiation-sensitive composition are excellent in transparency to radiation, have a high quantum yield in acid generation, and have a sufficiently strong acid to be generated. For example, the boiling point of the acid is sufficiently high and the diffusion distance of the generated acid in the resist film (hereinafter referred to as “diffusion length”) is appropriate.
Among these, regarding the strength, boiling point, and diffusion length of the acid, the structure of the anion moiety is important in the ionic radiation-sensitive acid generator, and the nonionic property having a normal sulfonyl structure or sulfonate structure is used. In the radiation-sensitive acid generator, the structure of the sulfonyl moiety is important. For example, in the case of a radiation sensitive acid generator having a trifluoromethanesulfonyl structure, the acid generated is sufficiently strong and the resolution performance as a photoresist is sufficiently high, but the acid boiling point is low, and the acid diffusion length is also low. However, there is a drawback that the mask dependency as a photoresist is increased. Further, in the case of a radiation sensitive acid generator having a sulfonyl structure bonded to a large organic group such as 10-camphorsulfonyl structure, the boiling point of the generated acid is sufficiently high and the diffusion length of the acid is sufficiently short. Although the dependence becomes small, the strength of acid is not sufficient, so that the resolution performance as a photoresist is not sufficient.

䞀方、パヌフルオロ−−オクタンスルホン酞等のパヌフルオロアルキルスルホニル構造を有する感攟射線性酞発生剀は、十分な酞性床をもち、か぀酞の沞点や拡散長も抂ね適圓であるため、近幎特に泚目されおいる。
しかしながら、等のパヌフルオロアルキルスルホニル構造を有する感攟射線性酞発生剀は、環境問題に぀いお考えた堎合、䞀般に燃焌性が䜎く、たた人䜓蓄積性も疑われおおり、米囜のENVIRONMENTA PROTECTION AGENCYによる報告非特蚱文献においお、䜿甚を芏制する提案がなされおいる。したがっお埮现加工の分野では、このような欠点がなく、感攟射線性酞発生剀ずしおの機胜にも優れた代替成分の開発が急務ずなっおいる。
“Perfluorooctyl Sulfonates ; Proposed Significant New Use Rule"
On the other hand, a radiation-sensitive acid generator having a perfluoroalkylsulfonyl structure such as perfluoro-n-octanesulfonic acid (PFOS) has sufficient acidity, and the boiling point and diffusion length of the acid are generally appropriate. In recent years, it has attracted particular attention.
However, radiation sensitive acid generators having a perfluoroalkylsulfonyl structure, such as PFOS, are generally low in flammability and suspected to accumulate in the human body when considering environmental issues. Report by ENVIRONMENTA PROTECTION AGENCY in the United States In (Non-Patent Document 1), a proposal for restricting use is made. Therefore, in the field of microfabrication, there is an urgent need to develop an alternative component that does not have such drawbacks and has an excellent function as a radiation-sensitive acid generator.
“Perfluorooctyl Sulfonates; Proposed Significant New Use Rule”

本発明の課題は、掻性攟射線、特に、゚キシマレヌザヌ、゚キシマレヌザヌ、2 ゚キシマレヌザヌあるいはに代衚される遠玫倖線や電子線等に察する透明性に優れ、これらの掻性攟射線に感応する感攟射線性酞発生剀ずしお、ないしは熱酞発生剀ずしお、燃焌性が比范的高く、たた人䜓蓄積性にも問題がなく、しかも発生する酞の酞性床および沞点が十分高く、か぀レゞスト被膜䞭での拡散長が適床に短く、たたマスクパタヌンの疎密床ぞの䟝存性が小さい酞発生剀から発生するスルホン酞、䞊びに圓該酞発生剀を合成する原料ないし䞭間䜓等ずしお有甚なスルホン酞誘導䜓を提䟛するこずにある。 The subject of the present invention is excellent in transparency to actinic radiation, particularly KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV, and the like, and sensitive radiation sensitive to these actinic radiations. As an acid generator or as a thermal acid generator, it has a relatively high flammability, has no problem with human accumulation, and has a sufficiently high acidity and boiling point, and diffusion in a resist film. long, moderately short and sulfonic acid generated from the dependency is small acid generator to sparse mask pattern, as well as providing a useful sulfonic acid derivative as a starting material to an intermediate or the like to synthesize the acid generator It is in.

本発明は、第䞀に、
䞋蚘䞀般匏−で衚されるスルホン酞以䞋、「スルホン酞−」ずいう。からなる。
The present invention, first,
It consists of a sulfonic acid represented by the following general formula (Ia) (hereinafter referred to as “sulfonic acid (Ia)”).

Figure 2008189668
〔䞀般匏−においお、a はノルボルナン骚栌を有する基、トリシクロデカン骚栌を有する基たたはテトラシクロドデカン骚栌を有する基からなる炭玠数〜の䟡の炭化氎玠基を瀺し、1 および2 は盞互に独立にフッ玠原子たたは炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のパヌフルオロアルキル基を瀺す。〕
Figure 2008189668
[In the general formula (Ia), Ra represents a monovalent hydrocarbon group having 7 to 30 carbon atoms composed of a group having a norbornane skeleton, a group having a tricyclodecane skeleton, or a group having a tetracyclododecane skeleton. , Z 1 and Z 2 each independently represent a fluorine atom or a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. ]

本発明は、第二に、
䞋蚘䞀般匏で衚されるスルホン酞塩以䞋、「スルホン酞塩」ずいう。からなる。
The present invention secondly,
It consists of a sulfonate represented by the following general formula (1C) (hereinafter referred to as “sulfonate (1C)”).

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、C は−11、−−11、−−11たたは
−2 −11䜆し、11は炭玠数〜の盎鎖状、分岐状もしくは環状の䟡の炭化氎玠基を瀺す。を瀺し、1 および2 は盞互に独立にフッ玠原子たたは炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のパヌフルオロアルキル基を瀺し、は、たたはを瀺す。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (1C), R C represents —R 11 , —S—R 11 , —SO—R 11, or —SO 2 —R 11 (where R 11 is a straight chain having 1 to 30 carbon atoms, branched. Z 1 and Z 2 each independently represents a fluorine atom or a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a cyclic or cyclic monovalent hydrocarbon group; M represents Na, K or Li. ]

本発明は、第䞉に、
䞋蚘䞀般匏で衚されるスルホニルハラむド化合物以䞋、「スルホニルハラむド化合物」ずいう。からなる。
Third, the present invention
It consists of a sulfonyl halide compound represented by the following general formula (4A) (hereinafter referred to as “sulfonyl halide compound (4A)”).

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、A は−11、−−11、−−11たたは
−2 −11䜆し、11は炭玠数〜の盎鎖状、分岐状もしくは環状の䟡の炭化氎玠基を瀺す。を瀺し、1 および2 は盞互に独立にフッ玠原子たたは炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のパヌフルオロアルキル基を瀺し、はハロゲン原子を瀺す。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (4A), R A is —R 11 , —S—R 11 , —SO—R 11, or —SO 2 —R 11 (where R 11 is a straight chain having 1 to 30 carbon atoms, branched Z 1 and Z 2 each independently represents a fluorine atom or a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a cyclic or cyclic monovalent hydrocarbon group; A represents a halogen atom. ]

以䞋、本発明に぀き、実斜の圢態を含めお詳现に説明する。
スルホン酞−、スルホン酞塩およびスルホニルハラむド化合物は、䞋蚘䞀般匏で衚される構造以䞋、「構造」ずいう。を有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail including embodiments.
The sulfonic acid (Ia), sulfonate (1C) and sulfonyl halide compound (4A) have a structure represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as “structure (I)”).

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、は、スルホン酞−の堎合、䞀般匏−における a を瀺し、スルホン酞塩の堎合、䞀般匏における C を瀺し、スルホニルハラむド化合物の堎合、䞀般匏における A を瀺し、1 および2 は盞互に独立に䞀般匏−、䞀般匏たたは䞀般匏におけるそれぞれ 1 および 2 ず同矩である。〕
Figure 2008189668
In [Formula (I), R in the case of sulfonic acid (I-a), shows a R a in formula (I-a), when the sulfonate (1C), R in the general formula (1C) In the case of the sulfonyl halide compound (4A), R A in the general formula (4A) is shown, and Z 1 and Z 2 are each independently of the general formula (Ia), the general formula (1C) or the general formula It is synonymous with Z 1 and Z 2 in (4A), respectively . ]

スルホン酞−は、その構造䞭のスルホニル基のα−䜍に匷い含フッ玠系電子吞匕基をも぀ため、酞性床が高く、たた沞点が十分高いためフォトリ゜グラフィ工皋䞭で揮発し難く、か぀レゞスト被膜䞭での拡散長も適床に短いずいう特性を有する。さらに、フッ玠含有量がパヌフルオロアルキルスルホン酞に比べお少ないため、燃焌性が比范的高く、たた人䜓蓄積性も䜎いものである。 Since the sulfonic acid (Ia) has a strong fluorine-containing electron withdrawing group at the α-position of the sulfonyl group in its structure, the acidity is high and the boiling point is sufficiently high, so that it is difficult to volatilize in the photolithography process. In addition, the diffusion length in the resist film has a characteristic that it is reasonably short. Furthermore, since the fluorine content is lower than that of perfluoroalkylsulfonic acid, the combustibility is relatively high and the human body accumulation property is also low.

䞀般匏および䞀般匏においお、11の炭玠原子数〜の盎鎖状、分岐状もしくは環状の䟡の炭化氎玠基ずしおは、䟋えば、メチル基、゚チル基、−プロピル基、−プロピル基、−ブチル基、−ブチル基、−ペンチル基、−ペンチル基、−ヘキシル基、−ヘキシル基、−オクチル基、−オクチル基、−゚チルヘキシル基、−ドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基や、ノルボルネン骚栌を有する基、ノルボルナン骚栌を有する基、トリシクロデカン骚栌を有する基、テトラシクロドデカン骚栌を有する基等を挙げるこずができる。 In General Formula (1C) and General Formula (4A) , examples of the linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 11 include, for example, a methyl group, an ethyl group, n -Propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, i-pentyl group, n-hexyl group, i-hexyl group, n-octyl group, i-octyl group, 2 -Ethylhexyl group, n-dodecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, group having norbornene skeleton, group having norbornane skeleton, group having tricyclodecane skeleton, group having tetracyclododecane skeleton, etc. be able to.

䞀般匏における C および䞀般匏における A ずしおは、メチル基、゚チル基、−ブチル基、シクロヘキシル基、ノルボルネン骚栌を有する基、ノルボルナン骚栌を有する基、トリシクロデカン骚栌を有する基、テトラシクロドデカン骚栌を有する基等の炭化氎玠基や、−−11、−−11たたは−2 −11で衚される基のうち、11がメチル基、゚チル基、−ブチル基、シクロヘキシル基等であるものが奜たしく、特に、ノルボルネン骚栌を有する基、ノルボルナン骚栌を有する基、テトラシクロドデカン骚栌を有する基等が奜たしい。 R C in the general formula ( 1C ) and R A in the general formula (4A) are methyl group, ethyl group, n-butyl group, cyclohexyl group, group having norbornene skeleton, group having norbornane skeleton, tricyclodecane skeleton A hydrocarbon group such as a group having a tetracyclododecane skeleton, or a group represented by —S—R 11 , —SO—R 11 or —SO 2 —R 11 , wherein R 11 is a methyl group, Those having an ethyl group, an n-butyl group, a cyclohexyl group, and the like are preferable, and a group having a norbornene skeleton, a group having a norbornane skeleton, a group having a tetracyclododecane skeleton, and the like are particularly preferable.

䞀般匏においお、1 および2 の炭玠数〜のパヌフルオロアルキル基ずしおは、䟋えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロ゚チル基、ヘプタフロオロ−−プロピル基、ノナフルオロ−−ブチル基等を挙げるこずができる。 In the general formula (I), examples of the perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms of Z 1 and Z 2 include trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoro-n-propyl group, and nonafluoro-n-butyl. Groups and the like.

奜たしい構造ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏−、䞀般匏−たたは䞀般匏−で衚される構造等を挙げるこずができ、さらに奜たしくは䞀般匏−たたは䞀般匏−で衚される構造である。   Preferable structure (I) includes, for example, structures represented by the following general formula (I-1), general formula (I-2), or general formula (I-3), and more preferably It is a structure represented by Formula (I-1) or General Formula (I-3).

たた、他の奜たしい構造ずしおは、スルホン酞−に察応する構造の堎合、䟋えば、䞋蚘䞀般匏−で衚される構造等を挙げるこずができ、たたスルホン酞塩およびスルホニルハラむド化合物に察応する構造の堎合、䟋えば、䞋蚘䞀般匏−たたは䞀般匏−で衚される構造等を挙げるこずができる。 As another preferable structure (I), in the case of the structure (I) corresponding to the sulfonic acid (Ia), for example, a structure represented by the following general formula (IB) can be exemplified. In the case of the structure (I) corresponding to the sulfonate (1C) and the sulfonyl halide compound (4A), for example, the structure represented by the following general formula (IA) or general formula (IB) Can be mentioned.

Figure 2008189668
〔䞀般匏−、䞀般匏−および䞀般匏−においお、各は盞互に独立に䞀般匏におけるず同矩である。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (I-1), General Formula (I-2), and General Formula (I-3), each R is independently the same as R in General Formula (I). ]

Figure 2008189668
〔䞀般匏−においお、1 および2 は盞互に独立に䞀般匏たたは䞀般匏におけるそれぞれ1 および2 ず同矩であり、1 は単結合たたは䟡の基を瀺し、’は䟡の眮換基を瀺し、は以䞊の敎数であり、は〜の敎数であり、䞀般匏−においお、 1 および 2 は盞互に独立に䞀般匏−、䞀般匏たたは䞀般匏におけるそれぞれ 1 および 2 ず同矩であり、 1 は単結合たたは䟡の基を瀺し、’は䟡の眮換基を瀺し、は以䞊の敎数であり、は〜の敎数である。〕
Figure 2008189668
[In the general formula (I-A), Z 1 and Z 2 have the same meanings as Z 1 and Z 2, respectively, in the general formula (1C) or the general formula (4A) independently of one another, Y 1 is a single bond or a R ′ represents a monovalent substituent, k is an integer of 0 or more, n is an integer of 0 to 5 , and in formula ( IB ), Z 1 and Z 2 Are independently the same as Z 1 and Z 2 in the general formula (Ia), general formula (1C) or general formula (4A) , Y 1 represents a single bond or a divalent group, R 'Represents a monovalent substituent, k is an integer of 0 or more, and n is an integer of 0 to 5 . ]

1 の䟡の基ずしおは、䟋えば、−−、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基、−゚チレン基、−゚チレン基、プロピレン基、−メチルプロピレン基、−゚チルプロピレン基、トリメチレン基等を挙げるこずができる。 Examples of the divalent group represented by Y 1 include -S-, sulfinyl group, sulfonyl group, methylene group, 1,1-ethylene group, 1,2-ethylene group, propylene group, 1-methylpropylene group, 1- An ethylpropylene group, a trimethylene group, etc. can be mentioned.

これらの䟡の基のうち、メチレン基等が奜たしい。   Of these divalent groups, a methylene group and the like are preferable.

たた、’の䟡の眮換基ずしおは、䟋えば、炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のビニリデン基、炭玠数〜の䟡の環状炭化氎玠基等を挙げるこずができる。 Examples of the monovalent substituent for R ′ include a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear or branched vinylidene group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 carbon atom. -12 monovalent cyclic hydrocarbon groups and the like.

前蚘炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基ずしおは、䟋えば、メチル基、゚チル基、−プロピル基、−プロピル基、−ブチル基、−ブチル基、−ペンチル基、−ヘキシル基、−ヘプチル基、−オクチル基、−ノニル基、−デシル基等を挙げるこずができる。
たた、前蚘炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のビニリデン基ずしおは、䟋えば、カルベニル基、−゚チリデニル基、プロピリデニル基、−メチルプロピリデニル基、−゚チルプロピリデニル基等を挙げるこずができる。
たた、前蚘炭玠数〜の䟡の環状炭化氎玠基ずしおは、䟋えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等を挙げるこずができる。
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, and n-pentyl. Group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
Examples of the linear or branched vinylidene group having 1 to 10 carbon atoms include carbenyl group, 1,1-ethylidenyl group, propylidenyl group, 1-methylpropylidenyl group, 1-ethylpropylidene group. A denyl group etc. can be mentioned.
Examples of the monovalent cyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, and a norbornyl group.

