JP2011006402A - Salt for use in acid generating agent, and resist composition - Google Patents

Salt for use in acid generating agent, and resist composition Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a salt forming a pattern of an excellent shape, line edge roughness and focus margin, and a resist composition or the like comprising the salt.SOLUTION: The salt is represented by formula (I-DD). In the formula, Qand Qeach represents a fluorine atom or a perfluoroalkyl group; Xrepresents a single bond or -[CH]-, provided that k is an integer of 1-17; Yrepresents an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group; Aand Aeach represents an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group, provided that Aand Atogether may form a ring; Arrepresents a (m+1)-valent aromatic hydrocarbon group; Brepresents a single bond or an alkylene group; Brepresents a group that cannot be eliminated by the action of an acid, and is an alicyclic hydrocarbon group comprising at least one oxo group; and mand meach represents an integer of 0-2, mrepresents an integer of 1-3, and mrepresents an integer of 1-3.

Description

本発明は、酸発生剤用の塩及びレジスト組成物に関する。   The present invention relates to a salt for an acid generator and a resist composition.

リソグラフィ技術を用いた半導体の微細加工に用いられる化学増幅型レジスト組成物は、露光により酸を発生する酸発生剤を含有する。   A chemically amplified resist composition used for microfabrication of a semiconductor using a lithography technique contains an acid generator that generates an acid upon exposure.

特許文献1には、メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、メタクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル、及びα−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンを、50:25:25のモル比で仕込み、重合させてなる樹脂と、トリフェニルスルホニウム1−((3−ヒドロキシアダマンチル)メトキシカルボニル)ジフルオロメタンスルホナートからなる酸発生剤と、2,6−ジイソプロピルアニリンからなるクエンチャーと溶剤とからなる化学増幅型ポジ型レジスト組成物が記載されている。   In Patent Document 1, 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate, and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone were charged in a molar ratio of 50:25:25, and polymerization was performed. A chemical amplification type comprising: a resin obtained by forming an acid generator comprising triphenylsulfonium 1-((3-hydroxyadamantyl) methoxycarbonyl) difluoromethanesulfonate; a quencher comprising 2,6-diisopropylaniline; and a solvent. A positive resist composition is described.

特開2006−257078号公報JP 2006-257078 A

従来の酸発生剤を含むレジスト組成物では、得られるパターンの形状、ラインエッジラフネス及びフォーカスマージンが必ずしも満足できない場合があった。   In the case of a resist composition containing a conventional acid generator, the shape of the pattern, the line edge roughness, and the focus margin may not always be satisfied.

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(I−DD)で表される塩。

Figure 2011006402
[式(I−DD)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は−[CH−を表し、該−[CH−に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該−[CH−に含まれる水素原子は、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。kは、1〜17の整数を表す。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、Y基はフッ素原子を含まない。
及びAは、互いに独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、AとAとが一緒になって炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる水素原子は、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる−CH−は−O−で置き換わっていてもよい。
Arは、置換基を有していてもよい(m+1)価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、酸の作用により脱離し得ない基を表し、かつ、少なくとも1つのオキソ基を有する炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表す。該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
及びmは、互いに独立に、0〜2の整数を表す。
は、1〜3の整数を表す。ただし、m+m+m=3である。
は、1〜3の整数を表す。] The present invention includes the following inventions.
[1] A salt represented by the formula (I-DD).
Figure 2011006402
[In the formula (I-DD),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or — [CH 2 ] k —, —CH 2 — contained in — [CH 2 ] k — may be replaced by —O— or —CO—, and the — [ The hydrogen atom contained in CH 2 ] k — may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. k represents an integer of 1 to 17.
Y 1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —O— or —. It may be replaced by CO-. However, Y 1 groups containing no fluorine atom.
Do A 1 and A 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms? , A 1 and A 2 together form a ring having 3 to 20 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and hydrogen atoms contained in the ring are , A hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic The —CH 2 — contained in the hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and ring may be replaced by —O—.
Ar 1 represents an (m 4 +1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
B 1 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
B 2 represents a group that cannot be removed by the action of an acid, and represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms having at least one oxo group. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m 1 and m 2 each independently represent an integer of 0 to 2.
m 3 represents an integer of 1 to 3. However, it is m 1 + m 2 + m 3 = 3.
m 4 represents an integer of 1 to 3. ]

〔2〕式(I−DD−1)で表される〔1〕記載の塩。

Figure 2011006402
[式(I−DD−1)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は−[CH−を表し、該−[CH−に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該−[CH−に含まれる水素原子は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。kは、1〜17の整数を表す。
1’は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、水酸基、シアノ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、Y1’はフッ素原子を含まない。
及びAは、互いに独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、AとAとが一緒になって炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる水素原子は、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる−CH−は−O−で置き換わっていてもよい。
Ar1’は、(m+1)価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、酸の作用により脱離し得ない基を表し、かつ、少なくとも1つのオキソ基を有する炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表す。該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
及びmは、互いに独立に、0〜2の整数を表す。
は、1〜3の整数を表す。ただし、m+m+m=3である。
は、1〜3の整数を表す。] [2] The salt of [1] represented by the formula (I-DD-1).
Figure 2011006402
[In the formula (I-DD-1),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or — [CH 2 ] k —, —CH 2 — contained in — [CH 2 ] k — may be replaced by —O— or —CO—, and the — [ CH 2] k - hydrogen atoms contained in the optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. k represents an integer of 1 to 17.
Y 1 ′ is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group includes a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxyl group, a cyano group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms And —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. However, Y 1 ′ does not contain a fluorine atom.
Do A 1 and A 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms? , A 1 and A 2 together form a ring having 3 to 20 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and hydrogen atoms contained in the ring are , A hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic The —CH 2 — contained in the hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and ring may be replaced by —O—.
Ar 1 ′ represents an (m 4 +1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxyl group, or a carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
B 1 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
B 2 represents a group that cannot be removed by the action of an acid, and represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms having at least one oxo group. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m 1 and m 2 each independently represent an integer of 0 to 2.
m 3 represents an integer of 1 to 3. However, it is m 1 + m 2 + m 3 = 3.
m 4 represents an integer of 1 to 3. ]

〔3〕Bが、式(DD−b)で表される基である〔1〕又は〔2〕記載の塩。

Figure 2011006402
[式(DD−b)中、
は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基を表すか、Rの2つが一緒になって炭素数1〜20の環を形成する。
lは、0〜5の整数を表す。lが2以上のとき、複数のRは、互いに同一でも異なってもよい。] [3] The salt according to [1] or [2], wherein B 2 is a group represented by the formula (DD-b).
Figure 2011006402
[In the formula (DD-b),
R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms. Or two of R 9 together form a ring having 1 to 20 carbon atoms.
l represents an integer of 0 to 5. When l is 2 or more, the plurality of R 9 may be the same as or different from each other. ]

〔4〕Ar又はAr1’は、フェニレン基であり、mは、1である〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の塩。 [4] The salt according to any one of [1] to [3], wherein Ar 1 or Ar 1 ′ is a phenylene group, and m 4 is 1.

〔5〕m、m及びmは、1である〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の塩。 [5] The salt according to any one of [1] to [4], wherein m 1 , m 2 and m 3 are 1.

〔6〕Bは、*−O−CO−、*−CO−O−、−O−又は*−O−CH−CO−O−である(*は、Arとの結合位置を表す)〔1〕〜〔5〕のいずれか記載の塩。 [6] B 1 is * —O—CO—, * —CO—O—, —O— or * —O—CH 2 —CO—O— (* represents a bonding position with Ar 1. ) The salt according to any one of [1] to [5].

〔7〕Ar又はAr1’は、p−フェニレン基である〔1〕〜〔6〕のいずれか記載の塩。 [7] The salt according to any one of [1] to [6], wherein Ar 1 or Ar 1 ′ is a p-phenylene group.

〔8〕上記〔1〕〜〔7〕のいずれか記載の塩を含有する酸発生剤。   [8] An acid generator containing the salt according to any one of [1] to [7].

〔9〕上記〔8〕記載の酸発生剤と樹脂とを含有し、
該樹脂は酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸と作用した該樹脂はアルカリ水溶液で溶解しえる樹脂であるレジスト組成物。
[9] The acid generator according to [8] above and a resin,
A resist composition, wherein the resin has an acid-labile group and is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution, and the resin that has reacted with an acid is a resin that can be dissolved in an aqueous alkali solution.

〔10〕さらに塩基性化合物を含有する〔9〕記載のレジスト組成物。   [10] The resist composition according to [9], further containing a basic compound.

〔11〕(1)上記〔9〕又は〔10〕記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
[11] (1) A step of applying the resist composition according to [9] or [10] on a substrate,
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:

本発明の塩によれば、該塩を含むレジスト組成物を用いて、優れた形状、ラインエッジラフネス及びフォーカスマージンを有するパターンを形成することができる。   According to the salt of the present invention, a pattern having an excellent shape, line edge roughness, and focus margin can be formed using a resist composition containing the salt.

本発明の塩は、式(I−DD)で示される。

Figure 2011006402
[式(I−DD)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は−[CH−を表し、該−[CH−に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該−[CH−に含まれる水素原子は、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。kは、1〜17の整数を表す。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、Yはフッ素原子を含まない。
及びAは、互いに独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、AとAとが一緒になって炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる水素原子は、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる−CH−は−O−で置き換わっていてもよい。
Arは、置換基を有していてもよい(m+1)価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、酸の作用により脱離し得ない基を表し、かつ、少なくとも1つのオキソ基を有する炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表す。該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
及びmは、互いに独立に、0〜2の整数を表す。
は、1〜3の整数を表す。ただし、m+m+m=3である。
は、1〜3の整数を表す。] The salt of the present invention is represented by the formula (I-DD).
Figure 2011006402
[In the formula (I-DD),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or — [CH 2 ] k —, —CH 2 — contained in — [CH 2 ] k — may be replaced by —O— or —CO—, and the — [ The hydrogen atom contained in CH 2 ] k — may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. k represents an integer of 1 to 17.
Y 1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —O— or —. It may be replaced by CO-. However, Y 1 does not contain a fluorine atom.
Do A 1 and A 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms? , A 1 and A 2 together form a ring having 3 to 20 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and hydrogen atoms contained in the ring are , A hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic The —CH 2 — contained in the hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and ring may be replaced by —O—.
Ar 1 represents an (m 4 +1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
B 1 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
B 2 represents a group that cannot be removed by the action of an acid, and represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms having at least one oxo group. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m 1 and m 2 each independently represent an integer of 0 to 2.
m 3 represents an integer of 1 to 3. However, it is m 1 + m 2 + m 3 = 3.
m 4 represents an integer of 1 to 3. ]

