JP2011052212A - Resin and resist composition - Google Patents

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Fumio Furuyama
文穂 古山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin for a resist composition capable of preparing a resist pattern having an excellent line edge roughness and an excellent top shape. <P>SOLUTION: The resin is provided which has a structure unit originating in a compound expressed by formula (a1) wherein R<SP>a1</SP>represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, R<SP>a2</SP>represents a perfluoro adamantyl group, a monohydroxy-tetradecafluoro adamantyl group, a perfluoro cyclohexyl group or a monohydroxy-deca fluoro cyclohexyl group. L<SP>a1</SP>represents a single bond or an alicyclic hydrocarbon group, and L<SP>a2</SP>represents a single bond, an alkanediyl group or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、含フッ素化合物に由来する構造単位を有する樹脂、該樹脂を含有するレジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。   The present invention relates to a resin having a structural unit derived from a fluorine-containing compound, a resist composition containing the resin, and a method for producing a resist pattern.

従来、種々のレジスト組成物が提案されており、例えば、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−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンに由来する構造単位を有する樹脂と、該樹脂を含有するレジスト組成物(特許文献1(段落[0088]、[0092]、[表1])参照)が提案されている。   Conventionally, various resist compositions have been proposed, for example, structural units derived from 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate, and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone. And a resist composition containing the resin (see Patent Document 1 (see paragraphs [0088], [0092], and [Table 1])).

特開2006−257078号公報JP 2006-257078 A

従来の樹脂では、該樹脂を含有するレジスト組成物から得られるレジストパターンにおいて、欠陥が発生する場合や、ラインエッジラフネス及びトップ形状が必ずしも満足できない場合があった。   In conventional resins, defects may occur in a resist pattern obtained from a resist composition containing the resin, and line edge roughness and top shape may not always be satisfied.

本発明は、以下の発明を含む。
[1] 式(a1)で表される化合物に由来する構造単位を有する樹脂。
The present invention includes the following inventions.
[1] A resin having a structural unit derived from the compound represented by the formula (a1).


[式(a1)中、Ra1は、水素原子、ハロゲン原子、或いはハロゲン原子を有してもよい直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルキル基を表す。Ra2は、ペルフルオロアダマンチル基、モノヒドロキシ−テトラデカフルオロアダマンチル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、又はモノヒドロキシ−デカフルオロシクロへキシル基を表す。La1は、単結合又はフッ素原子を有してもよい2価のC4-36脂環式炭化水素基を表す。La2は、単結合或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基を表し、前記アルカンジイル基のメチレン基は酸素原子(−O−)又はカルボニル基(−CO−)で置換されていてもよい。]

[In the formula (a1), R a1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom. R a2 represents a perfluoroadamantyl group, a monohydroxy-tetradecafluoroadamantyl group, a perfluorocyclohexyl group, or a monohydroxy-decafluorocyclohexyl group. L a1 represents a divalent C 4-36 alicyclic hydrocarbon group which may have a single bond or a fluorine atom. L a2 represents a single bond or a linear or branched C 1-17 alkanediyl group, and the methylene group of the alkanediyl group is an oxygen atom (—O—) or a carbonyl group (—CO—). May be substituted. ]

[2] La1が、単結合又はフッ素原子を有してもよいアダマンタンジイル基である[1]に記載の樹脂。 [2] L a1 is a resin according to a single bond or a fluorine atom is also good adamantane-diyl group [1].

[3] さらに、式(a2−1)で表される化合物及び式(a2−2)で表される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種に由来する構造単位を有する[1]又は[2]に記載の樹脂。 [3] Furthermore, it has a structural unit derived from at least one selected from the group consisting of a compound represented by the formula (a2-1) and a compound represented by the formula (a2-2) [1] or [2 ].


[式(a2−1)及び式(a2−2)中、La3及びLa4は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、−N(Ra14)−、直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基、又はこれらの組合せを表し;Ra14は、水素原子、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表す。Ra3及びRa4は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ra7は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表し、n1は0〜14の整数を表す。Ra8は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-4アルコキシ基を表し、o1は、0〜10の整数を表す。但しn1又はo1が0であるとは、それぞれ、Ra7又はRa8が存在しないことを意味し、n1又はo1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa7又はRa8は、互いに同一でも異なってもよい。Ra10及びRa11は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状のC1-8脂肪族炭化水素基、或いはC3-10脂環式炭化水素基を表す。]

[In Formula (a2-1) and Formula (a2-2), L a3 and L a4 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, —N (R a14 ) —, a linear or branched chain, A C 1-17 alkanediyl group or a combination thereof; R a14 represents a hydrogen atom or a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group; R a3 and R a4 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group. R a7 represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, and n1 represents an integer of 0-14. R a8 represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group or a linear or branched C 1-4 alkoxy group, and o1 is an integer of 0 to 10 Represents. However, n1 or o1 being 0 means that R a7 or R a8 does not exist, respectively, and when n1 or o1 is 2 or more, each of a plurality of R a7 or R a8 is the same or different from each other. May be. R a10 and R a11 each independently represent a linear or branched C 1-8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-10 alicyclic hydrocarbon group. ]

[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂及び酸発生剤を含有するレジスト組成物。 [4] A resist composition comprising the resin according to any one of [1] to [3] and an acid generator.

[5] さらに塩基性化合物を含有する[4]に記載のレジスト組成物。 [5] The resist composition according to [4], further containing a basic compound.

[6] [4]又は[5]に記載のレジスト組成物を基体上に塗布してレジスト膜を得る工程と、
レジスト膜をプリベークする工程と、
プリベークしたレジスト膜を露光する工程と、
露光したレジスト膜をポストエクスポージャーベークする工程と、
ポストエクスポージャーベークしたレジスト膜をアルカリ現像液で現像してレジストパターンを得る工程と
を含むレジストパターンの製造方法。
[6] A step of applying a resist composition according to [4] or [5] onto a substrate to obtain a resist film;
A step of pre-baking the resist film;
Exposing the pre-baked resist film;
A step of post-exposure baking of the exposed resist film;
And a step of developing a post-exposure baked resist film with an alkali developer to obtain a resist pattern.

[7] 式(a1−3)、式(a1−4)、式(a1−6)又は式(a1−7)で表される化合物。 [7] A compound represented by formula (a1-3), formula (a1-4), formula (a1-6) or formula (a1-7).