䞀般匏−および䞀般匏−においお、’は各匏䞭のノルボルネン環たたはノルボルナン環を構成する炭玠原子の䜕れにも結合するこずができ、耇数存圚する
’は盞互に同䞀でも異なっおもよい。
In general formula (IA) and general formula (IB), R ′ can be bonded to any of the carbon atoms constituting the norbornene ring or norbornane ring in each formula, and a plurality of R ′ are present. They may be the same or different from each other.

䞀般匏−および䞀般匏−においお、1 ずしおは単結合、メチレン基等が奜たしく、ずしおはが奜たしく、ずしおはたたはが奜たしい。 In general formula (IA) and general formula (IB), Y 1 is preferably a single bond, a methylene group or the like, k is preferably 0, and n is preferably 0 or 1.

䞀般匏−で衚される構造および䞀般匏−で衚される構造の奜たしい䟋ずしおは、䟋えば、䞋蚘匏-1) 、匏-4) 、匏-5) 、匏-7) 、匏-10)、匏-11)、匏-1) 、匏-4) 、匏-5) 、匏-7) 、匏-10)たたは匏-11)で衚される構造等を挙げるこずができる。 Preferred examples of the structure represented by the general formula (IA ) and the structure represented by the general formula (IB) include, for example, the following formula (A-1) , formula (A-4), formula ( A-5), Formula (A-7), Formula (A-10), Formula (A-11) , Formula (B-1) , Formula (B-4), Formula (B-5), Formula (B -7), structures represented by formula (B-10) or formula (B-11) , and the like.

Figure 2008189668
Figure 2008189668

Figure 2008189668
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Figure 2008189668
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Figure 2008189668
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Figure 2008189668
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露光あるいは加熱によりスルホン酞−を発生する酞発生剀のうち、むオン性化合物ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏で衚されるスルホン酞オニりム塩化合物以䞋、「スルホン酞オニりム塩化合物」ずいう。を挙げるこずができる。スルホン酞オニりム塩化合物は、構造䞭のスルホニル基が酞玠アニオンず結合しおスルホン酞アニオンを圢成した化合物である。 Among the acid generators that generate sulfonic acid (Ia) by exposure or heating , examples of the ionic compound include sulfonic acid onium salt compounds represented by the following general formula (1) (hereinafter referred to as “onium sulfonate”). Salt compound (1) "). The sulfonic acid onium salt compound (1) is a compound in which a sulfonyl group in the structure (I) is bonded to an oxygen anion to form a sulfonic acid anion.

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ
 a 、1 および2 ず同矩であり、+ は䟡のオニりムカチオンを瀺す。〕
Figure 2008189668
[In the general formula (1), R a , Z 1 and Z 2 are the same in the general formula (I −a ), respectively.
It is synonymous with R a , Z 1 and Z 2 , and M + represents a monovalent onium cation. ]

䞀般匏においお、+ の䟡のオニりムカチオンずしおは、䟋えば、、、、、、、、、、等のオニりムカチオンを挙げるこずができる。これらのオニりムカチオンのうち、およびのオニりムカチオンが奜たしい。
䞀般匏においお、+ の䟡のオニりムカチオンずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏たたは䞀般匏ii) で衚されるものを挙げるこずができる。
In the general formula (1), examples of the monovalent onium cation of M + include onium cations such as O, S, Se, N, P, As, Sb, Cl, Br, and I. Of these onium cations, S and I onium cations are preferred.
In the general formula (1), examples of the M + monovalent onium cation include those represented by the following general formula (i) or general formula (ii).

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、1 、2 および3 は盞互に独立に眮換もしくは非眮換の炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基たたは眮換もしくは非眮換の炭玠数〜のアリヌル基を瀺すか、あるいは1 、2 および3 のうちの䜕れか぀以䞊が盞互に結合しお匏䞭のむオり原子ず共に環を圢成しおいる。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (i), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted or unsubstituted carbon number of 6 Or an aryl group of ˜20, or any two or more of R 1 , R 2 and R 3 are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. ]

Figure 2008189668
〔䞀般匏iiにおいお、4 および5 は盞互に独立に眮換もしくは非眮換の炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基たたは眮換もしくは非眮換の炭玠数〜のアリヌル基を瀺すか、あるいは4 および5 が盞互に結合しお匏䞭のペり玠原子ず共に環を圢成しおいる。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (ii), R 4 and R 5 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 6 to 20 carbon atoms. It represents an aryl group, or R 4 and R 5 are bonded to each other to form a ring together with the iodine atom in the formula. ]

+ の䟡のオニりムカチオン郚䜍は、䟋えば、非特蚱文献に蚘茉されおいる䞀般的な方法に準じお補造するこずができる。
J. V. Crivello , Advances in Polymer Science 62 , 49 , 1984
The monovalent onium cation moiety of M + can be produced according to a general method described in Non-Patent Document 2, for example.
JV Crivello, Advances in Polymer Science 62, 49, 1984

奜たしいスルホン酞オニりム塩化合物ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏−で衚される化合物等を挙げるこずができる。   Preferred examples of the sulfonic acid onium salt compound (1) include compounds represented by the following general formula (1-B).

Figure 2008189668
〔䞀般匏−においお、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ1 および2 ず同矩であり、1 、’、およびは䞀般匏−におけるそれぞれ1 、’、およびず同矩であり、+ は䞀般匏における+ ず同矩である。〕
Figure 2008189668
In [Formula (1-B), Z 1 and Z 2 have the same meanings as Z 1 and Z 2, respectively, in the general formula (I -a), Y 1, R ', k and n have the general formula (I- each Y 1 in B), R ', has the same meaning as k and n, M + is synonymous with M + in the general formula (1). ]

たた、露光あるいは加熱によりスルホン酞−を発生する酞発生剀のうち、非むオン性化合物ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏で衚される−スルホニルオキシむミド化合物以䞋、「−スルホニルオキシむミド化合物」ずいう。を挙げるこずができる。 Among the acid generators that generate sulfonic acid (Ia) upon exposure or heating , examples of nonionic compounds include N-sulfonyloxyimide compounds represented by the following general formula (2) (hereinafter, "N-sulfonyloxyimide compound (2)").

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ
 a 、1 および2 ず同矩であり、6 および7 は盞互に独立に氎玠原子たたは眮換もしくは非眮換の䟡の有機基を瀺すか、あるいは6 および7 が盞互に結合しおそれらが結合しおいる炭玠原子ず共に環を圢成しおおり、2 は単結合、二重結合たたは䟡の有機基を瀺す。〕
Figure 2008189668
[In the general formula (2), R a , Z 1 and Z 2 are each in the general formula (I −a )
R a , Z 1 and Z 2 are synonymous, and R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent organic group, or R 6 and R 7 are bonded to each other And Y 2 represents a single bond, a double bond or a divalent organic group. ]

奜たしい−スルホニルオキシむミド化合物ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏−で衚される化合物等を挙げるこずができる。   Preferable examples of the N-sulfonyloxyimide compound (2) include compounds represented by the following general formula (2-B).

Figure 2008189668
〔䞀般匏−においお、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ1 および2 ず同矩であり、1 、’、およびは䞀般匏−におけるそれぞれ1 、’、およびず同矩であり、6 、7 および2 は䞀般匏におけるそれぞれ6 、7 および2 ず同矩である。〕
Figure 2008189668
[In the general formula (2-B), Z 1 and Z 2 have the same meanings as Z 1 and Z 2, respectively, in the general formula (I -a), Y 1, R ', k and n have the general formula (I- each Y 1, R 'in B), has the same meaning as k and n, R 6, R 7 and Y 2 have the same meanings as R 6, R 7 and Y 2, respectively, in the general formula (2). ]

䞀般匏および䞀般匏−においお、各匏䞭のスルホニルオキシ基2 −−に結合した奜たしいむミド基ずしおは、䟋えば、䞋蚘匏-1) 〜-9) の基等を挙げるこずができる。 Formula (2) and general formula (2-B), as the preferred imido groups bonded to sulfonyloxy group in each formula (SO 2 -O-), for example, the following formulas (2-1) to (2 -9) and the like.

Figure 2008189668
Figure 2008189668

Figure 2008189668
Figure 2008189668

Figure 2008189668
Figure 2008189668

これらのむミド基のうち、䟋えば、前蚘匏-1) 、匏-4) 、匏-8) たたは匏-9) で衚される基等が奜たしい。   Of these imide groups, for example, a group represented by the formula (2-1), formula (2-4), formula (2-8) or formula (2-9) is preferred.

ここで、スルホン酞オニりム塩化合物の補造法に぀いお詳现に説明する。
スルホン酞オニりム塩化合物は、䟋えば、前蚘非特蚱文献および非特蚱文献に蚘茉されおいる䞀般的な方法に準じお補造するこずができる。
即ち、䞋蚘反応匏 [] に瀺すように、察応する前駆化合物 [] を、無機塩基の共存䞋で、亜二チオン酞ナトリりムず反応させるこずにより、スルフィン酞塩 [] に倉換し、これを過酞化氎玠などの酞化剀にお酞化するこずにより、スルホン酞塩 [] 等のスルホン酞塩に倉換したのち、察むオン亀換前駆䜓+ - ずのむオン亀換反応を行うこずによりにより補造するこずができる。
D. D. DesMarteau, Inorganic Chemistry, Vol.32, 5007, 1993
Here, the production method of the sulfonic acid onium salt compound (1) will be described in detail.
The sulfonic acid onium salt compound (1) can be produced, for example, according to the general methods described in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3.
That is, as shown in the following reaction formula [1], the corresponding precursor compound [1a] is converted to a sulfinate [1b] by reacting with sodium dithionite in the presence of an inorganic base, This is oxidized with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide to convert it to a sulfonate (1C) such as sulfonate [1c], and then subjected to an ion exchange reaction with a counter ion exchange precursor M + X −. It can manufacture by doing.
DD DesMarteau, Inorganic Chemistry, Vol.32, 5007, 1993

Figure 2008189668
〔反応匏 [] においお、は脱離性の䟡の基を瀺し、- は䟡のアニオンを瀺す。〕
Figure 2008189668
[In Reaction Formula [1], X represents a leaving monovalent group, and X − represents a monovalent anion. ]

前駆化合物 [] 䞭のの脱離性の䟡の基ずしおは、䟋えば、塩玠原子、臭玠原子、ペり玠原子等のハロゲン原子のほか、メタンスルホネヌト基、−トル゚ンスルホネヌト基等を挙げるこずができ、奜たしくは臭玠原子、ペり玠原子である。   Examples of the detachable monovalent group of X in the precursor compound [1a] include halogen atoms such as chlorine atom, bromine atom and iodine atom, methanesulfonate group, p-toluenesulfonate group and the like. Preferably, they are a bromine atom and an iodine atom.

前駆化合物 [] ず亜二チオン酞ナトリりムずの反応においお、亜二チオン酞ナトリりムの前駆化合物 [] に察するモル比は、通垞、〜、奜たしくは〜である。
反応時に䜿甚される無機塩基ずしおは、䟋えば、炭酞リチりム、炭酞ナトリりム、炭酞カリりム、炭酞氎玠リチりム、炭酞氎玠ナトリりム、炭酞氎玠カリりム等挙げるこずができ、奜たしくは炭酞氎玠ナトリりム、炭酞氎玠カリりム等である。
無機塩基の亜二チオン酞ナトリりムに察するモル比は、通垞、〜、奜たしくは〜である。
この反応は、奜たしくは有機溶媒ず氎ずの混合溶媒䞭で行われる。有機溶媒ずしおは、䟋えば、䜎玚アルコヌル類、テトラヒドロフラン、−ゞメチルホルムアミド、−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド等の、氎ずの盞溶性のよい溶媒が奜たしく、さらに奜たしくは−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド等であり、特に奜たしくはアセトニトリルである。
有機溶媒の䜿甚割合は、有機溶媒ず氎ずの合蚈重量郚に察しお、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。 反応枩床は、通垞、〜℃、奜たしくは〜℃であり、反応時間は、通垞、〜時間、奜たしくは〜時間である。反応枩床が有機溶媒あるいは氎の沞点より高い堎合は、オヌトクレヌブなどの耐圧容噚を䜿甚する。
In the reaction of the precursor compound [1a] with sodium dithionite, the molar ratio of sodium dithionite to the precursor compound [1a] is usually 0.01 to 100, preferably 1.0 to 10.
Examples of the inorganic base used in the reaction include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like, preferably sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like. .
The molar ratio of the inorganic base to sodium dithionite is usually 1.0 to 10.0, preferably 2.0 to 4.0.
This reaction is preferably performed in a mixed solvent of an organic solvent and water. As the organic solvent, for example, a solvent having good compatibility with water, such as lower alcohols, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethylsulfoxide, and the like are more preferable. N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide and the like are preferable, and acetonitrile is particularly preferable.
The use ratio of the organic solvent is usually 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 20 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the organic solvent and water. The reaction temperature is usually 40 to 200 ° C., preferably 60 to 120 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 72 hours, preferably 2 to 24 hours. When the reaction temperature is higher than the boiling point of the organic solvent or water, a pressure vessel such as an autoclave is used.

たた、スルフィン酞塩 [] の酞化反応においお、酞化剀ずしおは、過酞化氎玠のほか、メタクロロ過安息銙酞、−ブチルヒドロペルオキシド、ペルオキシ硫酞カリりム、過マンガン酞カリりム、過ホり玠酞ナトリりム、メタペり玠酞ナトリりム、クロム酞、二クロム酞ナトリりム、ハロゲン、ペヌドベンれンゞクロリド、ペヌドベンれンゞアセテヌト、酞化オスミりムVII)、酞化ルテニりムVII)、次亜塩玠酞ナトリりム、亜塩玠酞ナトリりム、酞玠ガス、オゟンガス等を挙げるこずができ、奜たしくは過酞化氎玠、メタクロロ過安息銙酞、−ブチルヒドロペルオキシド等である。
酞化剀のスルフィン酞塩 [] に察するモル比は、通垞、〜、奜たしくは〜である。
たた、前蚘酞化剀ず共に遷移金属觊媒を䜵甚するこずもできる。
前蚘遷移金属觊媒ずしおは、䟋えば、タングステン酞二ナトリりム、塩化鉄III)、塩化ルテニりムIII)、酞化セレンIV) 等を挙げるこずができ、奜たしくはタングステン酞二ナトリりムである。
遷移金属觊媒のスルフィン酞塩 [] に察するモル比は、通垞、〜、奜たしくは〜、さらに奜たしくは〜である。
In the oxidation reaction of the sulfinate [1b], as an oxidizing agent, in addition to hydrogen peroxide, metachloroperbenzoic acid, t-butyl hydroperoxide, potassium peroxysulfate, potassium permanganate, sodium perborate, metaiodine Sodium oxalate, chromic acid, sodium dichromate, halogen, iodobenzene dichloride, iodobenzene diacetate, osmium oxide (VII), ruthenium oxide (VII), sodium hypochlorite, sodium chlorite, oxygen gas, ozone gas Among them, hydrogen peroxide, metachloroperbenzoic acid, t-butyl hydroperoxide and the like are preferable.
The molar ratio of the oxidizing agent to the sulfinate [1b] is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.5 to 4.0.
In addition, a transition metal catalyst can be used in combination with the oxidizing agent.
Examples of the transition metal catalyst include disodium tungstate, iron (III) chloride, ruthenium (III) chloride, selenium oxide (IV) and the like, preferably disodium tungstate.
The molar ratio of the transition metal catalyst to the sulfinate [1b] is usually 0.001 to 2.0, preferably 0.01 to 1.0, and more preferably 0.03 to 0.5.