本発明の塩は、式(I−DD−1)で示されることが好ましい。

Figure 2011006402
[式(I−DD−1)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は−[CH−を表し、該−[CH−に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該−[CH−に含まれる水素原子は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。kは、1〜17の整数を表す。
1’は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、水酸基、シアノ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、Y1’はフッ素原子を含まない。
及びAは、互いに独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、AとAとが一緒になって炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる水素原子は、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる−CH−は−O−で置き換わっていてもよい。
Ar1’は、(m+1)価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、酸の作用により脱離し得ない基を表し、かつ、少なくとも1つのオキソ基を有する炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表す。該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
及びmは、互いに独立に、0〜2の整数を表す。
は、1〜3の整数を表す。ただし、m+m+m=3である。
は、1〜3の整数を表す。] The salt of the present invention is preferably represented by the formula (I-DD-1).
Figure 2011006402
[In the formula (I-DD-1),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or — [CH 2 ] k —, —CH 2 — contained in — [CH 2 ] k — may be replaced by —O— or —CO—, and the — [ CH 2] k - hydrogen atoms contained in the optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. k represents an integer of 1 to 17.
Y 1 ′ is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group includes a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxyl group, a cyano group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms And —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. However, Y 1 ′ does not contain a fluorine atom.
Do A 1 and A 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms? , A 1 and A 2 together form a ring having 3 to 20 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and hydrogen atoms contained in the ring are , A hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic The —CH 2 — contained in the hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and ring may be replaced by —O—.
Ar 1 ′ represents an (m 4 +1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxyl group, or a carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
B 1 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
B 2 represents a group that cannot be removed by the action of an acid, and represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms having at least one oxo group. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m 1 and m 2 each independently represent an integer of 0 to 2.
m 3 represents an integer of 1 to 3. However, it is m 1 + m 2 + m 3 = 3.
m 4 represents an integer of 1 to 3. ]

ペルフルオロアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロ−n−プロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロ−n−ブチル基、ペルフルオロ−sec−ブチル基、ペルフルオロ−tert−ブチル基、ペルフルオロ−n−ペンチル基、ペルフルオロ−n−ヘキシル基などが挙げられる。なかでも、ペルフルオロメチル基が好ましい。   Examples of perfluoroalkyl groups include perfluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoro-n-propyl group, perfluoroisopropyl group, perfluoro-n-butyl group, perfluoro-sec-butyl group, perfluoro-tert-butyl group, perfluoro-n- A pentyl group, a perfluoro-n-hexyl group, etc. are mentioned. Of these, a perfluoromethyl group is preferable.

−[CH−としては、炭素数1〜17のアルキレン基が挙げられる。アルキレン基としては、例えば、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基、ヘキサデカメチレン基、ヘプタデカメチレン基、イソプロピレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基等が挙げられる。 Examples of — [CH 2 ] k — include an alkylene group having 1 to 17 carbon atoms. Examples of the alkylene group include a methylene group, a dimethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, a heptamethylene group, an octamethylene group, a nonamethylene group, a decamethylene group, an undecamethylene group, and a dodecamethylene group. , Tridecamethylene group, tetradecamethylene group, pentadecamethylene group, hexadecamethylene group, heptacamethylene group, isopropylene group, sec-butylene group, tert-butylene group and the like.

−[CH−に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、−CO−O−X10−、−CO−O−X11−CO−O−、−X12−O−CO−、−X13−O−X14−、−X15−O−、−X16−CO−O−、などが挙げられ、好ましくは−CO−O−X10−、−CO−O−X11−CO−O−、−X12−O−CO−、−X13−O−X14−が挙げられ、より好ましくは−CO−O−X10−が挙げられる。
ここで、*は−CQ−との結合手を表し、X10、X12〜X14及びX16は、単結合又は炭素数1〜15のアルキレン基を表し、X11は、単結合又は炭素数1〜13のアルキレン基を表し、X15は、単結合又は炭素数1〜16のアルキレン基を表す。ただし、当該アルキレン基に含まれる−CH−が置換された基において、上記の各基の主鎖を構成する原子数は、kと同じ、1〜17である。
Examples of the group in which —CH 2 — contained in — [CH 2 ] k — is replaced by —O— or —CO— include, for example, * —CO—O—X 10 —, * —CO—O—X 11 —. CO-O-, * -X 12 -O -CO-, * -X 13 -O-X 14 -, * -X 15 -O-, * -X 16 -CO-O-, and the like, preferably It is * -CO-O-X 10 - , * -CO-O-X 11 -CO-O-, * -X 12 -O-CO-, * -X 13 -O-X 14 - , and the like, and more preferably * -CO-O-X 10 -, and the like.
Here, * represents a bond to —CQ 1 Q 2 —, X 10 , X 12 to X 14 and X 16 represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and X 11 represents a single bond. bond or an alkylene group having a carbon number of 1 to 13, X 15 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 16 carbon atoms. However, in the group in which —CH 2 — contained in the alkylene group is substituted, the number of atoms constituting the main chain of each of the above groups is 1 to 17, which is the same as k.

脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などのアルキル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、イソボルニル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, heptyl. And alkyl groups such as 2-ethylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a cyclodecyl group, a norbornyl group, a 1-adamantyl group, and a 2-adamantyl group. And isobornyl group.

芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基;トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基、2−エチルヘキトキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a p-adamantylphenyl group; a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, and a mesityl group. , Aryl groups such as biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
As an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, an n-hexoxy group, a heptoxy group, an octoxy group , 2-ethylhexoxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group and the like.

とAとが一緒になって環を形成する場合、−S基としては、下記の基が例示される。

Figure 2011006402
これらの式においては、
s1、Rs2、Rs3及びRs4は、互いに独立に、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素を表す。なかでも、水酸基又は炭素数1〜12のアルキル基が好ましい。
t1は、0〜4の整数を表す。
t2は、0〜5の整数を表す。
t3は、0〜8の整数を表す。
t4は、0〜8の整数を表す。] When A 1 and A 2 are combined to form a ring, examples of the —S + A 1 A 2 group include the following groups.
Figure 2011006402
In these equations,
R s1 , R s2 , R s3 and R s4 each independently represent a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms. . Especially, a hydroxyl group or a C1-C12 alkyl group is preferable.
t1 represents an integer of 0 to 4.
t2 represents an integer of 0 to 5.
t3 represents an integer of 0 to 8.
t4 represents an integer of 0 to 8. ]

酸の作用により脱離し得ない基としては、後述する少なくとも1つのオキソ基を有する炭素数4〜36の脂環式炭化水素基のうち、B基との結合手が4級炭素原子とならない基、つまり、B基における結合炭素に水素原子等の炭素原子以外の原子が1つ以上結合されている基が挙げられる。 As the group that cannot be removed by the action of an acid, a bond with the B 1 group is not a quaternary carbon atom in an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms having at least one oxo group described later. Group, that is, a group in which one or more atoms other than a carbon atom such as a hydrogen atom are bonded to the bonded carbon in the B 1 group.

(及びY1’、以下同じ)が有していてもよい置換基としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、水酸基、シアノ基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が挙げられる。なかでも、塩素原子、臭素原子、水酸基、シアノ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜18のアシルオキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が好ましい。 Examples of the substituent that Y 1 (and Y 1 ′ , hereinafter the same) may have include a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxyl group, a cyano group, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, and a carbon number. An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms A hydrocarbon group is mentioned. Among them, chlorine atom, bromine atom, hydroxyl group, cyano group, C2-C4 acyl group, C2-C18 acyloxy group, C1-C6 alkoxy group, C2-C7 alkoxycarbonyl group An aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms is preferable.

及びAが有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素基が挙げられる。 Examples of the substituent that A 1 and A 2 may have include, for example, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms. Groups.

Ar(及びAr1’、以下同じ)が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基が挙げられる。 Examples of the substituent that Ar 1 (and Ar 1 ′ , hereinafter the same) may have include, for example, a halogen atom, a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and an alicyclic group having 3 to 10 carbon atoms. And a hydrocarbon group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

ここで、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ等が挙げられる。
Here, examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.
Examples of the acyloxy group include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy and the like.

アルコキシカルボニル基とは、-COOR(Rはアルキル基を表す)で表される基であり、例えば炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基においては、Rは1〜6のアルキル基を表す。アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロピポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、n−ペントキシカルボニル基等が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
The alkoxycarbonyl group is a group represented by —COOR (R represents an alkyl group). For example, in an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propioxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a sec-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonyl group, and an n-pentoxycarbonyl group. Etc.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl. Group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like.

が有していてもよい置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基が挙げられる。 The substituent that B 2 may have is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic carbon atom having 6 to 20 carbon atoms. Examples thereof include a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group, and an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.

なお、本明細書では、特に断りのない限り、各化学構造式において、炭素数を適宜選択しながら、上述した各置換基を採用することができ、また、同様の置換基を有するいずれの化学構造式においても、同様の置換基を適用することができる。直鎖状、分岐状又は環状いずれかをとることができるものは、特記ない限り、そのいずれをも含み、また、同一の基において、直鎖状、分岐状又は環状の部分構造が混在していてもよい。
また、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリロイル」は、いずれも、「CH2=CH−CO−」及び「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有する化合物又は置換基を意味する。
In the present specification, unless otherwise specified, in each chemical structural formula, each of the above-described substituents can be employed while appropriately selecting the number of carbon atoms, and any chemical compound having the same substituent can be used. Similar substituents can be applied to the structural formula. Those which can take any of linear, branched or cyclic are included unless otherwise specified, and in the same group, linear, branched or cyclic partial structures are mixed. May be.
In addition, “(meth) acrylic acid”, “(meth) acrylate” and “(meth) acryloyl” are all “CH 2 ═CH—CO—” and “CH 2 ═C (CH 3 ) —CO—”. Means a compound or substituent having the structure

1およびQ2は、それぞれ独立にフッ素原子または−CFであることが好ましく、両方ともフッ素原子がより好ましい。 Q 1 and Q 2 are preferably each independently a fluorine atom or —CF 3 , and both are more preferably a fluorine atom.

及びAは、好ましくはフェニル基及びナフチル基等の芳香族炭化水素基が挙げられる。また、A及びAは、双方ともフェニル基であることが好ましい。A及びAは、一緒になって炭素数3〜20、好ましくは炭素数4〜6の環を形成していてもよい。
Arは、好ましくはフェニレン基が挙げられ、より好ましくは、p−フェニレン基である。
A 1 and A 2 are preferably aromatic hydrocarbon groups such as a phenyl group and a naphthyl group. A 1 and A 2 are preferably both phenyl groups. A 1 and A 2 may together form a ring having 3 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 6 carbon atoms.
Ar 1 is preferably a phenylene group, and more preferably a p-phenylene group.

は、なかでも、*−O−CO−、*−CO−O−、−O−又は*−O−CH−CO−O−(*は、Arとの結合位置を表す)が好ましい。 B 1 is, in particular, * —O—CO—, * —CO—O—, —O— or * —O—CH 2 —CO—O— (* represents the position of bonding to Ar 1 ). preferable.