本発明の樹脂によれば、該樹脂を含有するレジスト組成物から、欠陥が少なく、優れたラインエッジラフネス及び優れたトップ形状を有するレジストパターンを得ることができる。   According to the resin of the present invention, a resist pattern having few defects, excellent line edge roughness, and excellent top shape can be obtained from a resist composition containing the resin.

〈化合物(a1)〉
本発明の樹脂は、式(a1)で表される化合物に由来する構造単位を有することを特徴とする。そこで、まず式(a1)で表される化合物から説明する。以下では「式(a1)で表される化合物」を「化合物(a1)」又は「モノマー(a1)」と略称することがある。他の式で表される化合物又はモノマー等も同様に略称することがある。なお本明細書における化学式は立体異性も包含する。また、本明細書において「Cx-y」とは、「炭素数がx以上y以下」であることを意味する。
<Compound (a1)>
The resin of the present invention has a structural unit derived from the compound represented by the formula (a1). First, the compound represented by formula (a1) will be described. Hereinafter, the “compound represented by the formula (a1)” may be abbreviated as “compound (a1)” or “monomer (a1)”. Similarly, compounds or monomers represented by other formulas may also be abbreviated. The chemical formula in this specification includes stereoisomerism. In the present specification, “C xy ” means “the number of carbon atoms is x or more and y or less”.


[式(a1)中、Ra1は、水素原子、ハロゲン原子、或いはハロゲン原子を有してもよい直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルキル基を表す。Ra2は、ペルフルオロアダマンチル基、モノヒドロキシ−テトラデカフルオロアダマンチル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、又はモノヒドロキシ−デカフルオロシクロへキシル基を表す。La1は、単結合又はフッ素原子を有してもよい2価のC4-36脂環式炭化水素基を表す。La2は、単結合或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基を表し、前記アルカンジイル基のメチレン基は酸素原子(−O−)又はカルボニル基(−CO−)で置換されていてもよい。]

[In the formula (a1), R a1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom. R a2 represents a perfluoroadamantyl group, a monohydroxy-tetradecafluoroadamantyl group, a perfluorocyclohexyl group, or a monohydroxy-decafluorocyclohexyl group. L a1 represents a divalent C 4-36 alicyclic hydrocarbon group which may have a single bond or a fluorine atom. L a2 represents a single bond or a linear or branched C 1-17 alkanediyl group, and the methylene group of the alkanediyl group is an oxygen atom (—O—) or a carbonyl group (—CO—). May be substituted. ]

化合物(a1)は、アクリル酸エステル骨格を有し、容易にラジカル重合して、重合体(樹脂)を形成する。さらに化合物(a1)は、そのRa2(及び場合によりLa1)が含フッ素脂環式炭化水素基であるので、樹脂の側鎖に含フッ素脂環式炭化水素基を導入することができる。アクリル酸エステル骨格に由来する柔軟な主鎖および含フッ素脂環式炭化水素基の側鎖を有する樹脂は、液浸露光の際の欠陥発生を抑制でき、さらにラインエッジラフネス及びトップ形状に優れたレジストパターンを形成できる。 The compound (a1) has an acrylate skeleton and easily undergoes radical polymerization to form a polymer (resin). Furthermore, since R a2 (and optionally L a1 ) of the compound (a1) is a fluorinated alicyclic hydrocarbon group, a fluorinated alicyclic hydrocarbon group can be introduced into the side chain of the resin. Resin with flexible main chain derived from acrylate skeleton and side chain of fluorine-containing alicyclic hydrocarbon group can suppress the occurrence of defects during immersion exposure, and also has excellent line edge roughness and top shape A resist pattern can be formed.

また化合物(a1)は、後述するような脂環式炭化水素基又はラクトン環を有する(メタ)アクリル系モノマーとの相溶性が高く、これらと共に良好な特性を発揮する共重合体を形成できる。他のモノマーとの相溶性が高いことも、良好なラインエッジラフネスを実現できる原因の1つであると考えられる。なお本明細書において「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーを総称する。 The compound (a1) is highly compatible with a (meth) acrylic monomer having an alicyclic hydrocarbon group or a lactone ring as described later, and can form a copolymer exhibiting good characteristics together with these. High compatibility with other monomers is also considered to be one of the reasons that good line edge roughness can be realized. In the present specification, "(meth) acrylic monomer", collectively a monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ".

以下、化合物(a1)の構造、即ち式(a1)で記載する基について、順に説明する。   Hereinafter, the structure of the compound (a1), that is, the group described in the formula (a1) will be described in order.

式(a1)中、Ra1は、水素原子、ハロゲン原子、或いはハロゲン原子を有してもよい直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルキル基を表す。ハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子である。アルキル基の炭素原子数は、好ましくは4以下、さらに好ましくは2以下である。Ra1は、好ましくは水素原子又はメチル基である。 In the formula (a1), R a1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom. The halogen atom is preferably a fluorine atom. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 4 or less, more preferably 2 or less. R a1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

式(a1)中、Ra2は、ペルフルオロアダマンチル基、モノヒドロキシ−テトラデカフルオロアダマンチル基、ペルフルオロシクロヘキシル基又はモノヒドロキシ−デカフルオロシクロへキシル基である。 In the formula (a1), R a2 represents a perfluoroadamantyl group, a monohydroxy-tetradecafluoroadamantyl group, a perfluorocyclohexyl group, or a monohydroxy-decafluorocyclohexyl group.

a1は、単結合又は2価のC4-36脂環式炭化水素基を表す。2価の脂環式炭化水素基は、単環式又は多環式のいずれでもよい。単環の脂環式炭化水素基としては、シクロアルカンジイル基(例えばシクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、シクロヘプタンジイル基、シクロオクタンジイル基)やシクロアルケンジイル基(例えばシクロペンテンジイル基、シクロヘキセンジイル基、シクロヘプテンジイル基、シクロオクテンジイル基)などが挙げられる。多環の脂環式炭化水素基としては、縮合芳香族炭化水素基を水素化して得られる基(例えばヒドロナフタレンジイル基)、橋かけ環状炭化水素基(例えばアダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ノルボルネンジイル基)などが挙げられる。さらに下記のような、橋かけ環(例えばノルボルナン環)と単環(例えばシクロヘプタン環やシクロヘキサン環)又は多環(例えばデカヒドロナフタレン環)とが縮合した形状の基、或いは橋かけ環同士が縮合した形状の基も、La1の2価の脂環式炭化水素基に含まれる。 L a1 represents a single bond or a divalent C 4-36 alicyclic hydrocarbon group. The divalent alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cycloalkanediyl groups (eg cyclopentanediyl group, cyclohexanediyl group, cycloheptanediyl group, cyclooctanediyl group) and cycloalkenediyl groups (eg cyclopentenediyl group, cyclohexenediyl group). Group, cycloheptenediyl group, cyclooctenediyl group) and the like. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group includes a group obtained by hydrogenating a condensed aromatic hydrocarbon group (for example, hydronaphthalenediyl group), a bridged cyclic hydrocarbon group (for example, adamantanediyl group, norbornanediyl group, norbornene). Diyl group) and the like. In addition, a group having a shape in which a bridged ring (for example, norbornane ring) and a single ring (for example, cycloheptane ring or cyclohexane ring) or a polycycle (for example, decahydronaphthalene ring) are condensed, or group fused shapes also included in the divalent alicyclic hydrocarbon group having L a1.