さらに、前蚘酞化剀および遷移金属觊媒に加え、反応液の調敎の目的で、緩衝剀を䜵甚するこずもできる。
前蚘緩衝剀ずしおは、䟋えば、リン酞氎玠二ナトリりム、リン酞二氎玠ナトリりム、リン酞氎玠二カリりム、リン酞二氎玠カリりム等を挙げるこずができる。 緩衝剀のスルフィン酞塩 [] に察するモル比は、通垞、〜、奜たしくは〜、さらに奜たしくは〜である。
この反応は、通垞、反応溶媒䞭で行われる。反応溶媒ずしおは、氎や、䟋えば、䜎玚アルコヌル類、テトラヒドロフラン、−ゞメチルホルムアミド、−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド、酢酞、トリフルオロ酢酞等の有機溶媒が奜たしく、さらに奜たしくはメタノヌル、−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド等であり、特に奜たしくはメタノヌルである。
反応溶媒のスルフィン酞塩 [] 重量郚に察する䜿甚量は、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。たた必芁に応じお、前蚘有機溶媒ず氎ずを䜵甚するこずもでき、その堎合の有機溶媒の䜿甚割合は、有機溶媒ず氎ずの合蚈重量郚に察しお、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。
反応枩床は、通垞、〜℃、奜たしくは〜℃、さらに奜たしくは〜℃であり、反応時間は、通垞、〜時間、奜たしくは〜時間である。
Furthermore, in addition to the oxidizing agent and the transition metal catalyst, a buffering agent may be used in combination for the purpose of adjusting the pH of the reaction solution.
Examples of the buffer include disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and potassium dihydrogen phosphate. The molar ratio of the buffering agent to the sulfinate [1b] is usually 0.01 to 2.0, preferably 0.03 to 1.0, and more preferably 0.05 to 0.5.
This reaction is usually performed in a reaction solvent. The reaction solvent is preferably water or an organic solvent such as lower alcohols, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, acetic acid, trifluoroacetic acid, and more preferably. Methanol, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide and the like are preferable, and methanol is particularly preferable.
The amount of the reaction solvent used per 100 parts by weight of the sulfinate [1b] is usually 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 20 to 50 parts by weight. Moreover, the said organic solvent and water can also be used together as needed, and the usage-amount of the organic solvent in that case is 5-100 weight part normally with respect to a total of 100 weight part of an organic solvent and water. The amount is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 20 to 90 parts by weight.
The reaction temperature is usually 0 to 100 ° C., preferably 5 to 60 ° C., more preferably 5 to 40 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 72 hours, preferably 2 to 24 hours.

たた、スルホン酞塩 [] のむオン亀換反応は、䟋えば、前蚘非特蚱文献に蚘茉されおいる䞀般的な方法に準じお行うこずができる。
前蚘むオン亀換反応に際しおは、䟋えば、むオン亀換クロマトグラフィヌなどの方法を採甚するこずができる。
反応匏 [] における- の䟡のアニオンずしおは、䟋えば、- 、- 、- 、- 、過塩玠酞むオン、硫酞氎玠むオン、リン酞二氎玠むオン、四フッ化ホり酞むオン、脂肪族スルホン酞むオン、芳銙族スルホン酞むオン、トリフルオロメタンスルホン酞むオン、フルオロスルホン酞むオン、六フッ化リン酞むオン、六塩化アンチモン酞むオン等を挙げるこずができ、奜たしくは- 、
- 、硫酞氎玠むオン、四フッ化ホり酞むオン、脂肪族スルホン酞むオン等であり、さらに奜たしくは塩化物むオン、臭化物むオン、硫酞氎玠むオンである。 察むオン亀換前駆䜓のスルホン酞塩 [] に察するモル比は、通垞、〜、奜たしくは〜であり、さらに奜たしくは〜である。
Further, the ion exchange reaction of the sulfonate [1c] can be performed, for example, according to the general method described in Non-Patent Document 2.
In the ion exchange reaction, for example, a method such as ion exchange chromatography can be employed.
Examples of the monovalent anion of X − in the reaction formula [1] include F − , Cl − , Br − , I − , perchlorate ion, hydrogen sulfate ion, dihydrogen phosphate ion, and tetrafluoroboric acid. Ion, aliphatic sulfonate ion, aromatic sulfonate ion, trifluoromethanesulfonate ion, fluorosulfonate ion, hexafluorophosphate ion, hexachloroantimonate ion, etc., preferably Cl − ,
Br − , hydrogen sulfate ion, tetrafluoroborate ion, aliphatic sulfonate ion and the like, more preferably chloride ion, bromide ion and hydrogen sulfate ion. The molar ratio of the counter ion exchange precursor to the sulfonate [1c] is usually 0.1 to 10.0, preferably 0.3 to 4.0, more preferably 0.7 to 2.0. is there.

この反応は、通垞、反応溶媒䞭で行われる。反応溶媒ずしおは、氎や、䟋えば、䜎玚アルコヌル類、テトラヒドロフラン、−ゞメチルホルムアミド、−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド等の有機溶媒が奜たしく、さらに奜たしくは氎、メタノヌル、−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド等であり、特に奜たしくは氎である。
反応溶媒の䜿甚量は、察むオン亀換前駆䜓重量郚に察しお、通垞、〜、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。たた必芁に応じお、氎ず有機溶媒ずを䜵甚するこずができ、この堎合の有機溶媒の䜿甚割合は、氎ず有機溶媒ずの合蚈重量郚に察しお、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。
反応枩床は、通垞、〜℃、奜たしくは〜℃であり、反応時間は、通垞、分〜時間、奜たしくは分〜時間である。
This reaction is usually performed in a reaction solvent. The reaction solvent is preferably water or an organic solvent such as lower alcohols, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, more preferably water, methanol, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide and the like, particularly preferably water.
The use amount of the reaction solvent is usually 5 to 100, preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 20 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the counter ion exchange precursor. Moreover, if necessary, water and an organic solvent can be used in combination, and the use ratio of the organic solvent in this case is usually 5 to 100 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of water and the organic solvent. Preferably it is 10-100 weight part, More preferably, it is 20-90 weight part.
The reaction temperature is usually 0 to 80 ° C., preferably 5 to 30 ° C., and the reaction time is usually 10 minutes to 6 hours, preferably 30 minutes to 2 hours.

このようにしお埗たスルホン酞オニりム塩化合物は、有機溶剀で抜出しお粟補するこずもできる。
粟補に際しお䜿甚される有機溶剀ずしおは、䟋えば、酢酞゚チル、酢酞−ブチル等の゚ステル類ゞ゚チル゚ヌテル等の゚ヌテル類塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化アルキル類等の、氎ず混合しない有機溶剀が奜たしい。
The sulfonic acid onium salt compound (1) thus obtained can be purified by extraction with an organic solvent.
Examples of organic solvents used for purification include organic solvents that are not miscible with water, such as esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate; ethers such as diethyl ether; alkyl halides such as methylene chloride and chloroform. Is preferred.

たた、䞀般匏−で衚されるスルホン酞オニりム塩化合物は、䟋えば、䞋蚘反応匏 [] に瀺すように、察応する゚チレン誘導䜓 [] ず察応するシクロペンタゞ゚ン系化合物ずのディヌルス−アルダヌ反応により、ノルボルネン誘導䜓 [] を合成し、あるいは䞋蚘反応匏 [] に瀺すように、察応するシクロペンタゞ゚ン系化合物ず反応匏 [] の手順で埗たノルボルネン誘導䜓 [] ずのディヌルス−アルダヌ反応により、ノルボルネン誘導䜓 [] を合成し、埗られたノルボルネン誘導䜓 [] 、ノルボルネン誘導䜓 [] 等のノルボルネン誘導䜓を、氎玠添加觊媒の存圚䞋、反応溶媒䞭で、氎玠ガスず接觊させるこずにより氎玠添加物ずしお、これらの氎玠添加物に察しお、前蚘反応匏 [] に瀺す手順で反応させるこずにより補造するこずができる。なお、ノルボルナン環を合蚈぀以䞊有するスルホン酞オニりム塩化合物は、反応匏 [] に瀺す手順を繰り返しお倚環ノルボルネン誘導䜓を合成したのち、前蚘ず同様にしお補造するこずができる。 In addition, the sulfonic acid onium salt compound (1) represented by the general formula (1- B ) is a cyclopentadiene compound corresponding to the corresponding ethylene derivative [2a] as shown in the following reaction formula [2], for example. A norbornene derivative [2b] is synthesized by a Diels-Alder reaction with the compound, or, as shown in the following reaction formula [3], a norbornene derivative [2b] obtained by the procedure of the corresponding cyclopentadiene compound and the reaction formula [2] The norbornene derivative [3b] was synthesized by Diels-Alder reaction with the compound , and the norbornene derivative [2b] and norbornene derivative [3b] obtained were synthesized in the reaction solvent in the presence of a hydrogenation catalyst. as the hydrogenated product by contacting with hydrogen gas, with respect to hydrogenated products thereof, reacted in the procedure shown in the reaction formula [1] It can be produced by the. The sulfonic acid onium salt compound (1) having a total of 3 or more norbornane rings can be produced in the same manner as described above after synthesizing a polycyclic norbornene derivative by repeating the procedure shown in the reaction formula [3]. .

Figure 2008189668
〔反応匏 [] においお、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ1 および2 ず同矩であり、1 は䞀般匏−における1 ず同矩であり、は反応匏 [] におけるず同矩である。〕
Figure 2008189668
In [reaction formula [2], Z 1 and Z 2 are each in the general formula (I -a) have the same meanings as Z 1 and Z 2, Y 1 has the same meaning as Y 1 in the formula (I-B) , X has the same meaning as X in the reaction formula [1]. ]

Figure 2008189668
〔反応匏 [] においお、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ1 および2 ず同矩であり、1 は䞀般匏−における1 ず同矩であり、は反応匏 [] におけるず同矩である。〕
Figure 2008189668
In [reaction formula [3], Z 1 and Z 2 are each in the general formula (I -a) have the same meanings as Z 1 and Z 2, Y 1 has the same meaning as Y 1 in the formula (I-B) , X has the same meaning as X in the reaction formula [1]. ]

ここで、反応匏 [] および反応匏 [] に぀いおさらに具䜓的に説明する。
反応匏 [] および反応匏 [] における各ディヌルス−アルダヌ反応は、䟋えば、非特蚱文献に蚘茉されおいる䞀般的な方法に準じお行うこずができる。
これらのディヌルス−アルダヌ反応に際しお、゚チレン誘導䜓 [] のシクロペンタゞ゚ン系化合物に察するモル比、䞊びにシクロペンタゞ゚ン系化合物のノルボルネン誘導䜓 [] に察するモル比はそれぞれ、通垞、〜、奜たしくは〜である。
これらの反応は、無溶媒䞋で、あるいはトル゚ン、キシレン、−ゞメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、−ゞクロロ゚タン等の反応溶媒䞭で行われる。
反応枩床は、通垞、〜℃、奜たしくは〜℃であり、反応時間は、通垞、〜時間、奜たしくは〜時間である。反応枩床が反応原料あるいは反応溶媒の沞点より高い堎合は、オヌトクレヌブなどの耐圧容噚を䜿甚する。
Comprehensive Organic Synthesis , B. M. Trost  I. Fleming , ergamon Press , New York , 1991 , Vol. V , pp 315
Here, the reaction formula [2] and the reaction formula [3] will be described more specifically.
Each Diels-Alder reaction in Reaction Formula [2] and Reaction Formula [3] can be performed, for example, according to a general method described in Non-Patent Document 4.
In the Diels-Alder reaction, the molar ratio of the ethylene derivative [2a] to the cyclopentadiene compound and the molar ratio of the cyclopentadiene compound to the norbornene derivative [2b] are usually 0.01 to 100, preferably 0. .1-10.
These reactions are performed in the absence of a solvent or in a reaction solvent such as toluene, xylene, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, 1,2-dichloroethane.
The reaction temperature is usually 20 to 250 ° C., preferably 80 to 180 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours, preferably 4 to 12 hours. When the reaction temperature is higher than the boiling point of the reaction raw material or reaction solvent, a pressure vessel such as an autoclave is used.
Comprehensive Organic Synthesis, BM Trost & I. Fleming, Pergamon Press, New York, 1991, Vol. V, pp 315

前蚘氎玠添加觊媒ずしおは、䟋えば、ラネヌニッケル、パラゞりム−炭玠、酞化癜金IV、ロゞりム−炭玠、ロゞりム−アルミナ、ルテニりム−炭玠、トリストリフェニルホスフィンクロロロゞりム等の遷移金属觊媒を挙げるこずができる。
前蚘遷移金属觊媒の各ノルボルネン誘導䜓に察する重量比は、通垞、〜、奜たしくは〜である。
たた、氎玠添加反応時の氎玠ガスの圧力は、通垞、〜気圧、奜たしくは〜気圧、さらに奜たしくは〜気圧である。
この反応は、通垞、反応溶媒䞭で行われる。反応溶媒ずしおは、䟋えば、メタノヌル、゚タノヌル、酢酞゚チル、トル゚ン、キシレン、テトラヒドロフラン、−ゞクロロ゚タン等の有機溶媒が奜たしい。
反応溶媒の各ノルボルネン誘導䜓に察する重量比は、通垞、〜、奜たしくは〜、さらに奜たしくは〜である。
反応枩床は、通垞、〜℃、奜たしくは〜℃、さらに奜たしくは〜℃であり、反応時間は、通垞、〜時間、奜たしくは〜時間である。反応枩床が反応原料あるいは反応溶媒の沞点より高い堎合、あるいは甚いられる氎玠ガスの圧力が気圧を超える堎合には、オヌトクレヌブなどの耐圧容噚を䜿甚する。
Examples of the hydrogenation catalyst include transition metal catalysts such as Raney nickel, palladium-carbon, platinum (IV) oxide, rhodium-carbon, rhodium-alumina, ruthenium-carbon, and tris (triphenylphosphine) chlororhodium (I). Can be mentioned.
The weight ratio of the transition metal catalyst to each norbornene derivative is usually 0.001-1, preferably 0.01-0.2.
Moreover, the pressure of the hydrogen gas during the hydrogenation reaction is usually 1 to 120 atmospheres, preferably 1 to 100 atmospheres, and more preferably 1 to 50 atmospheres.
This reaction is usually performed in a reaction solvent. As the reaction solvent, for example, organic solvents such as methanol, ethanol, ethyl acetate, toluene, xylene, tetrahydrofuran, 1,2-dichloroethane are preferable.
The weight ratio of the reaction solvent to each norbornene derivative is usually 1 to 100, preferably 5 to 100, more preferably 10 to 80.
The reaction temperature is usually 20 to 200 ° C., preferably 20 to 150 ° C., more preferably 20 to 100 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours, preferably 4 to 12 hours. When the reaction temperature is higher than the boiling point of the reaction raw material or reaction solvent, or when the pressure of the hydrogen gas used exceeds 1 atm, a pressure vessel such as an autoclave is used.

次に、−スルホニルオキシむミド化合物の補造法に぀いお詳现に説明する。
−スルホニルオキシむミド化合物は、䟋えば、前蚘反応匏 [] に瀺すスルフィン酞塩 [] あるいはスルホン酞塩 [] を甚いお補造するこずができる。
即ち、䞋蚘反応匏 [] に瀺すように、スルフィン酞塩 [] を、塩玠ガス等のハロゲン化剀を甚いお、スルホニルクロリド [] 等のスルホニルハラむド化合物に倉換し、これを察応する―ヒドロキシむミド化合物ず共に、塩基觊媒の存圚䞋、反応溶媒䞭で反応させるこずにより補造するこずができる。
Next, the production method of the N-sulfonyloxyimide compound (2) will be described in detail.
The N-sulfonyloxyimide compound (2) can be produced, for example, using the sulfinate [1b] or the sulfonate [1c] shown in the reaction formula [1].
That is, as shown in the following reaction formula [4], the sulfinate [1b] is converted into a sulfonyl halide compound (4A) such as sulfonyl chloride [4a] using a halogenating agent such as chlorine gas. And the corresponding N-hydroxyimide compound in the presence of a base catalyst in a reaction solvent.