の少なくとも1つのオキソ基を有する脂環式炭化水素基としては、ラクトン環以外であればよく、例えば、

Figure 2011006402
等が挙げられる。 The alicyclic hydrocarbon group having at least one oxo group of B 2 may be other than a lactone ring, for example,
Figure 2011006402
Etc.

なかでも、Bは、式(DD−b)及び式(DD−b’)で表される基であることが好ましく、特に、式(DD−b)で表される基がより好ましい。

Figure 2011006402
[式(DD−b)及び式(DD−b’)中、
は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基が挙げられる。
lは、0〜8の整数を表す。lが2以上のとき、複数のRは、互いに同一でも異なってもよい。]
なかでも、好ましくは、Rはハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基であり、より好ましくは、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基である。
lは、好ましくは0〜5の整数である。 Among these, B 2 is preferably a group represented by the formula (DD-b) and the formula (DD-b ′), and more preferably a group represented by the formula (DD-b).
Figure 2011006402
[In Formula (DD-b) and Formula (DD-b ′),
R 9 is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include an alkoxy group, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group, and an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
l represents an integer of 0 to 8. When l is 2 or more, the plurality of R 9 may be the same as or different from each other. ]
Among them, preferably, R 9 is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, carbon An aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms. Group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms.
l is preferably an integer of 0 to 5.

式(I−DD)及び式(I−DD−1)で表される塩では、mは1であることが好ましく、m、m及びmは1であることが好ましく、さらに、m〜mのいずれもが1であることがより好ましい。 In the salt represented by the formula (I-DD) and the formula (I-DD-1), m 4 is preferably 1 , m 1 , m 2 and m 3 are preferably 1, It is more preferable that all of m 1 to m 4 are 1.

は、好ましくは水酸基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい炭素数3〜36の脂環式炭化水素基である。
として、式(W1)で表される基〜式(W24)で表される基などが挙げられる。式(W1)〜式(W19)で表される基は、置換基を有していてもよい。なかでも、式(W1)〜式(W19)で表される基などが好ましく、より好ましくは式(W12)、式(W15)、式(W16)及び式(W19)で表される基である。
Y 1 is preferably a hydroxyl group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms and optionally having 3 to 36 carbon atoms. An alicyclic hydrocarbon group.
Examples of Y 1 include a group represented by the formula (W1) to a group represented by the formula (W24). The groups represented by formula (W1) to formula (W19) may have a substituent. Among these, groups represented by formula (W1) to formula (W19) are preferable, and groups represented by formula (W12), formula (W15), formula (W16), and formula (W19) are more preferable. .

Figure 2011006402
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本発明の塩におけるアニオンとしては、例えば、下記のもの等が例示される。   Examples of the anion in the salt of the present invention include the following.

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式(I−DD)で表される塩のカチオンとしては、例えば、式(DD−a1)又は式(DD−b1)で表されるカチオンなどが挙げられる。

Figure 2011006402
Figure 2011006402
[式(DD−a1)及び式(DD−b1)中、
、A、m及びmは、前記と同じ意味を表す。
は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基を表す。
xは、0〜8の整数を表す。xが2以上の場合、複数のRは、同一でも異なってもよい。]
また、Rは、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基が好ましく、より好ましくは、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基である。
なお、Rのハロゲン原子は、フッ素原子であることが好ましい。
xは、好ましくは0〜5の整数である。 Examples of the cation of the salt represented by the formula (I-DD) include a cation represented by the formula (DD-a1) or the formula (DD-b1).
Figure 2011006402
Figure 2011006402
[In Formula (DD-a1) and Formula (DD-b1),
A 1 , A 2 , m 1 and m 2 represent the same meaning as described above.
R b is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. An alkoxy group, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms is represented.
x represents an integer of 0 to 8. When x is 2 or more, the plurality of R b may be the same or different. ]
R b is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms. 21 aralkyl groups, glycidyloxy groups or acyl groups having 2 to 4 carbon atoms are preferred, more preferably, aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, alicyclic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms, carbon It is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms.
In addition, it is preferable that the halogen atom of Rb is a fluorine atom.
x is preferably an integer of 0 to 5.

式(I−DD)で表される塩のカチオンとして、好ましくは、例えば、式(DD−a2)又は式(DD−b2)で表されるカチオンなどが挙げられる。

Figure 2011006402

[式(DD−a2)及び式(DD−b2)中、
及びxは、前記と同じ意味を表す。
32及びP34は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数4〜36の脂環式炭化水素を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
xp32及びxp34は、0〜5の整数である。] Preferred examples of the cation of the salt represented by the formula (I-DD) include a cation represented by the formula (DD-a2) or the formula (DD-b2).
Figure 2011006402

[In Formula (DD-a2) and Formula (DD-b2),
R b and x represent the same meaning as described above.
P 32 and P 34 are independently of each other, represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon alkoxy group or a C 4 to 36 from 1 to 12 carbon atoms, lipid The hydrogen atom contained in the cyclic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a 7 to 12 carbon atom. It may be substituted with an aralkyl group, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
xp 32 and xp 34 are integers of 0 to 5. ]

式(I−DD)で表される塩のカチオンとして、より好ましくは、例えば、式(DD−a3)又は式(DD−b3)で表されるカチオンなどが挙げられる。

Figure 2011006402
More preferred examples of the cation of the salt represented by the formula (I-DD) include a cation represented by the formula (DD-a3) or the formula (DD-b3).

Figure 2011006402

本発明の塩では、上述したアニオン及びカチオンを任意に組み合わせることができる。
例えば、式(I−DD)で表される塩として、式(I−DD−1’)〜式(I−DD−10’)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2011006402
[式(I−DD−1’)〜式(I−DD−8’)中、P32、P34、xp32及びxp34は、前記と同じ意味を表す。] In the salt of this invention, the anion and cation mentioned above can be combined arbitrarily.
For example, the salt represented by the formula (I-DD) includes compounds represented by the formula (I-DD-1 ′) to the formula (I-DD-10 ′).
Figure 2011006402
[In formula (I-DD-1 ′) to formula (I-DD-8 ′), P 32 , P 34 , xp 32 and xp 34 represent the same meaning as described above. ]

上記の化合物のうち、好ましくは以下の塩が挙げられる。

Figure 2011006402
Of the above compounds, the following salts are preferable.

Figure 2011006402

本発明の塩は、当該分野で公知の方法によって製造することができる。例えば、Bが−O−CO−CH−O−、m=1である式(IA)で表される塩は、式(IA−4)で表される塩と式(IA−5)で表される塩とを溶剤中で反応させることにより得ることができる。
溶剤としては、クロロホルム等が挙げられる。
式(IA−5)で表される塩としては、特開第2008−165218号公報に記載された方法によって製造することができる。
The salt of the present invention can be produced by a method known in the art. For example, the salt represented by the formula (IA) in which B 1 is —O—CO—CH 2 —O—, m 4 = 1, the salt represented by the formula (IA-4) and the formula (IA-5) ) Can be obtained by reacting in a solvent.
Examples of the solvent include chloroform.
The salt represented by the formula (IA-5) can be produced by the method described in JP-A No. 2008-165218.

Figure 2011006402
式(IA−4)で表される塩は、式(IA−3)で表される塩と式(IA−2)で表される化合物とを、触媒下、溶剤中で反応させることにより得ることができる。
触媒としては、炭酸カリウム、ヨウ化カリウム等が挙げられる。
溶剤としては、N,N’−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
式(IA−3)で表される塩としては、4−ヒドロキシフェニルジフェニルスルホニウムクロライド等が挙げられる。
Figure 2011006402
The salt represented by the formula (IA-4) is obtained by reacting the salt represented by the formula (IA-3) and the compound represented by the formula (IA-2) in a solvent in the presence of a catalyst. be able to.
Examples of the catalyst include potassium carbonate and potassium iodide.
Examples of the solvent include N, N′-dimethylformamide.
Examples of the salt represented by the formula (IA-3) include 4-hydroxyphenyldiphenylsulfonium chloride.

Figure 2011006402
式(IA−2)で表される化合物は、式(IA−1)で表される化合物とクロロアセチルクロリドとを、塩基触媒下、溶剤中で反応させることにより得ることができる。
塩基としては、ピリジン等が挙げられる。
溶剤としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
式(IA−1)で表される化合物としては、5−ヒドロキシ−2−アダマンタノン等が挙げられる。
Figure 2011006402
また、本発明の塩は、例えば、特開第2008−165218号公報に記載された方法によっても製造することができる。
Figure 2011006402
The compound represented by the formula (IA-2) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (IA-1) with chloroacetyl chloride in a solvent under a base catalyst.
Examples of the base include pyridine.
Tetrahydrofuran etc. are mentioned as a solvent.
Examples of the compound represented by the formula (IA-1) include 5-hydroxy-2-adamantanone.
Figure 2011006402
The salt of the present invention can also be produced, for example, by the method described in JP-A No. 2008-165218.

本発明の酸発生剤は、本発明の塩を含有する。本発明の塩は、酸発生剤として使用する時、単独でも複数種を同時に用いてもよい。また、本発明の酸発生剤は、さらに、本発明の塩以外の公知の塩、本発明の塩に含まれるカチオン及び公知のアニオンからなる塩、並びに本発明の塩に含まれるアニオン及び公知のカチオンからなる塩等を含んでいてもよい。
本発明の塩以外の公知の塩としては、特開2006−257078号公報、特開2007−224008号公報及び特開2004−4561号公報に記載された塩等が挙げられる。レジスト組成物中での、本発明の塩と本発明以外の公知の塩との含有量のモル比は、99:1〜1:99である。
The acid generator of the present invention contains the salt of the present invention. When using the salt of this invention as an acid generator, you may use individually or multiple types simultaneously. In addition, the acid generator of the present invention further includes a known salt other than the salt of the present invention, a salt comprising a cation and a known anion contained in the salt of the present invention, and an anion contained in the salt of the present invention and a known salt. It may contain a cation salt or the like.
Examples of known salts other than the salt of the present invention include salts described in JP-A No. 2006-257078, JP-A No. 2007-224008 and JP-A No. 2004-4561. The molar ratio of the content of the salt of the present invention and the known salt other than the present invention in the resist composition is 99: 1 to 1:99.

本発明のレジスト組成物は、本発明の塩を含有する酸発生剤と樹脂とを含有する。樹脂は酸に不安定な基を有し、アルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸と作用することによりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である。このレジスト組成物では、露光により、本発明の塩から酸が発生する。その酸は、樹脂中の酸に不安定な基に対して触媒的に作用して開裂させ、樹脂をアルカリ水溶液に可溶なものとする。このようなレジスト組成物は、化学増幅型レジスト組成物(以下「レジスト組成物」という場合がある)、特にポジ型のレジスト組成物として好適である。本発明のレジスト組成物では、酸発生剤として、さらに本発明の塩以外の公知の塩を併用してもよい。   The resist composition of the present invention contains an acid generator containing the salt of the present invention and a resin. The resin is a resin having an acid labile group, insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and capable of dissolving in an alkaline aqueous solution by acting with an acid. In this resist composition, an acid is generated from the salt of the present invention by exposure. The acid catalyzes and cleaves the acid labile group in the resin, making the resin soluble in an aqueous alkaline solution. Such a resist composition is suitable as a chemically amplified resist composition (hereinafter sometimes referred to as “resist composition”), particularly as a positive resist composition. In the resist composition of the present invention, a known salt other than the salt of the present invention may be used in combination as the acid generator.