a1の2価の脂環式炭化水素基はフッ素原子を有していてもよい。La1の2価の脂環式炭化水素基は、好ましくは1つ以上の水素原子、より好ましくは2つ以上の水素原子、さらに好ましくは全ての水素原子がフッ素原子で置換されたものである。La1は、好ましくは、単結合又はフッ素原子を有してもよいアダマンタンジイル基である。アダマンタンジイル基の中では、ペルフルオロアダマンタンジイル基が好ましい。 Divalent alicyclic hydrocarbon group L a1 may have a fluorine atom. The divalent alicyclic hydrocarbon group represented by L a1 is preferably one in which one or more hydrogen atoms, more preferably two or more hydrogen atoms, more preferably all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. . L a1 is preferably an adamantanediyl group which may have a single bond or a fluorine atom. Of the adamantanediyl groups, perfluoroadamantanediyl groups are preferred.

式(a1)中、La2は、単結合或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-17(好ましくはC1-8)アルカンジイル基を表す。前記アルカンジイル基のメチレン基は酸素原子又はカルボニル基で置換されていてもよい。La1が単結合である場合、La2は、好ましくは、単結合、−(CH2m1−、又は−(CH2m1−CO−O−であり;La1が2価の脂環式炭化水素基である場合、La2は、好ましくは、−O−(CH2m1−又は−O−(CH2m1−O−であり;m1は1〜4の整数、好ましくは1又は2である。 In the formula (a1), L a2 represents a single bond or a linear or branched C 1-17 (preferably C 1-8 ) alkanediyl group. The methylene group of the alkanediyl group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group. When L a1 is a single bond, L a2 is preferably a single bond, — (CH 2 ) m1 —, or — (CH 2 ) m1 —CO—O—; L a1 is a divalent alicyclic ring When it is a hydrocarbon group, L a2 is preferably —O— (CH 2 ) m1 — or —O— (CH 2 ) m1 —O—; m1 is an integer from 1 to 4, preferably 1. Or 2.

化合物(a1)の中でも、La1及びRa2の少なくとも1つがアダマンタン骨格を有し、Ra2がペルフルオロアダマンチル基、モノヒドロキシ−テトラデカフルオロアダマンチル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、又はモノヒドロキシ−デカフルオロシクロへキシル基である化合物が好ましい。La1及びRa2の好ましい組合せは、(1)La1:単結合、Ra2:ペルフルオロアダマンチル基、(2)La1:アダマンタンジイル基、Ra2:ペルフルオロアダマンチル基又はペルフルオロシクロヘキシル基、(3)La1:ペルフルオロアダマンタンジイル基、Ra2:ペルフルオロアダマンチル基又はペルフルオロシクロヘキシル基である。なお前記(1)〜(3)のペルフルオロアダマンチル基及びペルフルオロシクロヘキシル基は、そのフッ素原子の1つがヒドロキシ基で置換されていてもよい。 Among the compounds (a1), at least one of L a1 and R a2 has an adamantane skeleton, and R a2 is a perfluoroadamantyl group, a monohydroxy-tetradecafluoroadamantyl group, a perfluorocyclohexyl group, or a monohydroxy-decafluorocyclo Compounds that are xyl groups are preferred. Preferred combinations of L a1 and R a2 are (1) L a1 : single bond, R a2 : perfluoroadamantyl group, (2) L a1 : adamantanediyl group, R a2 : perfluoroadamantyl group or perfluorocyclohexyl group, (3) L a1 is a perfluoroadamantanediyl group, R a2 is a perfluoroadamantyl group or a perfluorocyclohexyl group. In addition, in the perfluoroadamantyl group and the perfluorocyclohexyl group in the above (1) to (3), one of the fluorine atoms may be substituted with a hydroxy group.

化合物(a1)は、好ましくは式(a1−1)〜式(a1−7)のいずれかで表される化合物であり、より好ましくは式(a1−3)、式(a1−4)、式(a1−6)又は式(a1−7)で表される化合物である。   The compound (a1) is preferably a compound represented by any one of the formulas (a1-1) to (a1-7), more preferably the formula (a1-3), the formula (a1-4), and the formula It is a compound represented by (a1-6) or formula (a1-7).

化合物(a1)は、酸ハライド:CH2=CH(Ra1)−COXa1と、アルコール:HO−La1−La2−Ra2とのエステル化反応によって製造できる(式中、Xa1は、ハロゲン原子、好ましくはClを表す。Ra1、Ra2、La1及びLa2は前記と同じである)。酸ハライドの代わりにカルボン酸:CH2=CH(Ra1)−COOHを使用してもよい。 Compound (a1) can be produced by an esterification reaction between an acid halide: CH 2 ═CH (R a1 ) —COX a1 and an alcohol: HO—L a1 —L a2 —R a2 (wherein X a1 is A halogen atom, preferably Cl, wherein R a1 , R a2 , L a1 and L a2 are as defined above. Carboxylic acid: CH 2 ═CH (R a1 ) —COOH may be used in place of the acid halide.

アルコールを用いるエステル化反応は、通常、ジクロロエタン、トルエン、エチルベンゼン、モノクロロベンゼン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶媒中で撹拌しながら、20〜200℃程度(好ましくは50〜150℃程度)の温度範囲で行えばよい。   The esterification reaction using alcohol is usually about 20 to 200 ° C. (preferably 50 to 150) with stirring in an aprotic solvent such as dichloroethane, toluene, ethylbenzene, monochlorobenzene, acetonitrile, N, N-dimethylformamide and the like. It may be performed in a temperature range of about ℃.