Figure 2008189668
Figure 2008189668

スルフィン酞塩 [] ず塩玠化剀ずの反応は、䟋えば、非特蚱文献に蚘茉されおいる䞀般的な方法たたは埌述の合成䟋に蚘茉した方法に準じお行うこずができる。
前蚘反応に際しおは、䟋えば、塩玠ガスを反応液䞭に吹き蟌むなどの方法を採甚するこずができる。
反応時のスルフィン酞塩 [] に察する塩玠化剀の䜿甚量は、通垞、倧過剰量である。
この反応は、通垞、反応溶媒䞭で行われる。反応溶媒ずしおは、䟋えば、氎や、䟋えば、テトラヒドロフラン、−ゞメチルホルムアミド、−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド等の有機溶媒が奜たしく、さらに奜たしくは氎、メタノヌル、−ゞメチルアセトアミド、アセトニトリル、ゞメチルスルホキシド等の有機溶媒が奜たしく、特に奜たしくは氎である。
反応溶媒のスルフィン酞塩 [] 重量郚に察する䜿甚量は、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。たた必芁に応じお、氎ず前蚘有機溶媒ずを䜵甚するこずもでき、その堎合の有機溶媒の䜿甚割合は、氎ず有機溶媒ずの合蚈重量郚に察しお、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。
反応枩床は、通垞、〜℃、奜たしくは〜℃、さらに奜たしくは〜℃であり、反応時間は、通垞、分〜時間、奜たしくは分〜時間である。
The reaction of the sulfinate [1b] and the chlorinating agent can be carried out, for example, according to the general method described in Non-Patent Document 2 or the method described in Synthesis Example * described later.
In the reaction, for example, a method of blowing chlorine gas into the reaction solution can be employed.
The amount of the chlorinating agent used for the sulfinate [1b] during the reaction is usually a large excess.
This reaction is usually performed in a reaction solvent. The reaction solvent is preferably, for example, water or an organic solvent such as tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, and more preferably water, methanol, N, N— Organic solvents such as dimethylacetamide, acetonitrile, dimethylsulfoxide and the like are preferable, and water is particularly preferable.
The amount of the reaction solvent used per 100 parts by weight of the sulfinate [1b] is usually 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 20 to 50 parts by weight. Further, if necessary, water and the organic solvent can be used in combination, and the use ratio of the organic solvent in that case is usually 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of water and the organic solvent. The amount is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 20 to 90 parts by weight.
The reaction temperature is usually 0 to 100 ° C., preferably 5 to 60 ° C., more preferably 5 to 40 ° C., and the reaction time is usually 5 minutes to 12 hours, preferably 10 minutes to 5 hours.

たた、スルホニルクロリド [] ず−ヒドロキシむミド化合物ずの反応に際しお、−ヒドロキシむミド化合物のスルホニルクロリド [] に察するモル比は、通垞〜、奜たしくは〜、さらに奜たしくは〜である。
この反応は、通垞、反応溶媒䞭で行われる。反応溶媒ずしおは、䟋えば、アセトニトリル、ゞメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ゞメチルスルホキシド、塩化メチレン、臭化メチレン、クロロホルム等の有機溶媒が奜たしく、さらに奜たしくはアセトニトリル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン等である。
反応溶媒のスルホニルクロリド [] 重量郚に察する䜿甚量は、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。
前蚘塩基觊媒ずしおは、䟋えば、トリ゚チルアミン、ピリゞン、−ゞ−−プロピル・゚チルアミン、−ルチゞン、−ゞ゚チルアニリン、−ゞメチルアミノピリゞン、ゞアザビシクロりンデセン等が奜たしく、さらに奜たしくはトリ゚チルアミン、−ゞメチルアミノピリゞン等である。
塩基觊媒のスルホニルクロリド [] に察するモル比は、通垞〜、奜たしくは〜、さらに奜たしくは〜である。
反応枩床は、通垞、〜℃、奜たしくは〜℃であり、反応時間は、通垞、分〜時間、奜たしくは分〜時間である。
In the reaction of the sulfonyl chloride [4a] with the N-hydroxyimide compound, the molar ratio of the N-hydroxyimide compound to the sulfonyl chloride [4a] is usually 0.1 to 10.0, preferably 0.3 to 5. 0.0, more preferably 0.5 to 2.0.
This reaction is usually performed in a reaction solvent. As the reaction solvent, for example, organic solvents such as acetonitrile, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, methylene chloride, methylene bromide and chloroform are preferable, and acetonitrile, tetrahydrofuran, methylene chloride and the like are more preferable.
The amount of the reaction solvent used relative to 100 parts by weight of the sulfonyl chloride [4a] is usually 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 20 to 50 parts by weight.
Examples of the base catalyst include triethylamine, pyridine, N, N-di-i-propyl ethylamine, 2,6-lutidine, N, N-diethylaniline, 4-dimethylaminopyridine, diazabicycloundecene, and the like. More preferred are triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like.
The molar ratio of the base catalyst to the sulfonyl chloride [4a] is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.5 to 5.0, and more preferably 1.5 to 3.0.
The reaction temperature is usually 0 to 80 ° C., preferably 5 to 30 ° C., and the reaction time is usually 5 minutes to 6 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.

たた、䞀般匏−で衚される−スルホニルオキシむミド化合物は、䟋えば、前蚘䞀般匏−で衚されるスルホン酞オニりム塩化合物の補造法に぀いお蚘茉したノルボルネン誘導䜓 [] 、ノルボルネン誘導䜓 [] 等のノルボルネン誘導䜓の氎玠添加物を甚いお、前蚘反応匏 [] に瀺す手順によりスルフィン酞塩 [] ずしたのち、反応匏 [] に瀺す手順ず同様にしお補造するこずができる。   The N-sulfonyloxyimide compound (2) represented by the general formula (2-B) is, for example, a method for producing the sulfonic acid onium salt compound (1) represented by the general formula (1-B). The hydrogenated product of norbornene derivatives such as norbornene derivative [2b] and norbornene derivative [3b] described above was used to obtain sulfinate [1b] by the procedure shown in the above reaction formula [1], and then reaction formula [4] It can manufacture in the same manner as the procedure shown in FIG.

さらに、スルホン酞オニりム塩化合物および−スルホニルオキシむミド化合物以倖の、露光あるいは加熱によりスルホン酞−を発生する酞発生剀ずしおは、䟋えば、スルホン化合物、スルホン酞゚ステル化合物、ゞスルホニルゞアゟメタン化合物、ゞスルホニルメタン化合物、オキシムスルホネヌト化合物、ヒドラゞンスルホネヌト化合物等を挙げるこずができる。
以䞋、これらの化合物に぀いお説明する。
Furthermore, examples of acid generators other than the sulfonic acid onium salt compound (1) and the N-sulfonyloxyimide compound (2 ) that generate sulfonic acid (Ia) upon exposure or heating include sulfone compounds and sulfonic acids. Examples include ester compounds, disulfonyldiazomethane compounds, disulfonylmethane compounds, oxime sulfonate compounds, and hydrazine sulfonate compounds.
Hereinafter, these compounds will be described.

前蚘スルホン化合物ずしおは、䟋えば、βヌケトスルホン、βヌスルホニルスルホンや、これらのαヌゞアゟ化合物等を挙げるこずができる。
スルホン化合物の具䜓䟋ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏−、䞀般匏−で衚される化合物等を挙げるこずができる。
Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone, and α-diazo compounds thereof.
Specific examples of the sulfone compound include compounds represented by the following general formula (3-1) and general formula (3-2).

Figure 2008189668
〔䞀般匏−および䞀般匏−においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ a 、1 および2 ず同矩であり、䞀般匏−における個の a 、1 および2 はそれぞれ盞互に同䞀でも異なっおもよい。〕
Figure 2008189668
[Formula (3-1) and the general formula (3-2), R a, Z 1 and Z 2 are, respectively, in the general formula (I -a) the same meanings as R a, Z 1 and Z 2, General Two R a s , Z 1 and Z 2 in formula (3-2) may be the same or different from each other. ]

前蚘スルホン酞゚ステル化合物ずしおは、䟋えば、アルキルスルホン酞゚ステル、ハロアルキルスルホン酞゚ステル、アリヌルスルホン酞゚ステル、むミノスルホネヌト等を挙げるこずができる。
スルホン酞゚ステルの具䜓䟋ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏で衚される化合物等を挙げるこずができる。
Examples of the sulfonic acid ester compounds include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, and imino sulfonates.
Specific examples of the sulfonic acid ester include compounds represented by the following general formula (4).

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ
 a 、1 および2 ず同矩であり、耇数存圚する a 、1 および2 はそれぞれ盞互に同䞀でも異なっおもよく、はピロガロヌル、α−メチロヌルベンゟむン等に由来する䟡の有機残基を瀺し、は〜の敎数である。〕
Figure 2008189668
[In General formula (4), R <a> , Z < 1 > and Z < 2 > are respectively in general formula (I <-a> ).
R a , Z 1 and Z 2 are synonymous, and a plurality of R a , Z 1 and Z 2 may be the same as or different from each other, and A is a j-valent derived from pyrogallol, α-methylolbenzoin, etc. An organic residue is shown, j is an integer of 1-3. ]

前蚘ゞスルホニルゞアゟメタン化合物ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏で衚される化合物を挙げるこずができる。   As said disulfonyl diazomethane compound, the compound represented by following General formula (5) can be mentioned, for example.

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ
 a 、1 および2 ず同矩であり、個の a 、1 および2 はそれぞれ盞互に同䞀でも異なっおもよい。〕
Figure 2008189668
[In the general formula (5), R a , Z 1 and Z 2 are the same in the general formula (I −a ), respectively.
It is synonymous with R <a> , Z < 1 > and Z < 2 >, and two R <a> , Z < 1 > and Z < 2 > may mutually be same or different, respectively. ]

前蚘ゞスルホニルメタン化合物ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏で衚される化合物等を挙げるこずができる。   Examples of the disulfonylmethane compound include compounds represented by the following general formula (6).

Figure 2008189668
Figure 2008189668

〔䞀般匏においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ
 a 、1 および2 ず同矩であり、個の a 、1 および2 はそれぞれ盞互に同䞀でも異なっおもよく、およびは盞互に独立に、アリヌル基、氎玠原子、盎鎖状もしくは分岐状の䟡の脂肪族炭化氎玠基たたはヘテロ原子を有する䟡の他の有機基を瀺し、か぀およびの少なくずも䞀方がアリヌル基であるか、あるいはずが盞互に連結しお少なくずも個の䞍飜和結合を有する単環たたは倚環を圢成しおいるか、あるいはずが盞互に連結しお䞋蚘匏で衚される基
[In General Formula (6), R a , Z 1 and Z 2 are the same in General Formula (I −a ), respectively.
R a , Z 1 and Z 2 are the same, and two R a , Z 1 and Z 2 may be the same or different from each other, and V and W are independently of each other an aryl group, a hydrogen atom, A linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group or other monovalent organic group having a hetero atom, and at least one of V and W is an aryl group, or V and W are mutually To form a monocyclic or polycyclic ring having at least one unsaturated bond, or a group represented by the following formula (7) wherein V and W are connected to each other:

Figure 2008189668
Figure 2008189668

匏䞭、’および’は盞互に独立に、氎玠原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリヌル基たたはアラルキル基を瀺すか、あるいは同䞀のもしくは異なる炭玠原子に結合した’ず’が盞互に連結しお炭玠単環構造を圢成しおおり、耇数存圚する’および’はそれぞれ同䞀でも異なっおもよく、は〜の敎数である。
を圢成しおいる。〕
(In the formula, V ′ and W ′ each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group, or V ′ bonded to the same or different carbon atoms. W ′ is connected to each other to form a carbon monocyclic structure, and a plurality of V ′ and W ′ may be the same or different, and a is an integer of 2 to 10.)
Is forming. ]

前蚘オキシムスルホネヌト化合物ずしおは、䟋えば、䞀般匏−たたは䞀般匏−で衚される化合物等を挙げるこずができる。   Examples of the oxime sulfonate compound include compounds represented by general formula (8-1) or general formula (8-2).

Figure 2008189668
〔䞀般匏−および䞀般匏−においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ a 、1 および2 ず同矩であり、䞀般匏−における個の a 、1 および2 はそれぞれ盞互に同䞀でも異なっおもよく、8 および各9 は盞互に独立に䟡の有機基を瀺す。〕
Figure 2008189668
[Formula (8-1) and the general formula (8-2), R a, Z 1 and Z 2 are, respectively, in the general formula (I -a) the same meanings as R a, Z 1 and Z 2, General Two R a s , Z 1 and Z 2 in formula (8-2) may be the same or different from each other, and R 8 and each R 9 each independently represent a monovalent organic group. ]

前蚘ヒドラゞンスルホネヌト化合物ずしおは、䟋えば、䞀般匏−たたは䞀般匏−で衚される化合物等を挙げるこずができる。   Examples of the hydrazine sulfonate compound include compounds represented by general formula (9-1) or general formula (9-2).

Figure 2008189668
〔䞀般匏−および䞀般匏−においお、 a 、1 および2 は䞀般匏−におけるそれぞれ a 、1 および2 ず同矩であり、䞀般匏−における個の a 、1 および2 はそれぞれ盞互に同䞀でも異なっおもよい。〕
Figure 2008189668
[Formula (9-1) and the general formula (9-2), R a, Z 1 and Z 2 are, respectively, in the general formula (I -a) the same meanings as R a, Z 1 and Z 2, General Two R a s , Z 1 and Z 2 in formula (9-2) may be the same or different from each other. ]

露光によりスルホン酞−を発生する酞発生剀以䞋、「酞発生剀」ずいう。を含有するポゞ型感攟射性暹脂組成物は、
む 酞発生剀および酞解離性基を有するアルカリ䞍溶性たたはアルカリ難溶性の暹脂であっお、該酞解離性基が解離したずきアルカリ可溶性ずなる暹脂以䞋、「酞解離性基含有暹脂」ずいう。を含有する組成物以䞋、「ポゞ型感攟射線性暹脂組成物む」ずいう。、たたは
ロ 酞発生剀、アルカリ可溶性暹脂およびアルカリ溶解性制埡剀を含有する組成物以䞋、「ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロ」ずいう。からなる。
これらのポゞ型感攟射線性暹脂組成物における酞発生剀ずしおは、熱的および化孊的に安定なものが奜たしい。
以䞋、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物むおよびポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロに぀いお説明する。
A positive-type radiation-sensitive resin composition containing an acid generator that generates sulfonic acid (Ia) upon exposure (hereinafter referred to as “acid generator (I)”) ,
(A) (A) Acid generator (I) and (B) Alkali-insoluble or alkali-insoluble resin having an acid-dissociable group, which becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated (hereinafter referred to as “resin”) Or a composition containing “acid-dissociable group-containing resin” (hereinafter referred to as “positive-type radiation-sensitive resin composition (A)”), or (B) (A) Acid generator (I) And (C) a composition containing an alkali-soluble resin and (D) an alkali-solubility control agent (hereinafter referred to as “positive type radiation-sensitive resin composition (b)”).
The acid generator (I) in these positive radiation sensitive resin compositions is preferably thermally and chemically stable.
Hereinafter, the positive radiation sensitive resin composition (A) and the positive radiation sensitive resin composition (B) will be described.

ポゞ型感攟射性暹脂組成物むおよびポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロにおいお、酞発生剀は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
ポゞ型感攟射性暹脂組成物むおよびポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロにおいお、酞発生剀の䜿甚量は、酞発生剀や堎合により䜿甚される他の酞発生剀の皮類によっおも異なるが、酞解離性基含有暹脂たたはアルカリ可溶性暹脂重量郚圓たり、通垞、〜重量郚、奜たしくは〜重量郚、さらに奜たしくは〜重量郚である。この堎合、酞発生剀の䜿甚量が重量郚未満では、本発明の所期の効果が十分発珟され難くなるおそれがあり、䞀方重量郚を超えるず、攟射線に察する透明性、パタヌン圢状、耐熱性等が䜎䞋するおそれがある。
In the positive radiation sensitive resin composition (A) and the positive radiation sensitive resin composition (B), the acid generator (I) can be used alone or in admixture of two or more.
In the positive-type radiation-sensitive resin composition (a) and the positive-type radiation-sensitive resin composition (b), the amount of the acid generator (I) used is the acid generator (I) or other acid used in some cases. Although it depends on the type of the generator, it is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.2 per 100 parts by weight of the acid-dissociable group-containing resin or alkali-soluble resin. ~ 12 parts by weight. In this case, if the amount of the acid generator (I) used is less than 0.1 parts by weight, the desired effect of the present invention may not be sufficiently exhibited, whereas if it exceeds 20 parts by weight, the transparency to radiation is likely to be present. In addition, the pattern shape, heat resistance, etc. may be reduced.