「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、−O−が3級炭素原子(但し橋かけ環状炭化水素基の橋頭炭素原子を除く)と結合した式(1)で表されるアルコキシカルボニル基が挙げられる。なお以下では、式(1)で表される基を「酸に不安定な基(1)」という場合がある。   The term “acid-labile group” means a group that cleaves a leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include an alkoxycarbonyl group represented by the formula (1) in which —O— is bonded to a tertiary carbon atom (excluding a bridgehead carbon atom of a bridged cyclic hydrocarbon group). It is done. Hereinafter, the group represented by the formula (1) may be referred to as “acid-labile group (1)”.

Figure 2011006402
式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すかRa1及びRa2は互いに結合して炭素数3〜20の環を形成する。*は結合手を表す。
Figure 2011006402
In formula (1), R a1 to R a3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are Bond to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms. * Represents a bond.

脂肪族炭化水素基としては、例えばアルキル基が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。

Figure 2011006402
式(1)では、脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは炭素数1〜16である。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and dimethylcyclohexane. Examples thereof include cycloalkyl groups such as hexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, methylnorbornyl group, and the following groups.
Figure 2011006402
In the formula (1), the alicyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 16 carbon atoms.

a1及びRa2が互いに結合して環を形成する場合、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)基としては、下記の基が挙げられる。環の炭素数は、好ましくは炭素数3〜12である。

Figure 2011006402
When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a ring, examples of the —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) group include the following groups. The number of carbon atoms in the ring is preferably 3 to 12 carbon atoms.
Figure 2011006402

酸に不安定な基(1)としては、例えば、
1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、
2−アルキル−2−アダマンチルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び
1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。
Examples of the acid labile group (1) include:
1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert-butoxycarbonyl group),
2-alkyl-2-adamantyloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, R a3 is an alkyl group) and 1- (1-adamantyl)- 1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーであり、例えば、
(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、
(メタ)アクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−アルキル−2−アダマンチル、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、
α−クロロアクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、
α−クロロアクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキルなどが挙げられる。
The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond, more preferably an acid labile group (1). (Meth) acrylic monomers having, for example,
(Meth) acrylic acid 2-alkyl-2-adamantyl,
1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl (meth) acrylate,
2-alkyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate,
1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl 5-norbornene-2-carboxylate,
α-chloroacrylic acid 2-alkyl-2-adamantyl,
Examples include 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl α-chloroacrylate.

特に(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルが、得られるレジストの解像度が優れる傾向があることから好ましい。
(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルとしては、例えば、アクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、アクリル酸2−イソプロピル−2−アダマンチル、メタクリル酸2−イソプロピル−2−アダマンチル、アクリル酸2−n−ブチル−2−アダマンチル等が挙げられる。
これらの中でも(メタ)アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル又は(メタ)アクリル酸2−イソプロピル−2−アダマンチルが、得られるレジストの感度が優れ耐熱性にも優れる傾向があることから好ましい。
(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルは、通常、2−アルキル−2−アダマンタノール又はその金属塩とアクリル酸ハライド又はメタクリル酸ハライドとの反応により製造することができる。
In particular, 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate is preferable because the resolution of the resulting resist tends to be excellent.
Examples of (meth) acrylic acid 2-alkyl-2-adamantyl include 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2-ethyl-2-adamantyl acrylate, and methacrylic acid 2 -Ethyl-2-adamantyl, 2-isopropyl-2-adamantyl acrylate, 2-isopropyl-2-adamantyl methacrylate, 2-n-butyl-2-adamantyl acrylate and the like.
Among these, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate or 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate is preferable because the resulting resist tends to have excellent sensitivity and heat resistance.
(Meth) acrylic acid 2-alkyl-2-adamantyl can be usually produced by a reaction of 2-alkyl-2-adamantanol or a metal salt thereof with acrylic acid halide or methacrylic acid halide.

樹脂における酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位の含有量が10〜80モル%であることが好ましい。   The content of the structural unit derived from the monomer having an acid labile group in the resin is preferably 10 to 80 mol%.

また、樹脂は極性の高い置換基を有する構造単位を含むことが好ましい。極性の高い置換基としては、水酸基、シアノ基、ニトロ基又はアミノ基等の置換基を有する炭化水素基や、−CO−O−、−CO−、−O−、−SO−又は−S−を有する炭化水素基が挙げられる。好ましくは水酸基又はシアノ基を有する脂環式炭化水素基や、骨格中の−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった脂環式炭化水素基や、ラクトン環を有する基などが挙げられる。さらに好ましくは、水酸基を有する橋かけ脂環式炭化水素基や、骨格中の−CH−が−CO−O−又は−CO−で置き換わった橋かけ脂環式炭化水素基が挙げられる。 Moreover, it is preferable that resin contains the structural unit which has a highly polar substituent. Examples of the highly polar substituent include a hydrocarbon group having a substituent such as a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group or an amino group, -CO-O-, -CO-, -O-, -SO 2 -or -S. A hydrocarbon group having-. Preferred examples include an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxyl group or a cyano group, an alicyclic hydrocarbon group in which —CH 2 — in the skeleton is replaced by —O— or —CO—, and a group having a lactone ring. It is done. More preferably, a bridged alicyclic hydrocarbon group having a hydroxyl group and a bridged alicyclic hydrocarbon group in which —CH 2 — in the skeleton is replaced by —CO—O— or —CO— are exemplified.

極性の高い置換基を有する構造単位としては、例えば、
水酸基を有する2−ノルボルネンに由来する構造単位、
(メタ)アクリロニトリルに由来する構造単位、
水酸基を有するアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、
p−又はm−ヒドロキシスチレン等のスチレン系モノマーに由来する構造単位、
アルキル基で置換されていてもよいラクトン環を有する化合物に由来する構造単位が挙げられる。
なかでも、水酸基を有するアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及びアルキル基で置換されていてもよいラクトン環を有する化合物に由来する構造単位が好ましい。
As a structural unit having a highly polar substituent, for example,
A structural unit derived from 2-norbornene having a hydroxyl group,
A structural unit derived from (meth) acrylonitrile,
A structural unit derived from an adamantyl (meth) acrylate having a hydroxyl group,
a structural unit derived from a styrenic monomer such as p- or m-hydroxystyrene,
Examples include a structural unit derived from a compound having a lactone ring which may be substituted with an alkyl group.
Especially, the structural unit derived from the structural unit derived from the adamantyl (meth) acrylate which has a hydroxyl group, and the compound which has the lactone ring which may be substituted by the alkyl group is preferable.

水酸基を有するアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル等が挙げられる。
これらのモノマーは市販されているが、例えば、対応するヒドロキシアダマンタンを(メタ)アクリル酸又はそのハライドと反応させることにより、製造することもできる。
樹脂が水酸基を有するアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を含む場合、水酸基を有するアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位が、樹脂を構成する構成単位の合計100モル%に対して、5〜50モル%含有されることが好ましい。
Examples of the structural unit derived from an adamantyl (meth) acrylate having a hydroxyl group include 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, and the like.
These monomers are commercially available, but can also be produced, for example, by reacting the corresponding hydroxyadamantane with (meth) acrylic acid or its halide.
When the resin includes a structural unit derived from an adamantyl (meth) acrylate having a hydroxyl group, the structural unit derived from an adamantyl (meth) acrylate having a hydroxyl group is 5% with respect to a total of 100 mol% of the structural units constituting the resin. It is preferable to contain ~ 50 mol%.

アルキル基で置換されていてもよいラクトン環を有する化合物に由来する構造単位としては、α−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンに由来する構造単位、β−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンに由来する構造単位、式(a)で表される構造単位、式(b)で表される構造単位等が挙げられる。   The structural unit derived from a compound having a lactone ring optionally substituted with an alkyl group includes a structural unit derived from α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone. , A structural unit represented by the formula (a), a structural unit represented by the formula (b), and the like.

Figure 2011006402
(式(a)及び式(b)中、R1及びR2は、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表し、R3及びR4は、互いに独立に、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はハロゲン原子を表し、i及びkは、互いに独立に、1〜3の整数を表す。iが2または3のときには、R3は互いに異なる基であってもよく、kが2または3のときには、R4は互いに異なる基であってもよい。)
Figure 2011006402
(In the formula (a) and the formula (b), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, trifluoro Represents a methyl group or a halogen atom, and i and k each independently represent an integer of 1 to 3. When i is 2 or 3, R 3 may be a group different from each other, and k is 2 or 3 In this case, R 4 may be different from each other.)

(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン等のモノマーは、ラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−若しくはβ−ブロモ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸若しくはメタクリル酸を反応させるか、又はラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−若しくはβ−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸ハライド若しくはメタクリル酸ハライドを反応させることにより製造できる。   Monomers such as (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone are prepared by reacting acrylic acid or methacrylic acid with α- or β-bromo-γ-butyrolactone in which the lactone ring may be substituted with an alkyl group, or with a lactone ring. Can be produced by reacting an acrylic acid halide or a methacrylic acid halide with α- or β-hydroxy-γ-butyrolactone which may be substituted with an alkyl group.

式(a)で表される構造単位を与えるモノマー及び式(b)で表される構造単位を与えるモノマーとしては、例えば、以下のような水酸基を有するラクトンの(メタ)アクリル酸エステル、それらの混合物等が挙げられる。これらのエステルは、例えば、対応する水酸基を有するラクトンと(メタ)アクリル酸類との反応により製造することができる(例えば、特開2000−26446号公報参照)。   Examples of the monomer that gives the structural unit represented by formula (a) and the monomer that gives the structural unit represented by formula (b) include (meth) acrylic acid esters of lactones having the following hydroxyl groups, A mixture etc. are mentioned. These esters can be produced, for example, by reacting a corresponding lactone having a hydroxyl group with (meth) acrylic acids (see, for example, JP-A No. 2000-26446).

Figure 2011006402
Figure 2011006402

ここで、(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンとしては、例えば、α−アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイルオキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイルオキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイルオキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイルオキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイルオキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン等が挙げられる。   Here, as (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, for example, α-acryloyloxy-γ-butyrolactone, α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone, α-acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α-methacryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α-acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, α-methacryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, β-acryloyloxy-γ-butyrolactone, β-methacryloyloxy-γ-butyrolactone, β-methacryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone and the like can be mentioned.