アルコールを用いるエステル化反応では、酸触媒を使用してもよい。酸触媒としては、p−トルエンスルホン酸などの有機酸、及び硫酸等の無機酸が挙げられる。酸触媒は過剰に使用してもよいが、カルボン酸1モルに対して、通常、0.001〜5モル程度である。   In the esterification reaction using alcohol, an acid catalyst may be used. Examples of the acid catalyst include organic acids such as p-toluenesulfonic acid and inorganic acids such as sulfuric acid. Although an acid catalyst may be used in excess, it is usually about 0.001 to 5 moles per mole of carboxylic acid.

反応時間を短縮するために、ディーンスターク装置などを用いて脱水しながら、アルコールを用いるエステル化反応を行ってもよい。さらにアルコールを用いるエステル化反応では、脱水剤を添加してもよい。脱水剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド;1−アルキル−2−ハロピリジニウム塩;1,1’−カルボニルジイミダゾール;ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸塩化物;1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩;ジ−2−ピリジル炭酸塩;ジ−2−ピリジルチオノ炭酸塩;4−(ジメチルアミノ)ピリジン存在下での6−メチル−2−ニトロ安息香酸無水物;などが挙げられる。脱水剤を過剰に使用してもよいが、その量は、カルボン酸1モルに対して通常0.5〜5モル程度、好ましくは1〜3モル程度である。   In order to shorten the reaction time, an esterification reaction using alcohol may be performed while dehydrating using a Dean Stark apparatus or the like. Furthermore, in the esterification reaction using alcohol, a dehydrating agent may be added. Examples of the dehydrating agent include dicyclohexylcarbodiimide; 1-alkyl-2-halopyridinium salt; 1,1′-carbonyldiimidazole; bis (2-oxo-3-oxazolidinyl) phosphine chloride; 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride; di-2-pyridyl carbonate; di-2-pyridylthiono carbonate; 6-methyl-2-nitrobenzoic anhydride in the presence of 4- (dimethylamino) pyridine; Etc. Although the dehydrating agent may be used in excess, the amount is usually about 0.5 to 5 mol, preferably about 1 to 3 mol, per 1 mol of carboxylic acid.

化合物(a1)は、カルボン酸塩:CH2=CH(Ra1)−COOMと、ハロゲン化アルキル:X−La1−La2−Ra2とのエステル化反応によって製造できる(式中、Mはアルカリ金属を表し、Xはハロゲンを表す。Ra1、Ra2、La1及びLa2は前記と同じである)。 Compound (a1) can be produced by an esterification reaction between a carboxylate salt: CH 2 ═CH (R a1 ) —COOM and an alkyl halide: X—L a1 —L a2 —R a2 (wherein M is Represents an alkali metal, X represents a halogen, and R a1 , R a2 , L a1 and L a2 are as defined above.

Mとしては、高い反応性を示すCs、K及びNaが好ましく、中でも入手が容易なK及びNaがより好ましい。Xとしては、反応性や入手容易性を考慮すると、I、Br及びClが好ましい。ヨウ化アルカリ金属の存在下で、カルボン酸塩とハロゲン化アルキルとの反応を行ってもよい。   As M, Cs, K and Na showing high reactivity are preferable, and K and Na which are easily available are more preferable. X is preferably I, Br, or Cl in consideration of reactivity and availability. The reaction between the carboxylate and the alkyl halide may be performed in the presence of an alkali metal iodide.

ハロゲン化アルキルを用いるエステル化反応は、通常、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒中で撹拌しながら、50〜150℃程度の温度範囲で行えばよい。   The esterification reaction using an alkyl halide is usually performed in a temperature range of about 50 to 150 ° C. while stirring in an aprotic polar solvent such as N, N-dimethylformamide or dimethyl sulfoxide.

エステル化反応で得られた化合物(a1)は、分液やカラムなどによって精製できる。   The compound (a1) obtained by the esterification reaction can be purified by liquid separation or a column.

〈樹脂〉
本発明の樹脂は、1種又は2種以上の化合物(a1)を重合して得られる。本発明の樹脂は、好ましくは化合物(a1)と他のモノマーとの共重合体である。但し本発明の樹脂は、化合物(a1)のみの単独重合体でもよい。重合における化合物(a1)の全使用量は、モノマーの合計モル数に対して、好ましくは0.1モル%以上(より好ましくは0.2モル%以上、さらに好ましくは0.5モル%以上)、好ましくは10モル%以下(より好ましくは8モル%以下、さらに好ましくは6モル%以下)である。
なお、本発明の樹脂は化合物(a1)を含有する重合体と、他の重合体とを混合したものであってもよい。この場合、樹脂における化合物(a1)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは0.1モル%以上(より好ましくは0.2モル%以上、さらに好ましくは0.5モル%以上)、好ましくは10モル%以下(より好ましくは8モル%以下、さらに好ましくは6モル%以下)である。
<resin>
The resin of the present invention is obtained by polymerizing one or more compounds (a1). The resin of the present invention is preferably a copolymer of the compound (a1) and another monomer. However, the resin of the present invention may be a homopolymer only of the compound (a1). The total amount of the compound (a1) used in the polymerization is preferably 0.1 mol% or more (more preferably 0.2 mol% or more, further preferably 0.5 mol% or more) with respect to the total number of moles of monomers. , Preferably 10 mol% or less (more preferably 8 mol% or less, still more preferably 6 mol% or less).
In addition, the resin of this invention may mix the polymer containing a compound (a1), and another polymer. In this case, the content of the structural unit derived from the compound (a1) in the resin is preferably 0.1 mol% or more (more preferably 0.2 mol% or more, more preferably 0.5 mol%) in all units of the resin. Mol% or more), preferably 10 mol% or less (more preferably 8 mol% or less, still more preferably 6 mol% or less).

重合は、通常、ラジカル重合である。ラジカル重合は、通常、ジオキサン、トルエン、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン、イソプロピルアルコール、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルの溶媒中で撹拌しながら、0〜150℃(好ましくは、40〜100℃)程度の温度範囲で行えばよい。重合開始剤としては、例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などの重合分野で公知のものを使用できる。重合開始剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。重合開始剤の全使用量は、モノマーの合計モル数に対して、好ましくは0.01〜10モル%程度(より好ましくは0.1〜5モル%程度)である。   The polymerization is usually radical polymerization. The radical polymerization is usually performed at 0 to 150 ° C. (preferably 40 to 100) while stirring in a solvent of dioxane, toluene, tetrahydrofuran, methyl isobutyl ketone, isopropyl alcohol, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate and ethyl lactate. It may be performed in a temperature range of about ° C. Examples of the polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-methylvaleronitrile), 1 , 1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate) and the like can be used in the polymerization field. A polymerization initiator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. The total amount of the polymerization initiator is preferably about 0.01 to 10 mol% (more preferably about 0.1 to 5 mol%) based on the total number of moles of monomers.