〈酞解離性基含有暹脂〉
ポゞ型感攟射性暹脂組成物むにおける酞解離性基含有暹脂は、フェノヌル性氎酞基、アルコヌル性氎酞基、カルボキシル基等の皮以䞊の酞玠含有官胜基を有する暹脂䞭の該酞玠含有官胜基の氎玠原子を、酞の存圚䞋で解離するこずができる皮以䞊の酞解離性基で眮換した、それ自䜓ずしおはアルカリ䞍溶性たたはアルカリ難溶性の暹脂であっお、該酞解離性基が解離したずきアルカリ可溶性ずなる暹脂である。
ここで蚀う「アルカリ䞍溶性たたはアルカリ難溶性」ずは、酞解離性基含有暹脂を含有するポゞ型感攟射線性暹脂組成物を甚いお圢成されるレゞスト被膜からレゞストパタヌンを圢成する際に採甚されるアルカリ珟像条件䞋で、圓該レゞスト被膜の代わりに酞解離性基含有暹脂のみを甚いた被膜を珟像した堎合に、圓該被膜の初期膜厚の以䞊が珟像埌に残存する性質を意味する。
<Acid-dissociable group-containing resin>
The acid-dissociable group-containing resin in the positive-type radiation-sensitive resin composition (a) is an oxygen-containing functional group in the resin having one or more oxygen-containing functional groups such as a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, and a carboxyl group. A hydrogen atom is substituted with one or more acid-dissociable groups capable of dissociating in the presence of an acid, which is itself an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin, and the acid-dissociable group is dissociated. Sometimes it becomes alkali-soluble resin.
The term “alkali insoluble or hardly alkali-soluble” as used herein is employed when a resist pattern is formed from a resist film formed using a positive radiation-sensitive resin composition containing an acid-dissociable group-containing resin. When a film using only an acid-dissociable group-containing resin instead of the resist film is developed under alkaline development conditions, it means the property that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development.

酞解離性基含有暹脂における前蚘酞解離性基ずしおは、䟋えば、眮換メチル基、−眮換゚チル基、−眮換−−プロピル基、−分岐アルキル基、シリル基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、環匏酞解離性基等を挙げるこずができる。
前蚘眮換メチル基ずしおは、䟋えば、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、゚トキシメチル基、゚チルチオメチル基、メトキシ゚トキシメチル基、ベンゞルオキシメチル基、ベンゞルチオメチル基、フェナシル基、−ブロモフェナシル基、−メトキシフェナシル基、−メチルチオフェナシル基、α−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンゞル基、ゞフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、アダマンチルメチル基、−ブロモベンゞル基、−ニトロベンゞル基、−メトキシベンゞル基、−メチルチオベンゞル基、−゚トキシベンゞル基、−゚チルチオベンゞル基、ピペロニル基、メトキシカルボニルメチル基、゚トキシカルボニルメチル基、−プロポキシカルボニルメチル基、−プロポキシカルボニルメチル基、−ブトキシカルボニルメチル基、−ブトキシカルボニルメチル基等を挙げるこずができる。
たた、前蚘−眮換゚チル基ずしおは、䟋えば、−メトキシ゚チル基、−メチルチオ゚チル基、−ゞメトキシ゚チル基、−゚トキシ゚チル基、−゚チルチオ゚チル基、−ゞ゚トキシ゚チル基、−フェノキシ゚チル基、−フェニルチオ゚チル基、−ゞフェノキシ゚チル基、−ベンゞルオキシ゚チル基、−ベンゞルチオ゚チル基、−シクロプロピルオキシ゚チル基、−シクロヘキシルオキシ゚チル基、−フェニル゚チル基、−ゞフェニル゚チル基、−メトキシカルボニル゚チル基、−゚トキシカルボニル゚チル基、−−プロポキシカルボニル゚チル基、−−プロポキシカルボニル゚チル基、−−ブトキシカルボニル゚チル基、−−ブトキシカルボニル゚チル基、−シクロヘキシルオキシカルボニル゚チル基等を挙げるこずができる。
Examples of the acid dissociable group in the acid dissociable group-containing resin include a substituted methyl group, 1-substituted ethyl group, 1-substituted n-propyl group, 1-branched alkyl group, silyl group, germyl group, and alkoxycarbonyl. Group, acyl group, cyclic acid dissociable group and the like.
Examples of the substituted methyl group include methoxymethyl group, methylthiomethyl group, ethoxymethyl group, ethylthiomethyl group, methoxyethoxymethyl group, benzyloxymethyl group, benzylthiomethyl group, phenacyl group, 4-bromophenacyl group, 4 -Methoxyphenacyl group, 4-methylthiophenacyl group, α-methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, benzyl group, diphenylmethyl group, triphenylmethyl group, adamantylmethyl group, 4-bromobenzyl group, 4-nitro Benzyl group, 4-methoxybenzyl group, 4-methylthiobenzyl group, 4-ethoxybenzyl group, 4-ethylthiobenzyl group, piperonyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, n-propoxycarbonylmethyl group, i- Propoxycarbo Rumechiru group, n- butoxycarbonyl methyl group, and a t- butoxycarbonyl methyl group.
Examples of the 1-substituted ethyl group include 1-methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1,1-dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1- Diethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl group, 1,1-diphenoxyethyl group, 1-benzyloxyethyl group, 1-benzylthioethyl group, 1-cyclopropyloxyethyl group, 1 -Cyclohexyloxyethyl group, 1-phenylethyl group, 1,1-diphenylethyl group, 1-methoxycarbonylethyl group, 1-ethoxycarbonylethyl group, 1-n-propoxycarbonylethyl group, 1-i-propoxycarbonylethyl Group, 1-n-butoxycarbonylethyl group, 1-t-butoxycarbonylethyl group, 1-cyclo It can be mentioned hexyl butyloxycarbonylethyl group.

たた、前蚘−眮換−−プロピル基ずしおは、䟋えば、−メトキシ−−プロピル基、−゚トキシ−−プロピル基等を挙げるこずができる。
たた、前蚘−分岐アルキル基ずしおは、䟋えば、−プロピル基、−ブチル基、−ブチル基、−ゞメチルプロピル基、−メチルブチル基、−ゞメチルブチル基等を挙げるこずができる。
たた、前蚘シリル基ずしおは、䟋えば、トリメチルシリル基、゚チルゞメチルシリル基、メチルゞ゚チルシリル基、トリ゚チルシリル基、−プロピルゞメチルシリル基、メチルゞ−−プロピルシリル基、トリ−−プロピルシリル基、−ブチルゞメチルシリル基、メチルゞ−−ブチルシリル基、トリ−−ブチルシリル基、フェニルゞメチルシリル基、メチルゞフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等を挙げるこずができる。
たた、前蚘ゲルミル基ずしおは、䟋えば、トリメチルゲルミル基、゚チルゞメチルゲルミル基、メチルゞ゚チルゲルミル基、トリ゚チルゲルミル基、−プロピルゞメチルゲルミル基、メチルゞ−−プロピルゲルミル基、トリ−−プロピルゲルミル基、−ブチルゞメチルゲルミル基、メチルゞ−−ブチルゲルミル基、トリ−−ブチルゲルミル基、フェニルゞメチルゲルミル基、メチルゞフェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基等を挙げるこずができる。
たた、前蚘アルコキシカルボニル基ずしおは、䟋えば、メトキシカルボニル基、゚トキシカルボニル基、−プロポキシカルボニル基、−ブトキシカルボニル基等を挙げるこずができる。
Examples of the 1-substituted-n-propyl group include a 1-methoxy-n-propyl group and a 1-ethoxy-n-propyl group.
Examples of the 1-branched alkyl group include i-propyl group, sec-butyl group, t-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, and the like. Can be mentioned.
Examples of the silyl group include trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, methyldiethylsilyl group, triethylsilyl group, i-propyldimethylsilyl group, methyldi-i-propylsilyl group, tri-i-propylsilyl group, Examples thereof include a t-butyldimethylsilyl group, a methyldi-t-butylsilyl group, a tri-t-butylsilyl group, a phenyldimethylsilyl group, a methyldiphenylsilyl group, and a triphenylsilyl group.
Examples of the germyl group include a trimethylgermyl group, an ethyldimethylgermyl group, a methyldiethylgermyl group, a triethylgermyl group, an i-propyldimethylgermyl group, a methyldi-i-propylgermyl group, and a trimethylgermyl group. -I-propylgermyl group, t-butyldimethylgermyl group, methyldi-t-butylgermyl group, tri-t-butylgermyl group, phenyldimethylgermyl group, methyldiphenylgermyl group, triphenylgermyl group, etc. be able to.
Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group and the like.

たた、前蚘アシル基ずしおは、䟋えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノむル基、ヘキサノむル基、バレリル基、ピバロむル基、む゜バレリル基、ラりリロむル基、ミリストむル基、パルミトむル基、ステアロむル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アゞポむル基、ピペロむル基、スベロむル基、アれラオむル基、セバコむル基、アクリロむル基、プロピオロむル基、メタクリロむル基、クロトノむル基、オレオむル基、マレオむル基、フマロむル基、メサコノむル基、カンホロむル基、ベンゟむル基、フタロむル基、む゜フタロむル基、テレフタロむル基、ナフトむル基、トルオむル基、ヒドロアトロポむル基、アトロポむル基、シンナモむル基、フロむル基、テノむル基、ニコチノむル基、む゜ニコチノむル基、−トル゚ンスルホニル基、メシル基等を挙げるこずができる。
さらに、前蚘環匏酞解離性基ずしおは、䟋えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、−−ブチルシクロヘキシル基、−メトキシシクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、ノルボルニル基、む゜ボルニル基、トリシクロデカニル基、アダマンチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、−ブロモテトラヒドロピラニル基、−メトキシテトラヒドロピラニル基、−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、−テトラヒドロチオフェン−−ゞオキシド基や、メチルアダマンチル基、゚チルアダマンチル基、メチルトリシクロデカニル基、゚チルトリシクロデカニル基、メチルシクロペンチル基、゚チルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、゚チルシクロヘキシル基、
基−10)3匏䞭、各10は盞互に独立に炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基たたは眮換されおもよい炭玠数〜の䟡の脂環匏炭化氎玠基を瀺し、か぀少なくずも぀の10が眮換されおもよい炭玠数〜の䟡の脂環匏炭化氎玠基であるか、あるいは䜕れか぀の10が盞互に結合しお、それぞれが結合しおいる炭玠原子ず共に、眮換されおもよい炭玠数〜の䟡の脂環匏炭化氎玠基を圢成し、残りの10が炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基たたは眮換されおもよい炭玠数〜の䟡の脂環匏炭化氎玠基である。
等を挙げるこずができる。
Examples of the acyl group include acetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, laurylyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oxalyl group, malonyl Group, succinyl group, glutaryl group, adipoyl group, piperoyl group, suberoyl group, azelaoil group, sebacoyl group, acryloyl group, propioyl group, methacryloyl group, crotonoyl group, oleoyl group, maleoyl group, fumaroyl group, mesaconoyl group, canphoroyl group , Benzoyl group, phthaloyl group, isophthaloyl group, terephthaloyl group, naphthoyl group, toluoyl group, hydroatropoyl group, atropoyl group, cinnamoyl group, furoyl group, thenoyl group, nicotinoyl group Isonicotinoyl group, p- toluenesulfonyl group, and mesyl group.
Furthermore, examples of the cyclic acid dissociable group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 4-t-butylcyclohexyl group, a 4-methoxycyclohexyl group, a cyclohexenyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, and a tricyclo group. Decanyl group, adamantyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiopyranyl group, tetrahydrothiofuranyl group, 3-bromotetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydrothiopyrani Group, 3-tetrahydrothiophene-1,1-dioxide group, methyladamantyl group, ethyladamantyl group, methyltricyclodecanyl group, ethyltricyclodecanyl group, methylcyclopentyl group, ethylcyclopentyl group, Le cyclohexyl group, an ethyl cyclohexyl group,
A group —C (R 10 ) 3 (wherein each R 10 is independently a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a monovalent monovalent group having 4 to 20 carbon atoms which may be substituted) An alicyclic hydrocarbon group and at least one R 10 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms which may be substituted, or any two R 10 are mutually To form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms which may be substituted together with the carbon atom to which each is bonded, and the remaining R 10 is a straight chain having 1 to 4 carbon atoms. A chain or branched alkyl group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms which may be substituted.)
Etc.

゚キシマレヌザヌを甚いるポゞ型感攟射線性暹脂組成物むに特に奜適に甚いられる酞解離性基含有暹脂ずしおは、䞋蚘䞀般匏で衚される繰り返し単䜍を皮以䞊および前蚘酞解離性基を有する繰り返し単䜍を皮以䞊有するアルカリ䞍溶性たたはアルカリ難溶性の暹脂以䞋、「暹脂」ずいう。が奜たしい。なお、暹脂は、゚キシマレヌザヌ、2 ゚キシマレヌザヌ、電子線等を甚いるポゞ型感攟射線性暹脂組成物むにも奜適に䜿甚するこずができる。 The acid-dissociable group-containing resin particularly preferably used for the positive radiation-sensitive resin composition (a) using a KrF excimer laser includes one or more repeating units represented by the following general formula (10) and the acid. An alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “resin (B1)”) having at least one repeating unit having a dissociable group is preferred. The resin (B1) can also be suitably used for a positive radiation sensitive resin composition (A) using an ArF excimer laser, an F 2 excimer laser, an electron beam or the like.

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、11は氎玠原子たたは䟡の有機基を瀺し、およびはそれぞれ〜の敎数で、≊である。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (10), R 11 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, e and f are each an integer of 1 to 3, and (e + f) ≩ 5. ]

䞀般匏で衚される繰り返し単䜍ずしおは、−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、−メチル−−ヒドロキシスチレン、−メチル−−ヒドロキシスチレン、−メチル−−ヒドロキシスチレン、−メチル−−ヒドロキシスチレン、−メチル−−ヒドロキシスチレン、−ゞヒドロキシスチレン、−トリヒドロキシスチレン等の重合性䞍飜和結合が開裂した単䜍を挙げるこずができる。
これらの繰り返し単䜍のうち、−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシ−α−メチルスチレン等の重合性䞍飜和結合が開裂した単䜍が奜たしい。
As the repeating unit represented by the general formula (10), 4-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 2-hydroxystyrene, 4-hydroxy-α-methylstyrene, 3-methyl-4-hydroxystyrene, 2-methyl -4-hydroxystyrene, 2-methyl-3-hydroxystyrene, 4-methyl-3-hydroxystyrene, 5-methyl-3-hydroxystyrene, 3,4-dihydroxystyrene, 2,4,6-trihydroxystyrene, etc. And a unit in which the polymerizable unsaturated bond is cleaved.
Among these repeating units, a unit in which a polymerizable unsaturated bond is cleaved such as 4-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 2-hydroxystyrene, 4-hydroxy-α-methylstyrene is preferable.

たた、前蚘酞解離性基を有する繰り返し単䜍ずしおは、フェノヌル性氎酞基、カルボキシル基等の皮以䞊の酞性官胜基を含有する繰り返し単䜍、奜たしくは前蚘䞀般匏で衚される繰り返し単䜍あるいはメタアクリル酞の重合性䞍飜和結合が開裂した繰り返し単䜍䞭のフェノヌル性氎酞基あるいはカルボキシル基の氎玠原子を前蚘酞解離性基で眮換した単䜍、さらに奜たしくは−−ブトキシスチレン、−−ブトキシカルボニルオキシスチレン、−−ブトキシカルボニルメチルオキシスチレン、−テトラヒドロフラニルオキシスチレン、−テトラヒドロピラニルオキシスチレン、−゚トキシ゚トキシスチレン、−ブチルメタアクリレヌト、メチルアダマンチルメタアクリレヌト、゚チルアダマンチルメタアクリレヌト、メチルシクロペンチルメタアクリレヌト、゚チルシクロペンチルメタアクリレヌト、メチルシクロヘキシルメタアクリレヌト、゚チルシクロヘキシルメタアクリレヌト等の重合性䞍飜和結合が開裂した単䜍を挙げるこずができる。   The repeating unit having an acid dissociable group is a repeating unit containing one or more acidic functional groups such as a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group, preferably a repeating unit represented by the general formula (10) or A unit in which a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group in a repeating unit in which a polymerizable unsaturated bond of (meth) acrylic acid is cleaved is substituted with the acid dissociable group, more preferably 4-t-butoxystyrene, 4- t-butoxycarbonyloxystyrene, 4-t-butoxycarbonylmethyloxystyrene, 4-tetrahydrofuranyloxystyrene, 4-tetrahydropyranyloxystyrene, 2-ethoxyethoxystyrene, t-butyl (meth) acrylate, methyladamantyl (meta ) Acrylate, ethyl adamantyl Meth) acrylate, methylcyclopentyl (meth) acrylate, ethyl cyclopentyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, units polymerizable unsaturated bond is cleaved, such as ethyl cyclohexyl (meth) acrylate.