樹脂が、アルキル基で置換されていてもよいラクトン環を有する化合物に由来する構造単位を含む場合、アルキル基で置換されていてもよいラクトン環を有する化合物に由来する構造単位が、樹脂を構成する構成単位の合計100モル%に対して、5〜50モル%含有されることが好ましい。   When the resin includes a structural unit derived from a compound having a lactone ring optionally substituted with an alkyl group, the structural unit derived from the compound having a lactone ring optionally substituted with an alkyl group constitutes the resin. It is preferable to contain 5-50 mol% with respect to the total 100 mol% of the structural unit to perform.

極性の高い置換基を有する構造単位としては、特に、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチルに由来する構造単位、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルに由来する構造単位、α−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンに由来する構造単位、β−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンに由来する構造単位、式(a)で表される構造単位又は及び式(b)に表される構造単位が、基板への接着性及びレジストの解像度が向上する傾向にあることから好ましい。   As a structural unit having a highly polar substituent, in particular, a structural unit derived from 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, a structure derived from 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate Units, structural units derived from α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, structural units derived from β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, structural units represented by formula (a) or formula ( The structural unit represented by b) is preferable because the adhesion to the substrate and the resolution of the resist tend to be improved.

KrFエキシマレーザー露光の場合は、樹脂が、p−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する構造単位を含むことが好ましい。このような樹脂は、例えば、(メタ)アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン及びスチレンとをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって得ることができる。   In the case of KrF excimer laser exposure, the resin preferably includes a structural unit derived from a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene. Such a resin can be obtained, for example, by radically polymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxystyrene and styrene and then deacetylating with an acid.

樹脂が、スチレン系モノマーに由来する構造単位を含む場合、スチレン系モノマーに由来する構造単位が、樹脂を構成する構成単位の合計100モル%に対して、5〜90モル%モル%含有されることが好ましい。   When the resin includes a structural unit derived from a styrenic monomer, the structural unit derived from the styrene monomer is contained in an amount of 5 to 90 mol% with respect to 100 mol% in total of the structural units constituting the resin. It is preferable.

また、樹脂は、その他の構造単位を含んでいてもよい。
前記その他の構造単位としては、例えば、
アクリル酸やメタクリル酸等の遊離のカルボン酸基を有するモノマーに由来する構造単位、
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物に由来する構造単位、
2−ノルボルネンに由来する構造単位、
−CO−O−CH(R’)基又は−CO−O−CH(R’)(R”)基(R’及びR”は互いに独立にアルキル基、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基を表す。)を有する化合物に由来する構造単位、
1−アダマンチル基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位等が挙げられる。
The resin may contain other structural units.
Examples of the other structural units include:
A structural unit derived from a monomer having a free carboxylic acid group such as acrylic acid or methacrylic acid,
Structural units derived from aliphatic unsaturated dicarboxylic anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride,
A structural unit derived from 2-norbornene,
—CO—O—CH 2 (R ′) group or —CO—O—CH (R ′) (R ″) group (R ′ and R ″ are each independently an alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A structural unit derived from a compound having a group)
Examples include structural units derived from (meth) acrylic acid esters having a 1-adamantyl group.

2−ノルボルネンに由来する構造単位を含む樹脂は、その主鎖に直接脂環式骨格を有するために頑丈な構造となり、ドライエッチング耐性に優れるという特性を示す。2−ノルボルネンに由来する構造単位は、例えば対応する2−ノルボルネンの他に無水マレイン酸や無水イタコン酸のような脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物を併用したラジカル重合により主鎖へ導入し得る。したがって、ノルボルネン構造の二重結合が開いて形成されるものは式(c)で表すことができ、無水マレイン酸無水物及び無水イタコン酸無水物の二重結合が開いて形成されるものはそれぞれ式(d)及び式(e)で表すことができる。   A resin containing a structural unit derived from 2-norbornene has a strong structure because it has an alicyclic skeleton directly in its main chain, and exhibits excellent dry etching resistance. The structural unit derived from 2-norbornene can be introduced into the main chain by radical polymerization using, in addition to the corresponding 2-norbornene, an aliphatic unsaturated dicarboxylic anhydride such as maleic anhydride or itaconic anhydride. Therefore, the one formed by opening the double bond of the norbornene structure can be represented by the formula (c), and the one formed by opening the double bond of maleic anhydride and itaconic anhydride is respectively It can represent with Formula (d) and Formula (e).

Figure 2011006402
Figure 2011006402

(式(c)中、R5及びR6は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基又は−COOU(Uはアルコール残基である)を表すか、R5及びR6が結合して、−C(=O)OC(=O)−で表されるカルボン酸無水物残基を表す。)
5及びR6が−COOUである場合は、カルボキシル基がエステルとなったものであり、Uに相当するアルコール残基としては、例えば、置換基を有していてもよい炭素数1〜8程度のアルキル基、2−オキソオキソラン−3−又は−4−イル基などを挙げることができる。ここで、該アルキル基は、水酸基や脂環式炭化水素残基などが置換基として結合していてもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
水酸基が結合したアルキル基、つまり、ヒドロキシルアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、炭素数3〜30程度のものが挙げられ、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロデシル、シクロヘキセニル、ビシクロブチル、ビシクロヘキシル、ビシクロオクチル、2−ノルボルニル等が挙げられる。
(In the formula (c), R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, a cyano group, or —COOU (U is an alcohol residue). , R 5 and R 6 are combined to represent a carboxylic acid anhydride residue represented by —C (═O) OC (═O) —.
When R 5 and R 6 are —COOU, the carboxyl group is an ester, and the alcohol residue corresponding to U may have, for example, a substituent having 1 to 8 carbon atoms. A degree of alkyl group, 2-oxooxolan-3- or -4-yl group and the like can be mentioned. Here, in the alkyl group, a hydroxyl group, an alicyclic hydrocarbon residue, or the like may be bonded as a substituent.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group and the like. It is done.
Examples of the alkyl group to which a hydroxyl group is bonded, that is, a hydroxylalkyl group, include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include those having about 3 to 30 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclodecyl, cyclohexenyl, bicyclobutyl, bicyclohexyl, bicyclooctyl, 2 -Norbornyl and the like.

式(c)で表される構造単位を与える化合物としては、
2−ノルボルネン、
2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、
5−ノルボルネン−2−メタノール、
5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物等の化合物を挙げることができる。
As the compound that gives the structural unit represented by the formula (c),
2-norbornene,
2-hydroxy-5-norbornene,
5-norbornene-2-carboxylic acid,
Methyl 5-norbornene-2-carboxylate,
2-hydroxy-1-ethyl 5-norbornene-2-carboxylate,
5-norbornene-2-methanol,
Examples thereof include compounds such as 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.

なお、式(c)中のR5及びR6の−COOUが、式(1a)で表される基であれば、酸に不安定な基を有する構造単位である。
ノルボルネン構造と酸に不安定な基とを含むモノマーとしては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−tert−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチル等が例示される。
Incidentally, -COOU of R 5 and R 6 in the formula (c), if a group represented by the formula (1a), a structural unit having an acid labile group.
Examples of the monomer containing a norbornene structure and an acid labile group include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5- 1-methylcyclohexyl norbornene-2-carboxylate, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2-carboxyl Acid 1- (4-methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1 -(4-oxocyclohexyl) ethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1 Adamantyl) -1-methylethyl, and the like.

用いられるモノマーとしてはオレフィン性二重結合が同じでも酸に不安定な基が異なるモノマーを併用してもよいし、酸に不安定な基が同じでもオレフィン性二重結合が異なるモノマーを併用してもよいし、酸に不安定な基とオレフィン性二重結合との組合せが異なるモノマーを併用してもよい。   As the monomer used, monomers having the same olefinic double bond but different acid labile groups may be used in combination, or monomers having the same acid labile group and different olefinic double bonds may be used in combination. Alternatively, monomers having different combinations of acid-labile groups and olefinic double bonds may be used in combination.

樹脂は、重量平均分子量が10,000以上であることが適しており、好ましくは10,500以上、より好ましくは11,000以上、さらに好ましくは11,500以上、さらにより好ましくは12,000以上である。また、上限は特に限定されないが、重量平均分子量が大きすぎると、リソグラフィ性能が破綻し、欠陥が生じやすいことから、40,000以下が適しており、好ましくは39,000以下、より好ましくは38,000以下、さらに好ましくは37,000以下である。
この場合の重量平均分子量は、後述するように、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより求めることができる。
The resin suitably has a weight average molecular weight of 10,000 or more, preferably 10,500 or more, more preferably 11,000 or more, still more preferably 11,500 or more, and even more preferably 12,000 or more. It is. The upper limit is not particularly limited, but if the weight average molecular weight is too large, the lithography performance is broken and defects are likely to occur. Therefore, 40,000 or less is suitable, preferably 39,000 or less, more preferably 38. 3,000 or less, more preferably 37,000 or less.
The weight average molecular weight in this case can be determined by gel permeation chromatography, as will be described later.

本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物、好ましくは、塩基性含窒素有機化合物、とりわけ好ましくはアミン又はアンモニウム塩を含有する。塩基性化合物をクエンチャーとして添加することにより、露光後の引き置きに伴う酸の失活による性能劣化を改良することができる。クエンチャーに用いられる塩基性化合物の具体的な例としては、以下の各式で示されるようなものが挙げられる。   The resist composition of the present invention contains a basic compound, preferably a basic nitrogen-containing organic compound, particularly preferably an amine or ammonium salt. By adding a basic compound as a quencher, it is possible to improve the performance degradation due to the deactivation of the acid accompanying the holding after exposure. Specific examples of the basic compound used for the quencher include those represented by the following formulas.

Figure 2011006402
Figure 2011006402

式中、R11、R12及びR17は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表し、該アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の水素原子は、ヒドロキシル基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよい。 In the formula, R 11 , R 12 and R 17 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, The hydrogen atom of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may be substituted with a hydroxyl group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表すか、R13とR14とが結合して芳香環を形成し、該アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアルコキシ基の水素原子は、ヒドロキシル基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよい。 R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. R 13 and R 14 are combined to form an aromatic ring, and the hydrogen atom of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and alkoxy group is a hydroxyl group, an amino group, or a C 1-6 carbon atom. It may be substituted with an alkoxy group. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

15は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数1〜6のアルコキシ基又はニトロ基を表し、該アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアルコキシ基の水素原子は、ヒドロキシル基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよい。 R 15 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a nitro group, The hydrogen atom of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and alkoxy group may be substituted with a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

16は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数5〜10シクロアルキル基を表し、該アルキル基及びシクロアルキル基の水素原子は、ヒドロキシル基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよい。 R 16 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and the hydrogen atom of the alkyl group and cycloalkyl group is a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. May be substituted. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

18、R19及びR20は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10シクロアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表し、該アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の水素原子は、ヒドロキシル基、アミノ基、炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよい。 R 18 , R 19 and R 20 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and the alkyl group, cycloalkyl group and The hydrogen atom of the aryl group may be substituted with a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

アリール基としては、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等が挙げられる。   Examples of the aryl group include tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl and the like.