ラジカル重合には、1種又は2種以上の連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤としては、チオール、ジスルフィドなどの重合分野で公知のものを使用できる。全使用量は、モノマーの合計モル数に対して、好ましくは0.01〜10モル%程度(より好ましくは0.1〜5モル%程度)である。   For radical polymerization, one or more chain transfer agents may be used. As the chain transfer agent, those known in the polymerization field such as thiol and disulfide can be used. The total amount used is preferably about 0.01 to 10 mol% (more preferably about 0.1 to 5 mol%) with respect to the total number of moles of monomers.

上記のようにして得られる本発明の樹脂の重量平均分子量は、好ましくは2,500以上(より好ましくは3,000以上)、好ましくは100,000以下(より好ましくは50,000以下)である。   The weight average molecular weight of the resin of the present invention obtained as described above is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more), preferably 100,000 or less (more preferably 50,000 or less). .

本発明の樹脂は、好ましくは、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂(以下「樹脂(A)」と略称することがある)である。なお「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。樹脂(A)は、化合物(a1)と酸の作用によりアルカリ可溶となるモノマーとを共重合することによって合成できる。   The resin of the present invention is preferably a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid (hereinafter sometimes abbreviated as “resin (A)”). Note that “becomes soluble in an alkali by the action of an acid” means “insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution before contact with an acid but becomes soluble in an aqueous alkali solution after contact with an acid”. To do. The resin (A) can be synthesized by copolymerizing the compound (a1) and a monomer that becomes alkali-soluble by the action of an acid.

樹脂(A)は、好ましくは、化合物(a1)と酸の作用によりアルカリ可溶となり、且つC5-20脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル系モノマー(a2)(以下「酸可溶化モノマー(a2)」と略称する)との共重合体である。より好ましい樹脂(A)は、少なくとも化合物(a1)、酸可溶化モノマー(a2)、ヒドロキシ基含有アダマンチル基を有する(メタ)アクリル系モノマー(a3)(以下「ヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3)」と略称する)、及びラクトン環を有する(メタ)アクリル系モノマー(a4)(以下「ラクトン型モノマー(a4)」と略称する)を重合させた共重合体である。なおヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3)は、ヒドロキシ基の代わりに、酸の作用によりヒドロキシ基を形成する基(例えばアルキルカルボニルオキシ基など)を有していてもよい。 The resin (A) is preferably a (meth) acrylic monomer (a2) (hereinafter referred to as “acid-capable”) which becomes alkali-soluble by the action of the compound (a1) and an acid and has a C 5-20 alicyclic hydrocarbon group. And a copolymer with a solubilized monomer (a2) ”. More preferable resin (A) is at least compound (a1), acid-solubilizing monomer (a2), (meth) acrylic monomer (a3) having a hydroxy group-containing adamantyl group (hereinafter referred to as “hydroxyadamantyl monomer (a3)”) And a copolymer obtained by polymerizing a (meth) acrylic monomer (a4) having a lactone ring (hereinafter abbreviated as “lactone type monomer (a4)”). The hydroxyadamantyl monomer (a3) may have a group (for example, an alkylcarbonyloxy group) that forms a hydroxy group by the action of an acid instead of the hydroxy group.

本明細書において「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート又はメタクリレート」及び「アクリル酸又はメタクリル酸」を総称する。以下では、化合物(a1)以外の各モノマーを順に説明する。   In this specification, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” collectively refer to “acrylate or methacrylate” and “acrylic acid or methacrylic acid”, respectively. Below, each monomer other than a compound (a1) is demonstrated in order.

〈酸可溶化モノマー(a2)〉
酸可溶化モノマー(a2)の脂環式炭化水素基としては、化合物(a1)のRa1で説明した脂環式炭化水素基などが挙げられる。これらの中でも、アダマンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、ノルボルニル基(2つ以上のノルボルニル環が縮合した形状の基を含む)が好ましい。
<Acid solubilizing monomer (a2)>
Examples of the alicyclic hydrocarbon group of the acid solubilizing monomer (a2) include the alicyclic hydrocarbon group described in R a1 of the compound (a1). Among these, an adamantyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a norbornyl group (including a group having a shape in which two or more norbornyl rings are condensed) are preferable.

酸可溶化モノマー(a2)は、好ましくは結合位置が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)である脂環式炭化水素基を有するモノマーであり、より好ましくは式(a2−1)〜式(a2−4)のいずれかで表される化合物、さらに好ましくは式(a2−1)又は式(a2−2)で表される化合物である。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The acid-solubilizing monomer (a2) is preferably a monomer having an alicyclic hydrocarbon group whose bonding position is a tertiary carbon atom (excluding the bridge-head carbon atom of the bridged cyclic hydrocarbon group), more preferably A compound represented by any one of formula (a2-1) to formula (a2-4), more preferably a compound represented by formula (a2-1) or formula (a2-2). These may be used alone or in combination of two or more.

上記式中、La3〜La6は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、−N(Ra14)−、直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基、又はこれらの組合せを表し;Ra14は、水素原子、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表す。Ra3〜Ra6は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ra7は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表し、n1は0〜14の整数を表す。Ra8及びRa9は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-4アルコキシ基を表し、o1及びp1はそれぞれ独立に0〜10の整数を表す。但しn1、o1又はp1が0であるとは、それぞれ、Ra7、Ra8又はRa9が存在しないことを意味し、n1、o1又はp1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa7、Ra8又はRa9は、互いに同一でも異なってもよい。Ra10〜Ra12は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状のC1-8脂肪族炭化水素基、或いはC3-10脂環式炭化水素基を表す。Ra13は、下記式で表されるノルボルニル基又は縮合ノルボルニル基を表す。なお以下では「ノルボルニル基及び縮合ノルボルニル基」を「(縮合)ノルボルニル基」と略称することがある。 In the above formula, each of L a3 to L a6 independently represents an oxygen atom, a carbonyl group, —N (R a14 ) —, a linear or branched C 1-17 alkanediyl group, or a combination thereof. R a14 represents a hydrogen atom or a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group. R a3 to R a6 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group. R a7 represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, and n1 represents an integer of 0-14. R a8 and R a9 each independently represent a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, or a linear or branched C 1-4 alkoxy group, and o1 And p1 each independently represents an integer of 0 to 10. However, n1, o1 or p1 being 0 means that R a7 , R a8 or R a9 does not exist, respectively, and when n1, o1 or p1 is 2 or more, a plurality of R a7 , R 1, respectively. a8 or R a9 may be the same as or different from each other. R a10 to R a12 each independently represents a linear or branched C 1-8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-10 alicyclic hydrocarbon group. R a13 represents a norbornyl group or a condensed norbornyl group represented by the following formula. Hereinafter, “norbornyl group and condensed norbornyl group” may be abbreviated as “(condensed) norbornyl group”.