たた、暹脂は、前蚘以倖の繰り返し単䜍以䞋、「他の繰り返し単䜍」ずいう。を皮以䞊有するこずができる。
他の繰り返し単䜍ずしおは、䟋えば、
スチレン、α−メチルスチレン、−メチルスチレン、−メチルスチレン、−メチルスチレン、−メトキシスチレン、−メトキシスチレン、−メトキシスチレン、−−−ブトキシカルボニル゚チルオキシスチレン等のビニル芳銙族化合物
メタアクリル酞メチル、メタアクリル酞゚チル、メタアクリル酞−プロピル、メタアクリル酞−ブチル、メタアクリル酞−ブチル、メタアクリル酞−ペンチル、メタアクリル酞−ヘキシル、メタアクリル酞−゚チルヘキシル、メタアクリル酞−ヒドロキシ゚チル、メタアクリル酞−ヒドロキシプロピル、メタアクリル酞−ヒドロキシプロピル、メタアクリル酞フェニル、メタアクリル酞フェネチルや、䞋蚘匏〜で衚される単量䜓等のメタアクリル酞゚ステル類
Further, the resin (B1) can have one or more kinds of repeating units other than those described above (hereinafter referred to as “other repeating units (b1)”).
As other repeating unit (b1), for example,
Styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methoxystyrene, 3-methoxystyrene, 4-methoxystyrene, 4- (2-t-butoxycarbonylethyloxy) styrene Vinyl aromatic compounds such as;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, N-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meta ) (Meth) acrylic acid esters such as phenyl acrylate, phenethyl (meth) acrylate, and monomers represented by the following formulas (11) to (13);

Figure 2008189668
Figure 2008189668

Figure 2008189668
Figure 2008189668

Figure 2008189668
〔匏〜においお、は〜の敎数である。〕
Figure 2008189668
[In Formula (11)-(13), g is an integer of 1-6. ]

メタアクリル酞、クロトン酞、マレむン酞、フマル酞、けい皮酞等の䞍飜和カルボン酞類
メタアクリル酞−カルボキシ゚チル、メタアクリル酞−カルボキシプロピル、メタアクリル酞−カルボキシプロピル等の䞍飜和カルボン酞のカルボキシアルキル゚ステル類
メタアクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレむンニトリル、フマロニトリル等の䞍飜和ニトリル化合物
メタアクリルアミド、−ゞメチルメタアクリルアミド、クロトンアミド、マレむンアミド、フマルアミド等の䞍飜和アミド化合物
マレむミド、−フェニルマレむミド、−シクロヘキシルマレむミド等の䞍飜和むミド化合物
−ビニル−ε−カプロラクタム、−ビニルピロリドン、−ビニルピリゞン、−ビニルピリゞン、−ビニルピリゞン、−ビニルむミダゟヌル、−ビニルむミダゟヌル等の他の含窒玠ビニル化合物
等の重合性䞍飜和結合が開裂した単䜍を挙げるこずができる。
Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid;
Carboxyalkyl esters of unsaturated carboxylic acids such as 2-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-carboxypropyl (meth) acrylate, 3-carboxypropyl (meth) acrylate;
Unsaturated nitrile compounds such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, crotonnitrile, maleinnitrile, fumaronitrile;
Unsaturated amide compounds such as (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, crotonamide, maleinamide, fumaramide;
Unsaturated imide compounds such as maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide;
N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinyl pyrrolidone, 2-vinyl pyridine, 3-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-vinyl imidazole, other nitrogen-containing vinyl compounds such as 4-vinyl imidazole, etc. Examples include units in which a saturated bond is cleaved.

これらの他の繰り返し単䜍のうち、スチレン、α−メチルスチレン、−−−ブトキシカルボニル゚チルオキシスチレン、匏で衚される単量䜓、匏で衚される単量䜓等の重合性䞍飜和結合が開裂した単䜍が奜たしい。
たた゚キシマレヌザヌを甚いるポゞ型感攟射性暹脂組成物むには、他の酞解離性基含有暹脂ずしお、クレゟヌルノボラック暹脂のフェノヌル性氎酞基の氎玠原子を前蚘酞解離性基で眮換した暹脂も奜適に䜿甚するこずができる。 この暹脂における奜たしい酞解離性基ずしおは、䟋えば、゚トキシ゚チル基、−ブチル基、−ブトキシカルボニル基、−ブトキシカルボニルメチル基等を挙げるこずができる。
Among these other repeating units (b1), styrene, α-methylstyrene, 4- (2-t-butoxycarbonylethyloxy) styrene, a monomer represented by formula (11), and formula (12) A unit in which a polymerizable unsaturated bond such as a monomer represented is cleaved is preferable.
In addition, the positive radiation sensitive resin composition (a) using a KrF excimer laser includes a resin in which the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group of the cresol novolak resin is substituted with the acid dissociable group as another acid dissociable group-containing resin. It can be preferably used. Preferred acid dissociable groups in this resin include, for example, ethoxyethyl group, t-butyl group, t-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonylmethyl group and the like.

たた、゚キシマレヌザヌを甚いるポゞ型感攟射線性暹脂組成物むに特に奜適に甚いられる酞解離性基含有暹脂ずしおは、䞋蚘䞀般匏で衚される繰り返し単䜍を皮以䞊およびたたは䞋蚘䞀般匏で衚される繰り返し単䜍を皮以䞊有するアルカリ䞍溶性たたはアルカリ難溶性の暹脂以䞋、「暹脂」ずいう。が奜たしい。なお、暹脂は、゚キシマレヌザヌ、2 ゚キシマレヌザヌ、電子線等を甚いるポゞ型感攟射線性暹脂組成物むにも奜適に䜿甚するこずができる。 In addition, as the acid-dissociable group-containing resin particularly preferably used for the positive radiation-sensitive resin composition (A) using an ArF excimer laser, one or more repeating units represented by the following general formula (14) and An alkali-insoluble or hardly-alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “resin (B2)”) having at least one repeating unit represented by the following general formula (15) is preferable. The resin (B2) can also be suitably used for a positive radiation sensitive resin composition (A) using a KrF excimer laser, an F 2 excimer laser, an electron beam or the like.

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、各は互いに独立に氎玠原子たたは酞解離性基を瀺し、か぀少なくずも぀のが酞解離性基であり、各は互いに独立に氎玠原子たたは炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状の䟡のアルキル基を瀺し、は〜の敎数である。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (14), each B independently represents a hydrogen atom or an acid dissociable group, and at least one B is an acid dissociable group, and each D independently represents a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 4 represents a linear or branched monovalent alkyl group, and x is an integer of 0-2. ]

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、12は氎玠原子たたはメチル基を瀺し、各10は盞互に独立に炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基たたは眮換されおもよい炭玠数〜の䟡の脂環匏炭化氎玠基を瀺すか、あるいは䜕れか぀の10が盞互に結合しお、それぞれが結合しおいる炭玠原子ず共に、眮換されおもよい炭玠数〜の䟡の脂環匏炭化氎玠基を圢成し、残りの10が炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基たたは眮換されおもよい炭玠数〜の䟡の脂環匏炭化氎玠基である。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (15), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and each R 10 is independently a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an optionally substituted carbon number. 4-20 monovalent alicyclic hydrocarbon groups, or any two R 10 's bonded to each other, and together with the carbon atoms to which each is bonded, 4 to 4 carbon atoms that may be substituted 20 divalent alicyclic hydrocarbon groups are formed, and the remaining R 10 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an optionally substituted monovalent group having 4 to 20 carbon atoms. An alicyclic hydrocarbon group. ]

暹脂は、前蚘以倖の繰り返し単䜍以䞋、「他の繰り返し単䜍」ずいう。を皮以䞊有するこずができる。
他の繰返し単䜍ずしおは、䟋えば、
ノルボルネンビシクロヘプト−−゚ン、−メチルビシクロヘプト−−゚ン、−゚チルビシクロヘプト−−゚ン、−ヒドロキシビシクロヘプト−−゚ン、−フルオロビシクロヘプト−−゚ン、テトラシクロ2,5 7,10ドデカ−−゚ン、−メチルテトラシクロ
2,5 7,10ドデカ−−゚ン、−゚チルテトラシクロ
2,5 7,10ドデカ−−゚ン、−ヒドロキシテトラシクロ2,5 7,10ドデカ−−゚ン、−フルオロテトラシクロ2,5 7,10ドデカ−−゚ン等のノルボルネン骚栌を有する単量䜓
無氎マレむン酞、無氎むタコン酞等の䞍飜和カルボン酞無氎物
暹脂における他の繰り返し単䜍ずしお䟋瀺したメタアクリル酞゚ステル類や、䞋蚘匏で衚されるメタアクリル酞゚ステル等の重合性䞍飜和結合が開裂した単䜍を挙げるこずができる。
Resin (B2) can have 1 or more types of repeating units other than the above (henceforth "other repeating unit (b2)").
As another repeating unit (b2), for example,
Norbornene (bicyclo [2.2.1] hept-2-ene), 5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene , 5-hydroxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-fluorobicyclo [2.2.1] hept-2-ene, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-methyltetracyclo [4.4.0.
1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8- ethyltetracyclo [4.4.0.
1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-hydroxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-fluorotetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] a monomer having a norbornene skeleton such as dodec-3-ene;
Unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride;
Units in which polymerizable unsaturated bonds such as (meth) acrylates exemplified as other repeating units (b1) in resin (B1) and (meth) acrylate esters represented by the following formula (16) are cleaved Can be mentioned.

Figure 2008189668
〔匏においお、13は氎玠原子たたはメチル基を瀺す。
Figure 2008189668
[In Formula (16), R < 13 > shows a hydrogen atom or a methyl group. )

暹脂が前蚘䞀般匏で衚される繰り返し単䜍を有する堎合は、他の繰り返し単䜍ずしお無氎マレむン酞に由来する繰り返し単䜍を有するこずが奜たしい。   When the resin (B2) has a repeating unit represented by the general formula (14), it is preferable to have a repeating unit derived from maleic anhydride as the other repeating unit (b2).

さらに、2 ゚キシマレヌザヌを甚いるポゞ型感攟射線性暹脂組成物むに特に奜適に甚いられる酞解離性基含有暹脂ずしおは、䞋蚘䞀般匏で衚される構造単䜍を皮以䞊およびたたは䞋蚘䞀般匏で衚される構造単䜍を皮以䞊、奜たしくは䞀般匏で衚される構造単䜍を有するアルカリ䞍溶性たたはアルカリ難溶性のポリシロキサン以䞋、「暹脂」ずいう。が奜たしい。なお、暹脂は、゚キシマレヌザヌ、゚キシマレヌザヌ、電子線等を甚いるポゞ型感攟射線性暹脂組成物むにも奜適に䜿甚するこずができる。 Furthermore, the acid-dissociable group-containing resin particularly preferably used for the positive radiation-sensitive resin composition (a) using an F 2 excimer laser includes one or more structural units represented by the following general formula (17). And / or one or more structural units represented by the following general formula (18), preferably an alkali-insoluble or poorly alkali-soluble polysiloxane having a structural unit represented by the general formula (17) (hereinafter referred to as “resin ( B3) ")) is preferred. The resin (B3) can also be suitably used for a positive radiation sensitive resin composition (A) using a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an electron beam or the like.

Figure 2008189668
〔䞀般匏および䞀般匏においお、は盞互に独立に酞解離性基を有する䟡の有機基を瀺し、14は眮換されおもよい炭玠数〜の盎鎖状、分岐状もしくは環状の䟡の炭化氎玠基を瀺す。
Figure 2008189668
In [Formula (17) and the general formula (18), E is a monovalent represents an organic group, R 14 is linear carbon atoms which may be 20 substituted with an acid dissociable group independently of one another , Branched or cyclic monovalent hydrocarbon group. )

䞀般匏および䞀般匏におけるずしおは、シクロアルキル基、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基等の脂環匏炭化氎玠基に酞解離性基を有する基や、ハロゲン化芳銙族炭化氎玠基に酞解離性基を有する基等が奜たしい。   E in the general formula (17) and the general formula (18) is an acid dissociable group in an alicyclic hydrocarbon group such as a cycloalkyl group, a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, an adamantyl group or the like. And a group having an acid-dissociable group in the halogenated aromatic hydrocarbon group are preferred.

アルカリ可溶性暹脂
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロにおけるアルカリ可溶性暹脂は、アルカリ珟像液ず芪和性を瀺す官胜基、䟋えば、フェノヌル性氎酞基、アルコヌル性氎酞基、カルボキシル基等の酞玠含有官胜基を皮以䞊有する、アルカリ珟像液に可溶な暹脂である。
このようなアルカリ可溶性暹脂ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏〜で衚される繰り返し単䜍を皮以䞊有する付加重合系暹脂、䞋蚘匏で衚される繰り返し単䜍を皮以䞊有する重瞮合系暹脂等を挙げるこずができる。
<Alkali-soluble resin>
The alkali-soluble resin in the positive radiation-sensitive resin composition (b) has at least one functional group having affinity with an alkali developer, for example, one or more oxygen-containing functional groups such as a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, and a carboxyl group. It is a resin that is soluble in an alkaline developer.
Examples of such an alkali-soluble resin include addition polymerization resins having one or more repeating units represented by the following general formulas (19) to (21), and 1 repeating unit represented by the following formula (22). Examples thereof include polycondensation resins having at least species.

Figure 2008189668
〔䞀般匏および䞀般匏においお、15および17は盞互に独立に氎玠原子たたはメチル基を瀺し、16は氎酞基、カルボキシル基、−18、
−18、−18たたは−18䜆し、各18は盞互に独立に−2)h −を瀺し、は〜の敎数である。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (19) and General Formula (20), R 15 and R 17 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 16 represents a hydroxyl group, a carboxyl group, —R 18 COOH,
—OR 18 COOH, —OCOR 18 COOH, or —COOR 18 COOH (where each R 18 independently represents — (CH 2 ) h —, and h is an integer of 1 to 4).

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、各19は盞互に独立に氎玠原子たたは炭玠数〜の盎鎖状もしくは分岐状のアルキル基を瀺す。〕
Figure 2008189668
[In General Formula (22), each R 19 independently represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]

アルカリ可溶性暹脂が付加重合系暹脂の堎合、前蚘䞀般匏〜で衚される繰り返し単䜍のみから構成されおいおもよいが、生成した暹脂がアルカリ珟像液に可溶である限りでは、他の繰り返し単䜍以䞋、「他の繰り返し単䜍」ずいう。を皮以䞊さらに有するこずもできる。
他の繰り返し単䜍ずしおは、䟋えば、前述した暹脂における他の繰り返し単䜍ず同様の単䜍等を挙げるこずができる。
When the alkali-soluble resin is an addition polymerization resin, it may be composed only of the repeating units represented by the general formulas (19) to (21), as long as the generated resin is soluble in an alkali developer. Then, one or more other repeating units (hereinafter referred to as “other repeating units (c1)”) may be further included.
Examples of the other repeating unit (c1) include the same units as the other repeating unit (b1) in the resin (B1) described above.

たた、アルカリ可溶性暹脂が重瞮合系暹脂の堎合、前蚘䞀般匏で衚される繰り返し単䜍のみから構成されおいおもよいが、生成した暹脂がアルカリ珟像液に可溶である限りでは、他の繰り返し単䜍以䞋、「他の繰り返し単䜍」ずいう。を皮以䞊さらに有するこずもできる。   Further, when the alkali-soluble resin is a polycondensation resin, it may be composed only of the repeating unit represented by the general formula (22), but as long as the generated resin is soluble in an alkali developer, One or more other repeating units (hereinafter referred to as “other repeating units (c2)”) may be further included.