W’は、炭素数2〜6のアルキレン基、カルボニル基、イミノ基、スルフィド基又はジスルフィド基を表す。   W ′ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, a carbonyl group, an imino group, a sulfide group or a disulfide group.

このような化合物として、具体的には、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、アニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、1−又は2−ナフチルアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3′−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、N−メチルアニリン、ピペリジン、ジフェニルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、N,N−ジメチルアニリン、2,6−イソプロピルアニリン、イミダゾール、ピリジン、4−メチルピリジン、4−メチルイミダゾール、ビピリジン、2,2’−ジピリジルアミン、ジ−2−ピリジルケトン、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ビス(2−ピリジル)エチレン、1,2−ビス(4−ピリジル)エチレン、1,2−ビス(4−ピリジルオキシ)エタン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、1,2−ビス(4−ピリジル)エチレン、2,2’−ジピコリルアミン、3,3’−ジピコリルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−オクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−トリフルオロメチルフェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称:コリン)などを挙げることができる。   Specific examples of such compounds include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, aniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, 1- or 2-naphthylamine, and ethylenediamine. , Tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′- Diethyldiphenylmethane, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, N-methylaniline, piperidine, diphenylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine , Tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine Methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, N, N-dimethylaniline, 2,6-isopropylaniline, imidazole, pyridine, -Methylpyridine, 4-methylimidazole, bipyridine, 2,2'-dipyridylamine, di-2-pyridyl ketone, 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-bis (2-pyridyl) ethylene, 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene, 1,2-bis (4-pyridyloxy) ethane, 4 , 4′-dipyridyl sulfide, 4,4′-dipyridyl disulfide, 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene, 2,2′-dipicolylamine, 3,3′-dipicolylamine, tetramethylammonium hydroxide Tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetra-n-hexylammonium hydroxide, tetra-n- Examples include octylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-trifluoromethylphenyltrimethylammonium hydroxide, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (common name: choline), and the like.

さらには、特開平11−52575号公報に開示されているような、ピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物をクエンチャーとすることもできる。   Furthermore, a hindered amine compound having a piperidine skeleton as disclosed in JP-A-11-52575 can be used as a quencher.

本発明のレジスト組成物は、その全固形分量を基準に、樹脂を80〜99.9重量%程度、酸発生剤を0.1〜20重量%程度の範囲で含有することが好ましい。
また、化学増幅型レジスト組成物としてクエンチャーである塩基性化合物を用いる場合は、レジスト組成物の全固形分量を基準に、0.01〜1重量%程度の範囲で含有するのが好ましい。全固形分量とは、レジスト組成物から溶媒を除いた成分の合計量をいう。
レジスト組成物としては、さらに、必要に応じて、増感剤、溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料など、各種の添加物を少量含有することもできる。
The resist composition of the present invention preferably contains the resin in the range of about 80 to 99.9% by weight and the acid generator in the range of about 0.1 to 20% by weight based on the total solid content.
Further, when a basic compound that is a quencher is used as the chemically amplified resist composition, it is preferably contained in a range of about 0.01 to 1% by weight based on the total solid content of the resist composition. The total solid content means the total amount of components obtained by removing the solvent from the resist composition.
The resist composition can further contain small amounts of various additives such as sensitizers, dissolution inhibitors, other resins, surfactants, stabilizers, and dyes as necessary.

本発明レジストパターンの製造方法は、(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、(2)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、(4)露光後の組成物層を加熱する工程、(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、を含む。
本発明のレジスト組成物は、通常、上記の各成分が溶剤に溶解された状態でレジスト液組成物とされ、シリコンウェハなどの基体上に、スピンコーティングなどの通常工業的に用いられている方法によって塗布される。ここで用いる溶剤は、各成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を与えるものであればよく、この分野で通常工業的に用いられている溶剤が使用できる。
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises (1) a step of applying the resist composition of the present invention on a substrate, (2) a step of forming a composition layer by removing the solvent from the composition after coating, (3 ) A step of exposing the composition layer using an exposure machine, (4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the heated composition layer using a developing device. .
The resist composition of the present invention is usually used as a resist solution composition in a state in which each of the above components is dissolved in a solvent, and is usually used in industrial processes such as spin coating on a substrate such as a silicon wafer. Applied by. The solvent used here may be any solvent that dissolves each component, has an appropriate drying rate, and gives a uniform and smooth coating film after the solvent evaporates, and is usually used industrially in this field. A solvent can be used.

例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類、乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類、アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類、γ−ブチロラクトンのような環状エステル類などを挙げることができる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。   For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate And ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone, and cyclic esters such as γ-butyrolactone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

基体上に塗布され、乾燥されたレジスト膜には、パターニングのための露光処理が施され、次いで脱保護基反応を促進するための加熱処理を行った後、アルカリ現像液で現像される。ここで用いるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であることができるが、一般には、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液が用いられることが多い。   The resist film coated and dried on the substrate is subjected to an exposure process for patterning, followed by a heat treatment for promoting a deprotecting group reaction, and then developed with an alkali developer. The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field, but generally an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide or (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline) is used. Often used.

本発明の塩は、レジスト組成物用の酸発生剤として好適に用いられ、中でも、ArFやKrFなどのエキシマレーザーリソグラフィならびにArF液浸露光リソグラフィに好適なレジスト組成物用の酸発生剤として用いることができる。   The salt of the present invention is suitably used as an acid generator for a resist composition, and in particular, used as an acid generator for a resist composition suitable for excimer laser lithography such as ArF and KrF and ArF immersion exposure lithography. Can do.

以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例及び比較例中、含有量ないし使用量を表す%及び部は、特記しないかぎり重量基準である。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing content or use amount are based on weight unless otherwise specified.

樹脂の重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
装置;HLC−8120GPC(東ソー(株)製)
カラム:TSKgel Multipore HXL−M 3本+ guardcolumn(東ソー(株)製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μL
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー(株)製)
The weight average molecular weight of the resin is a value determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard product.
Apparatus: HLC-8120GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: 3 TSKgel Multipore HXL-M + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μL
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

化合物の構造は、NMR(日本電子製EX−270型)、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型又はLC/MSD TOF型)で確認した。   The structure of the compound was confirmed by NMR (JEOL EX-270 type) and mass spectrometry (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type or LC / MSD TOF type).

実施例1:塩A1の合成

Figure 2011006402
Example 1: Synthesis of salt A1
Figure 2011006402

式(I−DD−1−a)で表される化合物4.85部及びN,N’−ジメチルホルムアミド28.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、炭酸カリウム1.66部及びヨウ化カリウム0.84部を仕込み、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物を、40℃まで冷却し、式(I−DD−1−b)で表される塩6.30部をN,N’−ジメチルホルムアミド28.00部に溶解した溶液を1時間かけて滴下した。その後、75℃で5時間攪拌した。得られた混合物を、23℃まで冷却し、クロロホルム60.00部及び1N塩酸60.00部を加えて攪拌し、分離した。回収された有機層をイオン交換水60.00部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収された有機層に活性炭2.0部を加えて攪拌し、ろ過した。得られたろ液を濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮して燈色オイル状物として、式(I−DD−1−c)で表される塩を得た。   4.85 parts of a compound represented by the formula (I-DD-1-a) and 28.00 parts of N, N′-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 1.66 parts of potassium carbonate and 0.84 part of potassium iodide were charged and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The obtained mixture was cooled to 40 ° C., and a solution prepared by dissolving 6.30 parts of the salt represented by the formula (I-DD-1-b) in 28.00 parts of N, N′-dimethylformamide was added for 1 hour. It was dripped over. Then, it stirred at 75 degreeC for 5 hours. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 60.00 parts of chloroform and 60.00 parts of 1N hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred and separated. The collected organic layer was repeatedly washed with 60.00 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. To the collected organic layer, 2.0 parts of activated carbon was added, stirred and filtered. The obtained filtrate was concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain a salt represented by the formula (I-DD-1-c) as an amber oily substance.

Figure 2011006402
Figure 2011006402

ジフルオロ(フルオロスルホニル)酢酸メチルエステル100部及びイオン交換水150部に、氷浴下、30%水酸化ナトリウム水溶液230部を滴下した。得られた混合物を100℃で3時間還流し、23℃まで冷却し、濃塩酸88部で中和した。得られた混合物を濃縮することによりジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩164.4部(無機塩含有、純度62.7%)を得た。得られたジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩1.9部(純度62.7%)及びN,N−ジメチルホルムアミド9.5部に、1,1’−カルボニルジイミダゾール1.0部を添加し、2時間撹拌して混合物を調製した。   To 100 parts of difluoro (fluorosulfonyl) acetic acid methyl ester and 150 parts of ion-exchanged water, 230 parts of a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise in an ice bath. The resulting mixture was refluxed at 100 ° C. for 3 hours, cooled to 23 ° C. and neutralized with 88 parts of concentrated hydrochloric acid. The obtained mixture was concentrated to obtain 164.4 parts of difluorosulfoacetate sodium salt (containing inorganic salt, purity 62.7%). To 1.9 parts (purity 62.7%) of difluorosulfoacetic acid sodium salt and 9.5 parts of N, N-dimethylformamide, 1.0 part of 1,1′-carbonyldiimidazole was added for 2 hours. A mixture was prepared by stirring.

一方、3−ヒドロキシアダマンチルメタノール1.1部及びN,N−ジメチルホルムアミド5.5部に、水素化ナトリウム0.2部を添加し、2時間撹拌した。この溶液に、前記の混合物を添加した。得られた混合物を15時間撹拌し、生成した式(I−DD−1−d)で表される塩を含む溶液をそのまま次の反応に用いた。   On the other hand, 0.2 part of sodium hydride was added to 1.1 parts of 3-hydroxyadamantyl methanol and 5.5 parts of N, N-dimethylformamide, and stirred for 2 hours. To this solution was added the above mixture. The obtained mixture was stirred for 15 hours, and the resulting solution containing the salt represented by the formula (I-DD-1-d) was directly used in the next reaction.

Figure 2011006402
Figure 2011006402

式(I−DD−1−d)で表される塩1.81部を含む溶液に、クロロホルム3.2部及び式(I−DD−1−c)で表される塩2.61部を添加した。得られた混合物を、15時間撹拌し、イオン交換水で洗浄した。得られた混合物に活性炭1.2部を加えて攪拌し、ろ過した。得られたろ液を濃縮し、酢酸エチル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮して燈色オイル状物として、式(I−DD−1)で表される塩1.89部(純度100%、収率46%)を得た。式(I−DD−1)で表される塩を塩A1とした。   In a solution containing 1.81 parts of the salt represented by the formula (I-DD-1-d), 3.2 parts of chloroform and 2.61 parts of the salt represented by the formula (I-DD-1-c) are added. Added. The resulting mixture was stirred for 15 hours and washed with ion exchanged water. To the resulting mixture, 1.2 parts of activated carbon was added, stirred and filtered. The obtained filtrate was concentrated, 10 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 10 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.89 parts (purity 100%, yield 46%) of the salt represented by the formula (I-DD-1) as an amber oily substance. . The salt represented by the formula (I-DD-1) was designated as salt A1.