上記式中、Ra15は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-8脂肪族炭化水素基、或いはC3-10脂環式炭化水素基を表す。Ra16及びRa17は、それぞれ独立に、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよいC1-8脂肪族炭化水素基を表すか;或いはRa16とRa17とが互いに結合して、炭化水素の環若しくは複素環を形成するか、又はRa16が結合する炭素原子とRa17が結合する炭素原子との間で二重結合を形成していてもよい。 In the above formula, R a15 represents a linear or branched C 1-8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-10 alicyclic hydrocarbon group. R a16 and R a17 each independently represent a hydrogen atom or a C 1-8 aliphatic hydrocarbon group that may contain a hetero atom; or R a16 and R a17 are bonded to each other to form a hydrocarbon A ring or a heterocyclic ring may be formed, or a double bond may be formed between the carbon atom to which R a16 is bonded and the carbon atom to which R a17 is bonded.

a3〜La6が、C1-17アルカンジイル基と酸素原子等との組合せである場合、主鎖を構成する原子数は17個以内であることが好ましい。結合方向を示すためにアダマンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基又は(縮合)ノルボルニル基をAdとして表現すると、組合せ形状のLa3〜La6としては、例えば
−O−C1-16アルカンジイル−Ad、−C1-16アルカンジイル−O−Ad、−Ck1アルカンジイル−O−Cj1アルカンジイル−Ad(式中、1≦k1、1≦j1、k1+j1≦16、以下同じ);
−CO−C1-16アルカンジイル−Ad、−C1-16アルカンジイル−CO−Ad、−Ck1アルカンジイル−CO−Cj1アルカンジイル−Ad;
−N(Ra14)−C1-16アルカンジイル−Ad、−C1-16アルカンジイル−N(Ra14)−Ad、−Ck1アルカンジイル−N(Ra14)−Cj1アルカンジイル−Ad;
−CO−O−Ad、−CO−O−C1-15アルカンジイル−Ad、−C1-15アルカンジイル−CO−O−Ad、−Ci1アルカンジイル−CO−O−Ch1アルカンジイル−Ad(式中、1≦i1、1≦h1、i1+h1≦15、以下同じ);
−O−CO−Ad、−O−CO−C1-15アルカンジイル−Ad、−C1-15アルカンジイル−O−CO−Ad、−Ci1アルカンジイル−O−CO−Ch1アルカンジイル−Ad;
−CO−O−C1-14アルカンジイル−O−Ad、−CO−O−C1-13アルカンジイル−CO−O−Ad;
などが挙げられる。
When L a3 to L a6 are a combination of a C 1-17 alkanediyl group and an oxygen atom, the number of atoms constituting the main chain is preferably 17 or less. When an adamantyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, or a (condensed) norbornyl group is expressed as Ad in order to indicate the bonding direction, the combined shape L a3 to L a6 may be, for example, —O—C 1-16 alkanediyl -Ad, -C 1-16 alkanediyl-O-Ad, -C k1 alkanediyl-O-C j1 alkanediyl-Ad (wherein 1≤k1, 1≤j1, k1 + j1≤16, and so on);
-CO-C 1-16 alkanediyl -Ad, -C 1-16 alkanediyl -CO-Ad, -C k1 alkanediyl -CO-C j1 alkanediyl -Ad;
-N (R a14 ) -C 1-16 alkanediyl-Ad, -C 1-16 alkanediyl-N (R a14 ) -Ad, -C k1 alkanediyl-N (R a14 ) -C j1 alkanediyl-Ad ;
-CO-O-Ad, -CO-O-C 1-15 alkanediyl-Ad, -C 1-15 alkanediyl-CO-O-Ad, -C i1 alkanediyl-CO-O- Ch1 alkanediyl- Ad (wherein 1 ≦ i1, 1 ≦ h1, i1 + h1 ≦ 15, and so on);
-O-CO-Ad, -O-CO-C 1-15 alkanediyl-Ad, -C 1-15 alkanediyl-O-CO-Ad, -C i1 alkanediyl-O-CO- Ch1 alkanediyl- Ad;
-CO-O-C 1-14 alkanediyl-O-Ad, -CO-O-C 1-13 alkanediyl-CO-O-Ad;
Etc.

好ましいLa3〜La6は、−O−Ad、−O−(CH2g1−CO−O−Ad、−N(Ra19)−(CH2g1−CO−O−Adである(前記式中、g1は1〜7、より好ましくは1〜4、さらに好ましくは1である。Ra19は、水素原子、メチル基又はエチル基である。)。このようなLa3〜La6であれば、化合物(a2−1)〜化合物(a2−4)は、脂環式炭化水素基の3級炭素原子がカルボニルオキシ基(−CO−O−)の酸素原子と結合した構造のエステル、即ち3級アルコール残基を有するエステルに該当する。3級アルコール残基を有するエステルを構造単位として含む樹脂は、酸発生剤から発生した酸の触媒作用で容易に開裂して現像液(アルカリ水溶液)への溶解性が向上するため、好ましい。 Preferred L a3 to L a6 are —O—Ad, —O— (CH 2 ) g1 —CO—O—Ad, —N (R a19 ) — (CH 2 ) g1 —CO—O—Ad (described above) In the formula, g1 is 1 to 7, more preferably 1 to 4, and still more preferably 1. R a19 is a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group. With such L a3 to L a6 , the compound (a2-1) to compound (a2-4) are such that the tertiary carbon atom of the alicyclic hydrocarbon group is a carbonyloxy group (—CO—O—). This corresponds to an ester having a structure bonded to an oxygen atom, that is, an ester having a tertiary alcohol residue. A resin containing an ester having a tertiary alcohol residue as a structural unit is preferable because it is easily cleaved by the catalytic action of an acid generated from an acid generator and the solubility in a developer (alkaline aqueous solution) is improved.

a3〜Ra6は、好ましくはメチル基である。Ra7〜Ra9は、それぞれ独立に、好ましくはC1-4脂肪族炭化水素基、より好ましくはメチル基であり;n1〜p1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。 R a3 to R a6 are preferably methyl groups. R a7 to R a9 are each independently preferably a C 1-4 aliphatic hydrocarbon group, more preferably a methyl group; n1 to p1 are each independently preferably an integer of 0 to 3, more preferably Is 0 or 1.