アルカリ可溶性暹脂䞭の䞀般匏〜で衚される繰り返し単䜍の含有率は、堎合により含有される他の繰り返し単䜍や他の繰り返し単䜍の皮類により䞀抂に芏定できないが、奜たしくは〜モル、さらに奜たしくは〜モルである。
アルカリ可溶性暹脂は、䞀般匏、䞀般匏等で衚されるような炭玠−炭玠䞍飜和結合を含有する繰り返し単䜍を有する堎合、氎玠添加物ずしお甚いるこずもできる。この堎合の氎玠添加率は、䞀般匏、䞀般匏等で衚される繰り返し単䜍䞭に含たれる炭玠−炭玠䞍飜和結合の、通垞、以䞋、奜たしくは以䞋、さらに奜たしくは以䞋である。この堎合、氎玠添加率がを超えるず、アルカリ可溶性暹脂のアルカリ珟像液による珟像性が䜎䞋するおそれがある。
The content of the repeating unit represented by the general formulas (19) to (22) in the alkali-soluble resin is generally determined depending on the types of other repeating units (c1) and other repeating units (c2) that are optionally contained. Although it cannot be specified, it is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 100 mol%.
When the alkali-soluble resin has a repeating unit containing a carbon-carbon unsaturated bond as represented by the general formula (19), the general formula (22) or the like, it can also be used as a hydrogenated product. The hydrogenation rate in this case is usually 70% or less, preferably 50% or less, of the carbon-carbon unsaturated bond contained in the repeating unit represented by the general formula (19), the general formula (22), etc. More preferably, it is 40% or less. In this case, if the hydrogenation rate exceeds 70%, the developability of the alkali-soluble resin with an alkali developer may be lowered.

ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロにおけるアルカリ可溶性暹脂ずしおは、特に、ポリ−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシスチレン−ヒドロキシ−α−メチルスチレン共重合䜓、−ヒドロキシスチレンスチレン共重合䜓等を䞻成分ずする暹脂が奜たしい。
アルカリ可溶性暹脂のは、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロの所望の特性に応じお倉わるが、奜たしくは〜、さらに奜たしくは〜である。
前蚘アルカリ可溶性暹脂は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
Examples of the alkali-soluble resin in the positive radiation sensitive resin composition (b) include poly (4-hydroxystyrene), 4-hydroxystyrene / 4-hydroxy-α-methylstyrene copolymer, 4-hydroxystyrene / A resin mainly composed of a styrene copolymer or the like is preferable.
The Mw of the alkali-soluble resin varies depending on the desired properties of the positive radiation-sensitive resin composition (b), but is preferably 1,000 to 150,000, more preferably 3,000 to 100,000. .
The alkali-soluble resins can be used alone or in admixture of two or more.

〈アルカリ溶解性制埡剀〉
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロにおけるアルカリ溶解性制埡剀ずしおは、䟋えば、フェノヌル性氎酞基、カルボキシル基等の酞性官胜基の氎玠原子を酞解離性基や−ブトキシカルボニルメチル基で眮換した化合物等を挙げるこずができる。
前蚘酞解離性基ずしおは、䟋えば、前蚘酞解離性基含有暹脂における酞解離性基に぀いお䟋瀺した眮換メチル基、−眮換゚チル基、−眮換−−プロピル基、−分岐アルキル基、シリル基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、環匏酞解離性基等ず同様の基を挙げるこずができる。
アルカリ溶解性制埡剀は、䜎分子化合物でも高分子化合物でもよい。
<Alkali solubility control agent>
Examples of the alkali solubility control agent in the positive radiation sensitive resin composition (b) include, for example, substitution of a hydrogen atom of an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group with an acid dissociable group or a t-butoxycarbonylmethyl group. And the like.
Examples of the acid dissociable group include a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a 1-substituted-n-propyl group, a 1-branched alkyl group exemplified for the acid dissociable group in the acid dissociable group-containing resin, Examples thereof include the same groups as silyl group, germyl group, alkoxycarbonyl group, acyl group, cyclic acid dissociable group and the like.
The alkali solubility controller may be a low molecular compound or a high molecular compound.

ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロにおけるアルカリ溶解抑制剀ずしおは、特に、コヌル酞、デオキシコヌル酞、リトコヌル酞等のステロむド類胆汁酞類や、アダマンタンカルボン酞、アダマンタンゞカルボン酞等の脂環族環あるいは芳銙族環を有するカルボン酞化合物䞭のカルボキシル基の氎玠原子を前蚘酞解離性基や−ブトキシカルボニルメチル基で眮換した化合物等が奜たしい。
前蚘アルカリ溶解性制埡剀は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
Examples of the alkali dissolution inhibitor in the positive radiation sensitive resin composition (b) include steroids (bile acids) such as cholic acid, deoxycholic acid, and lithocholic acid, and fats such as adamantane carboxylic acid and adamantane dicarboxylic acid. A compound in which a hydrogen atom of a carboxyl group in a carboxylic acid compound having a cyclic ring or an aromatic ring is substituted with the acid dissociable group or the t-butoxycarbonylmethyl group is preferable.
The alkali solubility control agents can be used alone or in admixture of two or more.

酞発生剀を含有するネガ型感攟射性暹脂組成物は、
ハ 酞発生剀、アルカリ可溶性暹脂および酞の存圚䞋でアルカリ可溶性暹脂を架橋しうる化合物以䞋、「架橋剀」ずいう。を含有する組成物以䞋、「ネガ型感攟射性暹脂組成物ハ」ずいう。からなる。
ネガ型感攟射線性暹脂組成物ハにおける酞発生剀ずしおは、熱的および化孊的に安定なものが奜たしい。
以䞋、ネガ型感攟射性暹脂組成物ハに぀いお説明する。
Negative-type radiation-sensitive resin composition containing acid generator (I)
(C) (A) Acid generator (I), (C) Alkali-soluble resin and (E) A compound capable of crosslinking the alkali-soluble resin in the presence of an acid (hereinafter referred to as “crosslinking agent (E)”). And a composition containing the composition (hereinafter referred to as “negative-type radiation-sensitive resin composition (C)”).
As the acid generator (I) in the negative radiation sensitive resin composition (c), those which are thermally and chemically stable are preferable.
Hereinafter, the negative radiation sensitive resin composition (C) will be described.

〈アルカリ可溶性暹脂〉
ネガ型感攟射性暹脂組成物ハにおけるアルカリ可溶性暹脂ずしおは、䟋えば、前述したポゞ型感攟射性暹脂組成物ロにおけるアルカリ可溶性暹脂ず同様の暹脂を挙げるこずができる。
ネガ型感攟射線性暹脂組成物ハにおけるアルカリ可溶性暹脂ずしおは、特に、ポリ−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシスチレン−ヒドロキシ−α−メチルスチレン共重合䜓、−ヒドロキシスチレンスチレン共重合䜓等を䞻成分ずする暹脂が奜たしい。
アルカリ可溶性暹脂のは、ネガ型感攟射線性暹脂組成物ハの所望の特性に応じお倉わるが、奜たしくは〜、さらに奜たしくは〜である。
前蚘アルカリ可溶性暹脂は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
<Alkali-soluble resin>
Examples of the alkali-soluble resin in the negative radiation-sensitive resin composition (c) include the same resins as the alkali-soluble resin in the positive radiation-sensitive resin composition (b) described above.
As the alkali-soluble resin in the negative radiation sensitive resin composition (c), in particular, poly (4-hydroxystyrene), 4-hydroxystyrene / 4-hydroxy-α-methylstyrene copolymer, 4-hydroxystyrene / A resin mainly composed of a styrene copolymer or the like is preferable.
The Mw of the alkali-soluble resin varies depending on the desired properties of the negative radiation-sensitive resin composition (c), but is preferably 1,000 to 150,000, more preferably 3,000 to 100,000. .
The alkali-soluble resins can be used alone or in admixture of two or more.

〈架橋剀〉
ネガ型感攟射性暹脂組成物ハにおける架橋剀ずしおは、䟋えば、アルカリ可溶性暹脂ずの架橋反応性を有する官胜基以䞋、「架橋性官胜基」ずいう。を皮以䞊有する化合物を挙げるこずができる。
<Crosslinking agent (E)>
As a crosslinking agent (E) in a negative radiation sensitive resin composition (c), it has 1 or more types of functional groups (henceforth a "crosslinkable functional group") which has crosslinking reactivity with alkali-soluble resin, for example. A compound can be mentioned.

前蚘架橋性官胜基ずしおは、䟋えば、グリシゞル゚ヌテル基、グリシゞル゚ステル基、グリシゞルアミノ基、メトキシメチル基、゚トキシメチル基、ベンゞルオキシメチル基、アセトキシメチル基、ベンゟむロキシメチル基、ホルミル基、アセチル基、ビニル基、む゜プロペニル基、ゞメチルアミノメチル基、ゞ゚チルアミノメチル基、ゞメチロヌルアミノメチル基、ゞ゚チロヌルアミノメチル基、モルホリノメチル基等を挙げるこずができる。   Examples of the crosslinkable functional group include a glycidyl ether group, a glycidyl ester group, a glycidylamino group, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a benzyloxymethyl group, an acetoxymethyl group, a benzoyloxymethyl group, a formyl group, and an acetyl group. , Vinyl group, isopropenyl group, (dimethylamino) methyl group, (diethylamino) methyl group, (dimethylolamino) methyl group, (diethylolamino) methyl group, morpholinomethyl group, and the like.

架橋剀ずしおは、䟋えば、ビスフェノヌル系゚ポキシ化合物、ビスフェノヌル系゚ポキシ化合物、ビスフェノヌル系゚ポキシ化合物、ノボラック暹脂系゚ポキシ化合物、レゟヌル暹脂系゚ポキシ化合物、ポリヒドロキシスチレン系゚ポキシ化合物、メチロヌル基含有メラミン化合物、メチロヌル基含有ベンゟグアナミン化合物、メチロヌル基含有尿玠化合物、メチロヌル基含有フェノヌル化合物、アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコキシアルキル基含有ベンゟグアナミン化合物、アルコキシアルキル基含有尿玠化合物、アルコキシアルキル基含有フェノヌル化合物、カルボキシメチル基含有メラミン暹脂、カルボキシメチル基含有ベンゟグアナミン暹脂、カルボキシメチル基含有尿玠暹脂、カルボキシメチル基含有フェノヌル暹脂、カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カルボキシメチル基含有ベンゟグアナミン化合物、カルボキシメチル基含有尿玠化合物、カルボキシメチル基含有フェノヌル化合物等を挙げるこずができる。
前蚘架橋剀は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
Examples of the crosslinking agent (E) include bisphenol A epoxy compounds, bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, novolac resin epoxy compounds, resole resin epoxy compounds, poly (hydroxystyrene) epoxy compounds, and methylol. Group-containing melamine compound, methylol group-containing benzoguanamine compound, methylol group-containing urea compound, methylol group-containing phenol compound, alkoxyalkyl group-containing melamine compound, alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compound, alkoxyalkyl group-containing urea compound, alkoxyalkyl group-containing phenol compound , Carboxymethyl group-containing melamine resin, carboxymethyl group-containing benzoguanamine resin, carboxymethyl group-containing urea resin, carboxymethyl Containing phenol resin, carboxymethyl group-containing melamine compounds, carboxymethyl group-containing benzoguanamine compounds, carboxymethyl group-containing urea compounds, mention may be made of carboxymethyl group-containing phenol compounds and the like.
The said crosslinking agent (E) can be used individually or in mixture of 2 or more types.

〈他の酞発生剀〉
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物む、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロおよびネガ型感攟射線性暹脂組成物ハは、堎合により、酞発生剀以倖の酞発生剀以䞋、「他の酞発生剀」ずいう。を含有するこずもできる。
他の酞発生剀ずしおは、䟋えば、スルホンむミド化合物、オニりム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酞゚ステル化合物、ゞスルホニルゞアゟメタン化合物、ゞスルホニルメタン化合物、オキシムスルホネヌト化合物、ヒドラゞンスルホネヌト化合物等を挙げるこずができる。
<Other acid generators>
In some cases, the positive-type radiation-sensitive resin composition (a), the positive-type radiation-sensitive resin composition (b) and the negative-type radiation-sensitive resin composition (c) may generate an acid other than the acid generator (I). An agent (hereinafter referred to as “other acid generator”) can also be contained.
Examples of other acid generators include sulfonimide compounds, onium salt compounds, sulfone compounds, sulfonate ester compounds, disulfonyldiazomethane compounds, disulfonylmethane compounds, oxime sulfonate compounds, and hydrazine sulfonate compounds.

〈その他の成分〉
−酞拡散制埡剀−
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物む、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロおよびネガ型感攟射線性暹脂組成物ハには、露光により酞発生剀から生じた酞のレゞスト被膜䞭における拡散珟象を制埡し、非露光領域での奜たしくない化孊反応を抑制する䜜甚を有する酞拡散制埡剀を配合するこずが奜たしい。
このような酞拡散制埡剀を䜿甚するこずにより、組成物の貯蔵安定性が向䞊し、たたレゞストずしお解像床が向䞊するずずもに、露光から露光埌の加熱凊理たでの匕き眮き時間の倉動によるレゞストパタヌンの線幅倉化を抑えるこずができ、プロセス安定性に極めお優れたものずなる。
<Other ingredients>
-Acid diffusion control agent-
The positive-type radiation-sensitive resin composition (a), the positive-type radiation-sensitive resin composition (b) and the negative-type radiation-sensitive resin composition (c) have an acid resist film generated from an acid generator upon exposure. It is preferable to add an acid diffusion control agent that controls the diffusion phenomenon inside and suppresses an undesirable chemical reaction in the non-exposed region.
By using such an acid diffusion control agent, the storage stability of the composition is improved, the resolution is improved as a resist, and due to fluctuations in the holding time (PED) from exposure to heat treatment after exposure. Changes in the line width of the resist pattern can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.

酞拡散制埡剀ずしおは、レゞストパタヌンの圢成工皋䞭の露光や加熱凊理により塩基性が倉化しない含窒玠有機化合物が奜たしい。
このような含窒玠有機化合物ずしおは、䟋えば、䞋蚘䞀般匏で衚される化合物以䞋、「含窒玠化合物α) 」ずいう。
As the acid diffusion controller, a nitrogen-containing organic compound whose basicity is not changed by exposure or heat treatment in the resist pattern forming step is preferable.
As such a nitrogen-containing organic compound, for example, a compound represented by the following general formula (33) (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (α)”).

Figure 2008189668
〔䞀般匏においお、各31は盞互に独立に氎玠原子、アルキル基、アリヌル基たたはアラルキル基を瀺し、これらの基は䟋えばヒドロキシ基等の官胜基で眮換されおいおもよい。〕、
Figure 2008189668
[In the general formula (33), each R 31 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and these groups may be substituted with a functional group such as a hydroxy group. ],

同䞀分子内に窒玠原子を個有するゞアミノ化合物以䞋、「含窒玠化合物β」ずいう。、窒玠原子を個以䞊有するゞアミノ重合䜓以䞋、「含窒玠化合物γ) 」ずいう。、アミド基含有化合物、りレア化合物、含窒玠耇玠環化合物等を挙げるこずができる。
前蚘酞拡散制埡剀は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
A diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (β)”) and a diamino polymer having three or more nitrogen atoms (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (γ)”). ), Amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like.
The acid diffusion controller can be used alone or in admixture of two or more.

−アルカリ可溶性暹脂−
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物むには、堎合により、アルカリ可溶性暹脂以䞋、「アルカリ可溶性暹脂」ずいう。を配合するこずができる。
アルカリ可溶性暹脂ずしおは、䟋えば、ポリ−ヒドロキシスチレン、郚分氎玠添加ポリ−ヒドロキシスチレン、ポリ−ヒドロキシスチレン、郚分氎玠添加ポリ−ヒドロキシスチレン、−ヒドロキシスチレン−ヒドロキシスチレン共重合䜓、−ヒドロキシスチレンスチレン共重合䜓、ノボラック暹脂、ポリビニルアルコヌル、ポリアクリル酞等を挙げるこずができる。
アルカリ可溶性暹脂のは、通垞、−、奜たしくは−である。
前蚘アルカリ可溶性暹脂は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
-Alkali-soluble resin-
In some cases, an alkali-soluble resin (hereinafter referred to as “alkali-soluble resin (c)”) can be blended with the positive radiation-sensitive resin composition (A).
Examples of the alkali-soluble resin (c) include poly (4-hydroxystyrene), partially hydrogenated poly (4-hydroxystyrene), poly (3-hydroxystyrene), partially hydrogenated poly (3-hydroxystyrene), 4 -Hydroxystyrene / 3-hydroxystyrene copolymer, 4-hydroxystyrene / styrene copolymer, novolak resin, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid and the like can be mentioned.
Mw of alkali-soluble resin (c) is 1,000-1,000,000 normally, Preferably it is 2,000-100,000.
The alkali-soluble resin (c) can be used alone or in admixture of two or more.