MS(ESI(+)Spectrum):M 485.2
MS(ESI(−)Spectrum):M 339.1
H−NMR(ジメチルスルホキシド−d、内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)1.35−1.80(m,12H)、1.83(m,2H)、1.98(m,2H)、2.10(m,2H)、2.21−2.36(m,7H)、2.50(m,2H)、3.85(s,2H)、4.42(m,1H)、4.99(s,2H)、7.29−7.40(m,2H)、7.70−7.90(m,12H)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 485.2
MS (ESI (-) Spectrum): M - 339.1
1 H-NMR (dimethyl sulfoxide-d 6 , internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 1.35 to 1.80 (m, 12H), 1.83 (m, 2H), 1.98 (m , 2H), 2.10 (m, 2H), 2.21-2.36 (m, 7H), 2.50 (m, 2H), 3.85 (s, 2H), 4.42 (m, 1H), 4.99 (s, 2H), 7.29-7.40 (m, 2H), 7.70-7.90 (m, 12H)

実施例2:塩A2の合成

Figure 2011006402
ジフルオロ(フルオロスルホニル)酢酸メチルエステル100部及びイオン交換水250部に、氷浴下、30%水酸化ナトリウム水溶液230部を滴下した。得られた混合物を100℃で3時間還流した。その後、その混合物を23℃まで冷却し、濃塩酸88部で中和した。得られた混合物を濃縮し、ジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩164.8部(無機塩含有、純度62.6%)を得た。得られたジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩5.0部(純度62.6%)、4−オキソ−1−アダマンタノール2.6部及びエチルベンゼン100部の混合物に、濃硫酸0.8部を加え、30時間加熱還流した。得られた混合物を冷却し、濾過し、得られた濾過残渣をtert−ブチルメチルエーテルで洗浄して、式(I−DD−3−d)で表される塩5.5部を得た。
H−NMRによる純度分析の結果、その純度は35.6%であった。 Example 2: Synthesis of salt A2
Figure 2011006402
To 100 parts of difluoro (fluorosulfonyl) acetic acid methyl ester and 250 parts of ion-exchanged water, 230 parts of a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise in an ice bath. The resulting mixture was refluxed at 100 ° C. for 3 hours. The mixture was then cooled to 23 ° C. and neutralized with 88 parts of concentrated hydrochloric acid. The resulting mixture was concentrated to obtain 164.8 parts of difluorosulfoacetate sodium salt (containing inorganic salt, purity 62.6%). To a mixture of 5.0 parts (purity 62.6%) of the obtained sodium difluorosulfoacetate, 2.6 parts of 4-oxo-1-adamantanol and 100 parts of ethylbenzene, 0.8 part of concentrated sulfuric acid was added, Heated to reflux for hours. The obtained mixture was cooled and filtered, and the obtained filtration residue was washed with tert-butyl methyl ether to obtain 5.5 parts of a salt represented by the formula (I-DD-3-d).
As a result of purity analysis by 1 H-NMR, the purity was 35.6%.

Figure 2011006402
Figure 2011006402

式(I−DD−3−d)で表される塩4.86部(純度35.6%)に、アセトニトリル15部及びイオン交換水15部を加えた。さらに、式(I−DD−1−c)で表される塩2.61部、アセトニトリル5部及びイオン交換水5部を添加した。得られた混合物を15時間撹拌し、濃縮し、得られた混合物をクロロホルム50部で抽出して、有機層を回収した。
回収された有機層をイオン交換水で洗浄した。有機層に活性炭1.2部を加えて攪拌し、ろ過した。得られたろ液を濃縮し、酢酸エチル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮して燈色オイル状物として、式(I−DD−3)で表される塩2.69部(純度100%、収率67%)を得た。式(I−DD−3)で表される塩を塩A2とした。
To 4.86 parts (purity 35.6%) of the salt represented by the formula (I-DD-3-d), 15 parts of acetonitrile and 15 parts of ion-exchanged water were added. Further, 2.61 parts of the salt represented by the formula (I-DD-1-c), 5 parts of acetonitrile and 5 parts of ion-exchanged water were added. The resulting mixture was stirred for 15 hours and concentrated, and the resulting mixture was extracted with 50 parts of chloroform to recover the organic layer.
The collected organic layer was washed with ion exchange water. To the organic layer, 1.2 parts of activated carbon was added, stirred and filtered. The obtained filtrate was concentrated, 10 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 10 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 2.69 parts of salt represented by the formula (I-DD-3) (purity 100%, yield 67%) as an amber oily substance. . The salt represented by the formula (I-DD-3) was designated as salt A2.

MS(ESI(+)Spectrum):M 485.2
MS(ESI(−)Spectrum):M 323.0
H−NMR(ジメチルスルホキシド−d、内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)1.83(m,4H)、1.98−2.00(m,4H)、2.21−2.36(m,14H)、2.50−2.53(m,4H)、4.99(s,2H)、7.29−7.40(m,2H)、7.70−7.90(m,12H)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 485.2
MS (ESI (−) Spectrum): M 323.0
1 H-NMR (dimethyl sulfoxide-d 6 , internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 1.83 (m, 4H), 1.98-2.00 (m, 4H), 2.21-2 .36 (m, 14H), 2.50-2.53 (m, 4H), 4.99 (s, 2H), 7.29-7.40 (m, 2H), 7.70-7.90 (M, 12H)

実施例3:塩A3の合成

Figure 2011006402
リチウムアルミニウムハイドライド10.4部、無水テトラヒドロフラン120部を仕込み23℃で30分間攪拌した。次いで、式(A3−a)で表される塩62.2部を無水THF900部に溶かした溶液を氷冷下で滴下し、23℃で5時間攪拌した。反応マスに酢酸エチル50.0部、6N塩酸50.00部を添加、攪拌後、分液を行った。有機層を濃縮後、カラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(A3−b)で表される塩を84.7部(純度60%)を得た。 Example 3: Synthesis of salt A3
Figure 2011006402
10.4 parts of lithium aluminum hydride and 120 parts of anhydrous tetrahydrofuran were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, a solution prepared by dissolving 62.2 parts of the salt represented by the formula (A3-a) in 900 parts of anhydrous THF was added dropwise under ice cooling, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 5 hours. To the reaction mass, 50.0 parts of ethyl acetate and 50.00 parts of 6N hydrochloric acid were added, followed by liquid separation. After concentrating the organic layer, by separating the column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1), 84.7 parts (purity 60) of the salt represented by the formula (A3-b) was obtained. %).

式(A3−c)で表される化合物3.51部、無水THF75部を仕込み23℃で30分間攪拌した。次いで、カルボニルジイミダゾール2.89部、無水THF50部の混合溶液を23℃で滴下し、23℃で4時間攪拌した。得られた反応液を、式(A3−b)で表される塩6.04部(純度60%)、無水THF50部の混合液中に54〜60℃で、25分間で滴下し、65℃で18時間加熱し、冷却後、ろ過した。得られたろ液を濃縮し、濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(A3−d)で表される塩2.99部を得た。

Figure 2011006402
3.51 parts of a compound represented by the formula (A3-c) and 75 parts of anhydrous THF were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, a mixed solution of 2.89 parts of carbonyldiimidazole and 50 parts of anhydrous THF was added dropwise at 23 ° C., and the mixture was stirred at 23 ° C. for 4 hours. The obtained reaction solution was dropped in a mixed solution of 6.04 parts (purity 60%) represented by the formula (A3-b) and 50 parts of anhydrous THF at 54 to 60 ° C. over 25 minutes, and then 65 ° C. For 18 hours, cooled and filtered. The obtained filtrate is concentrated, and the concentrate is fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 2.99 of the salt represented by the formula (A3-d). Got a part.
Figure 2011006402

式(A3−d)で表される塩1.21部を含む溶液に、クロロホルム4.79部及び式(I−DD−1−c)で表される塩1.73部を添加した。得られた混合物を、12時間撹拌し、イオン交換水で洗浄した。得られた混合物に活性炭1.0部を加えて攪拌し、ろ過した。得られたろ液を濃縮し、酢酸エチル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮して、式(A3)で表される塩1.73部を得た。式(A3)で表される塩を塩A3とした。   To a solution containing 1.21 parts of the salt represented by the formula (A3-d), 4.79 parts of chloroform and 1.73 parts of the salt represented by the formula (I-DD-1-c) were added. The resulting mixture was stirred for 12 hours and washed with ion exchanged water. To the resulting mixture, 1.0 part of activated carbon was added, stirred and filtered. The obtained filtrate was concentrated, 10 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 10 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.73 parts of the salt represented by the formula (A3). The salt represented by the formula (A3) was designated as salt A3.

MS(ESI(+)Spectrum):M 485.2
MS(ESI(−)Spectrum):M 339.1
H−NMR(ジメチルスルホキシド−d、内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)1.54(s,2H)、1.63−1.70(m,4H)、1.73−1.80(m,4H)、1.83(m,4H)、1.98(m,2H)、2.18(m,2H)、2.21−2.36(m,8H)2.50(m,2H)、4.73(t,2H)、4.98(s,2H)、7.28−7.38(m,2H)、7.70−7.90(m,12H)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 485.2
MS (ESI (-) Spectrum): M - 339.1
1 H-NMR (dimethyl sulfoxide-d 6 , internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 1.54 (s, 2H), 1.63-1.70 (m, 4H), 1.73-1 .80 (m, 4H), 1.83 (m, 4H), 1.98 (m, 2H), 2.18 (m, 2H), 2.21-2.36 (m, 8H) 2.50 (M, 2H), 4.73 (t, 2H), 4.98 (s, 2H), 7.28-7.38 (m, 2H), 7.70-7.90 (m, 12H)

〔樹脂(B1)の合成〕
式Aで表されるモノマー、式Bで表されるモノマー及び式Cで表されるモノマーを、モル比50:25:25の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを77℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行なうことにより精製し、重量平均分子量が約8000の共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B1とした。

Figure 2011006402
[Synthesis of Resin (B1)]
The monomer represented by Formula A, the monomer represented by Formula B, and the monomer represented by Formula C are charged in a molar ratio of 50:25:25, and then 1. 5 mass times dioxane was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 77 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 8000 in a yield of 60%. This copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B1.
Figure 2011006402

〔樹脂(B2)の合成〕
式Eで表されるモノマー、式Fで表されるモノマー、式Bで表されるモノマー、式Cで表されるモノマー及び式Dで表されるモノマーを、モル比30:14:6:20:30の割合で仕込んだ。次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%との割合で添加し、これを73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(4:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約8100である共重合体を収率65%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B2とした。
[Synthesis of Resin (B2)]
A monomer represented by formula E, a monomer represented by formula F, a monomer represented by formula B, a monomer represented by formula C, and a monomer represented by formula D were mixed at a molar ratio of 30: 14: 6: 20. : Charged at a ratio of 30. Subsequently, 1.5 mass times dioxane was added with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 8100 in a yield of 65. %. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B2.