−界面掻性剀−
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物む、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロおよびネガ型感攟射線性暹脂組成物ハには、組成物の塗垃性やストリ゚ヌション、レゞストずしおの珟像性等を改良する䜜甚を瀺す界面掻性剀を配合するこずができる。
このような界面掻性剀ずしおは、ポリオキシ゚チレンラりリル゚ヌテル、ポリオキシ゚チレンステアリル゚ヌテル、ポリオキシ゚チレンオレむル゚ヌテル、ポリオキシ゚チレン−オクチルフェノヌル゚ヌテル、ポリオキシ゚チレン−ノニルフェノヌル゚ヌテル、ポリ゚チレングリコヌルゞラりレヌト、ポリ゚チレングリコヌルゞステアレヌト等を挙げるこずができ、たた垂販品ずしおは、䟋えば、゚フトップ、同、同トヌケムプロダクツ瀟補、メガファックス、同以䞊、倧日本むンキ化孊工業株補、フロラヌド、同以䞊、䜏友スリヌ゚ム株補、アサヒガヌド、サヌフロン−、同、同、同、同、同、同以䞊、旭硝子株補、信越化孊工業株補、ポリフロヌ、同以䞊、共栄瀟化孊株補等を挙げるこずができる。
これらの界面掻性剀は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
-Surfactant-
The positive-type radiation-sensitive resin composition (A), the positive-type radiation-sensitive resin composition (B) and the negative-type radiation-sensitive resin composition (C) can be used as coating properties, striations, and resists. A surfactant exhibiting an effect of improving developability and the like can be blended.
Examples of such surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenol ether, polyoxyethylene n-nonylphenol ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol dilaurate. Examples of commercially available products include F-top EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafax F171, F173 (above, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) )), Fluorad FC430, FC431 (above, manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, the SC105, the SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
These surfactants can be used alone or in admixture of two or more.

−増感剀−
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物む、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロおよびネガ型感攟射線性暹脂組成物ハには、増感剀を配合するこずができる。
奜たしい増感剀ずしおは、䟋えば、カルバゟヌル類、ベンゟフェノン類、ロヌズベンガル類、アントラセン類等を挙げるこずができる。
これらの増感剀は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
−前蚘以倖の添加剀−
たた、染料およびたたは顔料を配合するこずにより、露光郚の朜像を可芖化させお、露光時のハレヌションの圱響を緩和でき、接着助剀を配合するこずにより、基板ずの接着性をさらに改善するこずができる。
さらに、他の添加剀ずしお、−ヒドロキシ−'−メチルカルコン等のハレヌション防止剀、圢状改良剀、保存安定剀、消泡剀等を配合するこずもできる。
-Sensitizer-
A sensitizer can be mix | blended with positive type radiation sensitive resin composition (I), positive type radiation sensitive resin composition (B), and negative type radiation sensitive resin composition (C).
Preferred sensitizers include, for example, carbazoles, benzophenones, rose bengals, anthracenes and the like.
These sensitizers can be used alone or in admixture of two or more.
-Additives other than the above-
In addition, by blending dyes and / or pigments, the latent image of the exposed area can be visualized, and the influence of halation during exposure can be alleviated. can do.
Furthermore, as other additives, an antihalation agent such as 4-hydroxy-4′-methylchalcone, a shape improver, a storage stabilizer, an antifoaming agent, and the like can be blended.

〈溶剀〉
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物む、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロおよびネガ型感攟射線性暹脂組成物ハは、その䜿甚に際しお、党固圢分の濃床が、通垞、〜重量、奜たしくは〜重量になるように、溶剀に均䞀に溶解したのち、䟋えば孔埄Ό皋床のフィルタヌでろ過するこずにより、組成物溶液ずしお調補される。
前蚘組成物溶液の調補に䜿甚される溶剀ずしおは、䟋えば、
゚チレングリコヌルモノメチル゚ヌテルアセテヌト、゚チレングリコヌルモノ゚チル゚ヌテルアセテヌト、゚チレングリコヌルモノ−−プロピル゚ヌテルアセテヌト、゚チレングリコヌルモノ−−ブチル゚ヌテルアセテヌト等の゚チレングリコヌルモノアルキル゚ヌテルアセテヌト類
プロピレングリコヌルモノメチル゚ヌテル、プロピレングリコヌルモノ゚チル゚ヌテル、プロピレングリコヌルモノ−−プロピル゚ヌテル、プロピレングリコヌルモノ−−ブチル゚ヌテル等のプロピレングリコヌルモノアルキル゚ヌテル類
プロピレングリコヌルゞメチル゚ヌテル、プロピレングリコヌルゞ゚チル゚ヌテル、プロピレングリコヌルゞ−−プロピル゚ヌテル、プロピレングリコヌルゞ−−ブチル゚ヌテル等のプロピレングリコヌルゞアルキル゚ヌテル類
プロピレングリコヌルモノメチル゚ヌテルアセテヌト、プロピレングリコヌルモノ゚チル゚ヌテルアセテヌト、プロピレングリコヌルモノ−−プロピル゚ヌテルアセテヌト、プロピレングリコヌルモノ−−ブチル゚ヌテルアセテヌト等のプロピレングリコヌルモノアルキル゚ヌテルアセテヌト類
< Solvent >
The positive-type radiation-sensitive resin composition (a), the positive-type radiation-sensitive resin composition (b) and the negative-type radiation-sensitive resin composition (c) have a total solid content of It is prepared as a composition solution by uniformly dissolving in a solvent so as to be 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 40% by weight, and then filtering through a filter having a pore size of about 0.2 ÎŒm, for example.
Examples of the solvent used for the preparation of the composition solution include:
Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate;
Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether;
Propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol di-n-propyl ether, propylene glycol di-n-butyl ether;
Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol mono-n-butyl ether acetate;

乳酞メチル、乳酞゚チル、乳酞−プロピル、乳酞−プロピル等の乳酞゚ステル類
ぎ酞−アミル、ぎ酞−アミル、酢酞゚チル、酢酞−プロピル、酢酞−プロピル、酢酞−ブチル、酢酞−ブチル、酢酞−アミル、酢酞−アミル、プロピオン酞−プロピル、プロピオン酞−ブチル、プロピオン酞−ブチル等の脂肪族カルボン酞゚ステル類
ヒドロキシ酢酞゚チル、−ヒドロキシ−−メチルプロピオン酞゚チル、−ヒドロキシ−−メチル酪酞メチル、メトキシ酢酞゚チル、゚トキシ酢酞゚チル、−メトキシプロピオン酞メチル、−メトキシプロピオン酞゚チル、−゚トキシプロピオン酞メチル、−゚トキシプロピオン酞゚チル、−メトキシブチルアセテヌト、−メチル−−メトキシブチルアセテヌト、−メチル−−メトキシブチルプロピオネヌト、−メチル−−メトキシブチルブチレヌト、アセト酢酞メチル、アセト酢酞゚チル、ピルビン酞メチル、ピルビン酞゚チル等の他の゚ステル類
トル゚ン、キシレン等の芳銙族炭化氎玠類
メチル゚チルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、−ヘプタノン、−ヘプタノン、−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類
−メチルホルムアミド、−ゞメチルホルムアミド、−メチルアセトアミド、−ゞメチルアセトアミド、−メチルピロリドン等のアミド類
γ−ブチロラクン等のラクトン類
等を挙げるこずができる。
これらの溶剀は、単独でたたは皮以䞊を混合しお䜿甚するこずができる。
Lactate esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, i-propyl lactate;
N-amyl formate, i-amyl formate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl acetate, i-amyl acetate, i-propyl propionate Aliphatic carboxylic acid esters such as n-butyl propionate and i-butyl propionate;
Ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxy Methyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, Other esters such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Ketones such as methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone;
Amides such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone;
Examples include lactones such as γ-butyrolacun.
These solvents can be used alone or in admixture of two or more.

〈レゞストパタヌンの圢成〉
ポゞ型感攟射線性暹脂組成物む、ポゞ型感攟射線性暹脂組成物ロおよびネガ型感攟射線性暹脂組成物ハからレゞストパタヌンを圢成する際には、前述したようにしお調補された組成物溶液を、回転塗垃、流延塗垃、ロヌル塗垃等の適宜の塗垃手段によっお、䟋えば、シリコンりェハヌ、アルミニりムで被芆されたりェハヌ等の基板䞊に塗垃し、堎合により予め℃〜℃皋床の枩床で加熱凊理以䞋、「」ずいう。を行っお、レゞスト被膜を圢成したのち、所定のマスクパタヌンを介しお露光する。その際に䜿甚される攟射線ずしおは、䟋えば、玫倖線、゚キシマレヌザヌ波長、゚キシマレヌザヌ波長、2 ゚キシマレヌザヌ波長、極玫倖線、波長等等の遠玫倖線、電子線等の荷電粒子線、シンクロトロン攟射線等の線等を適宜遞択しお䜿甚するこずができるが、これらのうち遠玫倖線、電子線が奜たしい。たた、露光量等の露光条件は、感攟射線性暹脂組成物の配合組成、各添加剀の皮類等に応じお、適宜遞定される。
本発明においおは、高粟床の埮现パタヌンを安定しお圢成するために、露光埌に、〜℃の枩床で秒以䞊加熱凊理以䞋、「」ずいう。を行なうこずが奜たしい。この堎合、の枩床が℃未満では、基板の皮類による感床のばら぀きが広がるおそれがある。
その埌、アルカリ珟像液により、通垞、〜℃で〜秒、奜たしくは〜℃で〜秒、特に奜たしくは〜℃で〜秒の条件で珟像するこずにより、所定のレゞストパタヌンを圢成する。
前蚘アルカリ珟像液ずしおは、䟋えば、アルカリ金属氎酞化物、アンモニア氎、モノ−、ゞ−あるいはトリ−アルキルアミン類、モノ−、ゞ−あるいはトリ−アルカノヌルアミン類、耇玠環匏アミン類、テトラアルキルアンモニりムヒドロキシド類、コリン、−ゞアザビシクロ−−−りンデセン、−ゞアザビシクロ−−−ノネン等のアルカリ性化合物を、通垞、〜重量、奜たしくは〜重量、特に奜たしくは〜重量の濃床ずなるよう溶解したアルカリ性氎溶液が䜿甚される。
たた、前蚘アルカリ性氎溶液からなる珟像液には、䟋えばメタノヌル、゚タノヌル等の氎溶性有機溶剀や界面掻性剀を適宜添加するこずもできる。
なお、レゞストパタヌンの圢成に際しおは、環境雰囲気䞭に含たれる塩基性䞍玔物等の圱響を防止するため、レゞスト被膜䞊に保護膜を蚭けるこずができ、たた䞋局甚あるいは䞊局甚の反射防止膜を蚭けるこずもできる。
< Formation of resist pattern >
When forming a resist pattern from the positive-type radiation-sensitive resin composition (A), the positive-type radiation-sensitive resin composition (B) and the negative-type radiation-sensitive resin composition (C), as described above. The prepared composition solution is applied onto a substrate such as a silicon wafer or a wafer coated with aluminum by an appropriate application means such as spin coating, cast coating, roll coating, etc. A heat treatment (hereinafter referred to as “PB”) is performed at a temperature of about 160 ° C. to form a resist film, and then exposed through a predetermined mask pattern. Examples of radiation used in this case include ultraviolet rays, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (extreme ultraviolet light, wavelength 13 nm, etc.), etc. Far-ultraviolet rays, charged particle beams such as electron beams, and X-rays such as synchrotron radiation can be appropriately selected and used. Of these, far-ultraviolet rays and electron beams are preferred. Moreover, exposure conditions, such as exposure amount, are suitably selected according to the compounding composition of a radiation sensitive resin composition, the kind of each additive, etc.
In the present invention, in order to stably form a high-precision fine pattern, it is preferable to perform a heat treatment (hereinafter referred to as “PEB”) for 30 seconds or more at a temperature of 70 to 160 ° C. after exposure. In this case, if the temperature of the PEB is less than 70 ° C., there is a possibility that the variation in sensitivity depending on the type of the substrate is widened.
Then, it is developed with an alkali developer usually at 10 to 50 ° C. for 10 to 200 seconds, preferably at 15 to 30 ° C. for 15 to 100 seconds, particularly preferably at 20 to 25 ° C. for 15 to 90 seconds. A predetermined resist pattern is formed.
Examples of the alkali developer include alkali metal hydroxide, aqueous ammonia, mono-, di- or tri-alkylamines, mono-, di- or tri-alkanolamines, heterocyclic amines, and tetraalkyl. Alkaline compounds such as ammonium hydroxides, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene are usually used. An alkaline aqueous solution dissolved so as to have a concentration of 1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, particularly preferably 1 to 3% by weight is used.
In addition, a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be appropriately added to the developer composed of the alkaline aqueous solution.
In forming the resist pattern, a protective film can be provided on the resist film to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, and an antireflection film for the lower layer or the upper layer is provided. You can also.

本発明のスルホン酞−は、燃焌性が比范的高く、たた人䜓蓄積性にも問題がなく、しかも酞性床および沞点が十分高く、か぀レゞスト被膜䞭での拡散長も適床に短いずいう特性を有し、特に、゚キシマレヌザヌ、゚キシマレヌザヌ、 2 ゚キシマレヌザヌあるいはに代衚される遠玫倖線や電子線に有効に感応する化孊増幅型レゞストに有甚な感攟射線性暹脂組成物を甚いおレゞストパタヌンを圢成する際に露光により、あるいは加熱により、酞発生剀から発生する酞であり、たたレゞストパタヌンを圢成する際に蚭けられる䞋局甚あるいは䞊局甚の反射防止膜の構成成分ずしお有甚であり、本発明のスルホン酞塩および本発明のスルホニルハラむド化合物は、酞発生剀を合成する反応䞭間䜓ずしお有甚であり、さらにスルホン酞−、スルホン酞塩およびスルホニルハラむド化合物は、各皮のスルホン酞誘導䜓の合成原料等ずしおも有甚である。
なお、酞発生剀を含有する感攟射線性暹脂組成物は、掻性攟射線、特に、゚キシマレヌザヌ、゚キシマレヌザヌ、2 ゚キシマレヌザヌあるいはに代衚される遠玫倖線や電子線に有効に感応し、感床が高く、か぀レゞスト被膜䞭での酞の拡散長が適床に短く、解像床に優れおおり、たたマスクパタヌンの疎密床ぞの䟝存性が小さく、今埌たすたす埮现化が進行するずみられる集積回路玠子の補造に代衚される埮现加工の分野で極めお奜適に䜿甚するこずができる。
The sulfonic acid (Ia) of the present invention has a relatively high combustibility, no problem in human body accumulation, sufficiently high acidity and boiling point, and a moderately short diffusion length in the resist film. In particular, a radiation sensitive resin composition useful for a chemically amplified resist that is sensitive to far ultraviolet rays and electron beams typified by KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser or EUV. An acid generated from the acid generator (I) by exposure or heating when forming a resist pattern, and a structure of an antireflection film for lower layer or upper layer provided when forming a resist pattern It is useful as a component, and the sulfonate (1C) of the present invention and the sulfonyl halide compound (4A) of the present invention react with the acid generator (I). Are useful as intermediates, further sulfonate (I-a), sulfonate (1C) and sulfonyl halide compound (4A) are also useful as a raw material for the synthesis of various sulfonic acid derivatives.
The radiation-sensitive resin composition containing the acid generator (I) is effective for actinic radiation, particularly far ultraviolet rays and electron beams represented by KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser or EUV. Sensitive, high sensitivity, moderately short acid diffusion length in resist film, excellent resolution, and less dependent on mask pattern sparse density. It can be used very suitably in the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements.

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