Figure 2011006402
Figure 2011006402

実施例4〜8及び比較例1
表1に示すように、以下の各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過することにより、化学増幅型フォトレジスト組成物を調製した。
Examples 4 to 8 and Comparative Example 1
As shown in Table 1, a chemically amplified photoresist composition was prepared by filtering a mixture obtained by mixing and dissolving the following components through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm.

Figure 2011006402
Figure 2011006402

<酸発生剤>
酸発生剤C1:

Figure 2011006402
<クエンチャー>
クエンチャーQ1:2,6−ジイソプロピルアニリン <Acid generator>
Acid generator C1:
Figure 2011006402
<Quencher>
Quencher Q1: 2,6-diisopropylaniline

<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテル 265部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether 265 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。
次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記の化学増幅型フォトレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1のPB欄に示す温度で60秒間プリベークした。このようにして化学増幅型フォトレジスト組成物の膜が形成されたシリコンウェハに、ArFエキシマステッパー〔FPA5000−AS3;(株)キャノン製、NA=0.75、2/3Annular〕用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic antireflective coating having a thickness of 78 nm. Formed.
Next, the chemical amplification photoresist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm.
After application of the composition, the obtained silicon wafer was pre-baked on a direct hot plate at a temperature shown in the PB column of Table 1 for 60 seconds. Using the ArF excimer stepper [FPA5000-AS3; manufactured by Canon Inc., NA = 0.75, 2 / 3Annular] on the silicon wafer on which the film of the chemically amplified photoresist composition is formed in this manner, the exposure amount is stepped. The line-and-space pattern was exposed with various changes.

露光後は、ホットプレート上にて表1のPEB欄に示す温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。   After exposure, post-exposure baking was performed for 60 seconds at the temperature shown in the PEB column of Table 1 on a hot plate, and paddle development was further performed for 60 seconds with an aqueous 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide solution.

有機反射防止膜基板上のもので現像後のダークフィールドパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、その結果を表2に示した。
なお、ここでいうダークフィールドパターンとは、外側にクロム層(遮光層)をベースとしてライン状にガラス面(透光部)が形成されたレチクルを介した露光及び現像によって得られ、したがって露光現像後は、ラインアンドスペースパターンの周囲のレジスト層が残されるパターンである。実効感度:100nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量で示した。
The dark field pattern after development on the organic antireflection film substrate was observed with a scanning electron microscope. The results are shown in Table 2.
The dark field pattern referred to here is obtained by exposure and development through a reticle having a glass surface (translucent portion) formed in a line form on the outside with a chromium layer (light-shielding layer) as a base, and thus exposure development. The rest is a pattern in which the resist layer around the line and space pattern is left. Effective sensitivity: The exposure amount at which a 100 nm line and space pattern is 1: 1 is shown.

形状評価:100nmのラインアンドスペースパターンを走査型電子顕微鏡で観察した。トップ形状及び裾形状が矩形に近く良好なものを○、トップ形状が丸い又はT字型に近いもの、または裾引きが見られるものを×として判断した。   Shape evaluation: A 100 nm line and space pattern was observed with a scanning electron microscope. A case where the top shape and the skirt shape were close to a rectangle was good, and a case where the top shape was round or close to a T-shape or a skirt was seen was judged as x.

ラインエッジラフネス評価(LER):リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の触れ幅が9nm以下であるものを○、9nmを超えるものを×とした。   Line edge roughness evaluation (LER): The surface of the resist pattern after the lithography process is observed with a scanning electron microscope, and the contact width of the unevenness on the side wall of the resist pattern is 9 nm or less. did.

フォーカスマージン評価(DOF):マスクサイズ85nmのラインアンドスペースパターンの線幅が、85nmになる露光量で、フォーカスを振った場合、線幅が85nm±5%の幅にある範囲(約80.8〜89.3nm)を線幅指標とし、DOFが0.30μm以上であるものを○、0.30μm未満であるものを×とした。
これらの結果を表2に示す。
Focus margin evaluation (DOF): A range in which the line width is 85 nm ± 5% when the focus is shaken with an exposure amount at which the line width of a line-and-space pattern with a mask size of 85 nm is 85 nm (about 80.8). ˜89.3 nm) as a line width index, a DOF of 0.30 μm or more is indicated by “◯”, and a DOF of less than 0.30 μm is indicated by “x”.
These results are shown in Table 2.

Figure 2011006402
Figure 2011006402

本発明の塩によれば、該塩を含むレジスト組成物を用いて、優れた形状、ラインエッジラフネス及びフォーカスマージンを有するパターンを形成することができる。   According to the salt of the present invention, a pattern having an excellent shape, line edge roughness, and focus margin can be formed using a resist composition containing the salt.

Claims (11)

式(I−DD)で表される塩。
Figure 2011006402
[式(I−DD)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は−[CH−を表し、該−[CH−に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該−[CH−に含まれる水素原子は、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。kは、1〜17の整数を表す。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、Yはフッ素原子を含まない。
及びAは、互いに独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、AとAとが一緒になって炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる水素原子は、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる−CH−は−O−で置き換わっていてもよい。
Arは、置換基を有していてもよい(m+1)価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、酸の作用により脱離し得ない基を表し、かつ、少なくとも1つのオキソ基を有する炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表す。該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
及びmは、互いに独立に、0〜2の整数を表す。
は、1〜3の整数を表す。ただし、m+m+m=3である。
は、1〜3の整数を表す。]
A salt represented by the formula (I-DD).
Figure 2011006402
[In the formula (I-DD),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or — [CH 2 ] k —, —CH 2 — contained in — [CH 2 ] k — may be replaced by —O— or —CO—, and the — [ The hydrogen atom contained in CH 2 ] k — may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. k represents an integer of 1 to 17.
Y 1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —O— or —. It may be replaced by CO-. However, Y 1 does not contain a fluorine atom.
Do A 1 and A 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms? , A 1 and A 2 together form a ring having 3 to 20 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and hydrogen atoms contained in the ring are , A hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic The —CH 2 — contained in the hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and ring may be replaced by —O—.
Ar 1 represents an (m 4 +1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
B 1 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
B 2 represents a group that cannot be removed by the action of an acid, and represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms having at least one oxo group. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m 1 and m 2 each independently represent an integer of 0 to 2.
m 3 represents an integer of 1 to 3. However, it is m 1 + m 2 + m 3 = 3.
m 4 represents an integer of 1 to 3. ]
式(I−DD−1)で表される請求項1記載の塩。
Figure 2011006402
[式(I−DD−1)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は−[CH−を表し、該−[CH−に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよく、該−[CH−に含まれる水素原子は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。kは、1〜17の整数を表す。
1’は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、水酸基、シアノ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、Y1’はフッ素原子を含まない。
及びAは、互いに独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、AとAとが一緒になって炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる水素原子は、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び環に含まれる−CH−は−O−で置き換わっていてもよい。
Ar1’は、(m+1)価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、酸の作用により脱離し得ない基を表し、かつ、少なくとも1つのオキソ基を有する炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表す。該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
及びmは、互いに独立に、0〜2の整数を表す。
は、1〜3の整数を表す。ただし、m+m+m=3である。
は、1〜3の整数を表す。]
The salt of Claim 1 represented by a formula (I-DD-1).
Figure 2011006402
[In the formula (I-DD-1),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or — [CH 2 ] k —, —CH 2 — contained in — [CH 2 ] k — may be replaced by —O— or —CO—, and the — [ CH 2] k - hydrogen atoms contained in the optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. k represents an integer of 1 to 17.
Y 1 ′ is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group includes a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxyl group, a cyano group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms And —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. However, Y 1 ′ does not contain a fluorine atom.
Do A 1 and A 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms? , A 1 and A 2 together form a ring having 3 to 20 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and hydrogen atoms contained in the ring are , A hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic The —CH 2 — contained in the hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and ring may be replaced by —O—.
Ar 1 ′ represents an (m 4 +1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxyl group, or a carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
B 1 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
B 2 represents a group that cannot be removed by the action of an acid, and represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms having at least one oxo group. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m 1 and m 2 each independently represent an integer of 0 to 2.
m 3 represents an integer of 1 to 3. However, it is m 1 + m 2 + m 3 = 3.
m 4 represents an integer of 1 to 3. ]
が、式(DD−b)で表される基である請求項1又は2記載の塩。
Figure 2011006402
[式(DD−b)中、
は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基を表すか、Rの2つが一緒になって炭素数1〜20の環を形成する。
lは、0〜5の整数を表す。lが2以上のとき、複数のRは、互いに同一でも異なってもよい。]
The salt according to claim 1 or 2, wherein B 2 is a group represented by the formula (DD-b).
Figure 2011006402
[In the formula (DD-b),
R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms. Or two of R 9 together form a ring having 1 to 20 carbon atoms.
l represents an integer of 0 to 5. When l is 2 or more, the plurality of R 9 may be the same as or different from each other. ]
Ar又はAr1’は、フェニレン基であり、mは、1である請求項1〜3のいずれか記載の塩。 The salt according to claim 1, wherein Ar 1 or Ar 1 ′ is a phenylene group, and m 4 is 1. 、m及びmは、1である請求項1〜4のいずれか記載の塩。 The salt according to claim 1 , wherein m 1 , m 2 and m 3 are 1. は、*−O−CO−、*−CO−O−、−O−又は*−O−CH−CO−O−である(*は、Arとの結合位置を表す)請求項1〜5のいずれか記載の塩。 B 1 is * —O—CO—, * —CO—O—, —O— or * —O—CH 2 —CO—O— (* represents a bonding position with Ar 1 ). The salt according to any one of 1 to 5. Ar又はAr1’は、p−フェニレン基である請求項1〜6のいずれか記載の塩。 Ar 1 or Ar 1 ' is a p-phenylene group, The salt in any one of Claims 1-6. 請求項1〜7のいずれか記載の塩を含有する酸発生剤。   The acid generator containing the salt in any one of Claims 1-7. 請求項8記載の酸発生剤と樹脂とを含有し、
該樹脂は酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸と作用した該樹脂はアルカリ水溶液で溶解しえる樹脂であるレジスト組成物。
Containing the acid generator according to claim 8 and a resin;
A resist composition, wherein the resin has an acid-labile group and is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution, and the resin that has reacted with an acid is a resin that can be dissolved in an aqueous alkali solution.
さらに塩基性化合物を含有する請求項9記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition of Claim 9 containing a basic compound. (1)請求項9又は10記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition of Claim 9 or 10 on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:
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