a10〜Ra12及びRa15の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6以下であり、脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、1−メチルエチル基(i−プロピル基)、1,1−ジメチルエチル基(tert−ブチル基)、2,2−ジメチルエチル基、プロピル基、1−メチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1−エチルプロピル基、ブチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−プロピルブチル基、ペンチル基、1−メチルペンチル基、ヘキシル基、1,4−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、1−メチルヘプチル基、オクチル基などが挙げられる。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロヘプチル基、メチルシクロヘプチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基などが挙げられる。 The carbon number of the aliphatic hydrocarbon group of R a10 to R a12 and R a15 is preferably 6 or less, and the carbon number of the alicyclic hydrocarbon group is preferably 8 or less, more preferably 6 or less. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a 1-methylethyl group (i-propyl group), and a 1,1-dimethylethyl group (tert-butyl group). 2,2-dimethylethyl group, propyl group, 1-methylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, butyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, Examples include 1-propylbutyl group, pentyl group, 1-methylpentyl group, hexyl group, 1,4-dimethylhexyl group, heptyl group, 1-methylheptyl group, octyl group and the like. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cycloheptyl group, a methylcycloheptyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a norbornyl group, and a methylnorbornyl group.

a13は、好ましくはノルボルナン環が1つであるノルボルニル基であり、Ra16及びRa17は、好ましくは水素原子である。 R a13 is preferably a norbornyl group having one norbornane ring, and R a16 and R a17 are preferably hydrogen atoms.

アダマンチル基を有する酸可溶化モノマー(a2−1)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid solubilizing monomer (a2-1) having an adamantyl group include the following.

シクロへキシル基を有する酸可溶化モノマー(a2−2)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid-solubilizing monomer (a2-2) having a cyclohexyl group include the following.

シクロヘプチル基を有する酸可溶化モノマー(a2−3)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid solubilizing monomer (a2-3) having a cycloheptyl group include the following.

(縮合)ノルボルニル基を有する酸可溶化モノマー(a2−4)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid-solubilizing monomer (a2-4) having a (condensed) norbornyl group include the following.

酸可溶化モノマー(a2)の中で、アダマンチル基を有するモノマー(a2−1)及びシクロへキシル基を有するモノマー(a2−2)が好ましい。(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−イソプロピル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、及びメタクリル酸1−(2−メチル−2−アダマンチルオキシカルボニル)メチル(特にメタクリレート形態のもの)が、レジスト組成物の感度及びレジスト膜の耐熱性を向上させるため、より好ましい。   Among the acid solubilizing monomers (a2), a monomer (a2-1) having an adamantyl group and a monomer (a2-2) having a cyclohexyl group are preferable. 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-methyl-2- (meth) acrylate Adamantyl and 1- (2-methyl-2-adamantyloxycarbonyl) methyl methacrylate (particularly in the form of methacrylate) are more preferred because they improve the sensitivity of the resist composition and the heat resistance of the resist film.

樹脂における酸可溶化モノマー(a2)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは10モル%以上(より好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上)、好ましくは70モル%以下(より好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは50モル%以下)である。   The content of the structural unit derived from the acid-solubilizing monomer (a2) in the resin is preferably 10 mol% or more (more preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more), preferably in the total unit of the resin. Is 70 mol% or less (more preferably 60 mol% or less, still more preferably 50 mol% or less).

〈ヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3)〉
ヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3)は、ヒドロキシメチル基(−CH2OH)のようなヒドロキシ含有置換基をアダマンタン環上に有していてもよいが、ヒドロキシ基(−OH)そのものをアダマンタン環上に有することが好ましい。ヒドロキシ基の数は、1つでも、2つ以上でもよい。
<Hydroxyadamantyl monomer (a3)>
The hydroxyadamantyl monomer (a3) may have a hydroxy-containing substituent such as a hydroxymethyl group (—CH 2 OH) on the adamantane ring, but the hydroxy group (—OH) itself is present on the adamantane ring. It is preferable to have. The number of hydroxy groups may be one or two or more.

ヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3)は、好ましくは式(a3−1)で表される。モノマー(a3−1)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The hydroxyadamantyl monomer (a3) is preferably represented by the formula (a3-1). A monomer (a3-1) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

式(a3−1)中、La7は、酸素原子、カルボニル基、−N(Ra24)−、直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基、又はこれらの組合せを表し;Ra24は、水素原子、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表す。Ra20は、水素原子又はメチル基を表す。Ra21は、ヒドロキシ基、又は酸の作用によりヒドロキシ基を形成する基を表す。Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、ヒドロキシ基、又は酸の作用によりヒドロキシ基を形成する基を表す。q1は、0〜10の整数を表す。但しq1が0であるとは、メチル基が存在しないことを意味する。 In formula (a3-1), L a7 represents an oxygen atom, a carbonyl group, —N (R a24 ) —, a linear or branched C 1-17 alkanediyl group, or a combination thereof; R a24 represents a hydrogen atom or a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group. R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group. R a21 represents a hydroxy group or a group that forms a hydroxy group by the action of an acid. R a22 and R a23 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxy group, or a group that forms a hydroxy group by the action of an acid. q1 represents the integer of 0-10. However, q1 being 0 means that no methyl group is present.

a21〜Ra23の酸の作用によりヒドロキシ基を形成する基とは、−O−Cの構造を有し、酸の作用により加水分解してヒドロキシ基を形成できるものであれば、特に限定は無い。そのような基として、例えばアルコキシ基(−O−R)、アルキルカルボニルオキシ基(−O−CO−R)、アルキルオキシカルボニルオキシ基(−O−CO−O−R)などが挙げられる(前記式中、Rはアルキル基を表す)。 The group that forms a hydroxy group by the action of an acid of R a21 to R a23 is not particularly limited as long as it has a structure of —O—C and can be hydrolyzed to form a hydroxy group by the action of an acid. No. Examples of such a group include an alkoxy group (—O—R), an alkylcarbonyloxy group (—O—CO—R), an alkyloxycarbonyloxy group (—O—CO—O—R) and the like (described above). In the formula, R represents an alkyl group).

a7の説明はLa3〜La6と同じである。好ましいRa20はメチル基である。好ましいRa21はヒドロキシ基である。好ましいRa22は水素原子である。好ましいRa23は、水素原子又はヒドロキシ基である。q1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。 The description of L a7 is the same as L a3 to L a6 . Preferred R a20 is a methyl group. Preferred R a21 is a hydroxy group. Preferred R a22 is a hydrogen atom. Preferred R a23 is a hydrogen atom or a hydroxy group. q1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

ヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3−1)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the hydroxyadamantyl monomer (a3-1) include the following.

ヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3−1)の中でも、(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、メタクリル酸1−(3−ヒドロキシ−1−アダマンチルオキシカルボニル)メチル、メタクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルオキシカルボニル)メチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。   Among the hydroxyadamantyl monomers (a3-1), 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 1- (3-hydroxy-1 methacrylate) -Adamantyloxycarbonyl) methyl and 1- (3,5-dihydroxy-1-adamantyloxycarbonyl) methyl methacrylate are preferred, and those in the form of methacrylate are more preferred.

樹脂におけるヒドロキシアダマンチル型モノマー(a3)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは3モル%以上(より好ましくは4モル%以上、さらに好ましくは5モル%以上)、好ましくは30モル%以下(より好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下)である。   The content of the structural unit derived from the hydroxyadamantyl-type monomer (a3) in the resin is preferably 3 mol% or more (more preferably 4 mol% or more, more preferably 5 mol% or more), preferably in all units of the resin. Is 30 mol% or less (more preferably 20 mol% or less, still more preferably 10 mol% or less).

〈ラクトン型モノマー(a4)〉
ラクトン型モノマー(a4)に含まれるラクトン環は、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環のラクトン環と他の環(例えばシクロアルカン環又はノルボルナン環)との縮合環でもよい。好ましいラクトン環は、γ−ブチロラクトン環、及び以下に示すようなγ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環である。
<Lactone type monomer (a4)>
The lactone ring contained in the lactone type monomer (a4) may be a single ring such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring. It may be a condensed ring with an alkane ring or a norbornane ring. Preferred lactone rings are γ-butyrolactone rings and condensed rings of γ-butyrolactone rings and other rings as shown below.

ラクトン型モノマー(a4)は、好ましくは式(a4−1)、式(a4−2)又は式(a4−3)で表される。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The lactone type monomer (a4) is preferably represented by the formula (a4-1), the formula (a4-2) or the formula (a4-3). These may be used alone or in combination of two or more.

式(a4−1)〜式(a4−3)中、La8〜La10は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、−N(Ra31)−、直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基、又はこれらの組合せを表し、Ra31は、水素原子、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表す。Ra25〜Ra27は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ra28は、C1-4脂肪族炭化水素基を表し、r1は0〜5の整数を表す。Ra29及びRa30は、それぞれ独立にカルボキシ基、シアノ基又はC1-4脂肪族炭化水素基を表し、s1及びt1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。但しr1、s1又はt1が0であるとは、それぞれ、Ra28、Ra29又はRa30が存在しないことを意味し、r1、s1又はt1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa28、Ra29又はRa30のいずれかは、互いに同一でも異なってもよい。 In formulas (a4-1) to (a4-3), L a8 to L a10 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, —N (R a31 ) —, linear or branched C 1-17 represents an alkanediyl group or a combination thereof, and R a31 represents a hydrogen atom or a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group. R a25 to R a27 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R a28 represents a C 1-4 aliphatic hydrocarbon group, and r1 represents an integer of 0 to 5. R a29 and R a30 each independently represent a carboxy group, a cyano group or a C 1-4 aliphatic hydrocarbon group, and s1 and t1 each independently represent an integer of 0 to 3. However, r1, s1, or t1 being 0 means that R a28 , R a29, or R a30 does not exist, respectively, and when r1, s1, or t1 is 2 or more, a plurality of R a28 , R 1, respectively. Either a29 or R a30 may be the same as or different from each other.

a8〜La10の説明はLa3〜La6と同じである。好ましいRa25〜Ra27はメチル基である。好ましいRa28はメチル基である。Ra29及びRa30は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。r1、s1又はt1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。 The explanation of L a8 to L a10 is the same as that of L a3 to L a6 . Preferred R a25 to R a27 are methyl groups. Preferred R a28 is a methyl group. R a29 and R a30 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group. r1, s1, or t1 is preferably independently 0 to 2, more preferably 0 or 1.

γ−ブチロラクトン環を有するラクトン型モノマー(a4−1)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the lactone monomer (a4-1) having a γ-butyrolactone ring include the following.

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有するラクトン型モノマー(a4−2)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the lactone type monomer (a4-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.

γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有するラクトン型モノマー(a4−3)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the lactone type monomer (a4-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring include the following.

ラクトン型モノマー(a4)の中でも、(メタ)アクリル酸(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロ−2−オキソ−3−フリル、及び(メタ)アクリル酸2−(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イルオキシ)−2−オキソエチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。 Among lactone type monomers (a4), (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl, (meth) acrylic acid tetrahydro-2 -Oxo-3-furyl and (meth) acrylic acid 2- (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yloxy) -2-oxoethyl are preferred, A methacrylate form is more preferable.

樹脂におけるラクトン型モノマー(a4)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは25モル%以上(より好ましくは35モル%以上、さらに好ましくは45モル%以上)、好ましくは75モル%以下(より好ましくは65モル%以下、さらに好ましくは55モル%以下)である。   The content of the structural unit derived from the lactone type monomer (a4) in the resin is preferably 25 mol% or more (more preferably 35 mol% or more, more preferably 45 mol% or more), preferably in the total unit of the resin. It is 75 mol% or less (more preferably 65 mol% or less, still more preferably 55 mol% or less).

〈その他のモノマー〉
<モノマー(a5)>
樹脂(A)は、その他のモノマーに由来する構造単位を有していてもよい。その他のモノマーとしては、式(a5−1)で表される無水マレイン酸、式(a5−2)で表される無水イタコン酸、又は式(a5−3)で表されるノルボルネンなどのような重合性の炭素−炭素二重結合を有する化合物が挙げられる。
<Other monomers>
<Monomer (a5)>
The resin (A) may have a structural unit derived from another monomer. Other monomers include maleic anhydride represented by formula (a5-1), itaconic anhydride represented by formula (a5-2), norbornene represented by formula (a5-3), and the like. The compound which has a polymerizable carbon-carbon double bond is mentioned.

式(a5−3)中、Ra34及びRa35は、それぞれ独立に、水素原子、置換基(例えばヒドロキシ基)を有していてもよいC1-3脂肪族炭化水素基、シアノ基、カルボキシ基、又はアルコキシカルボニル基(−COORa36)を表す。但しRa34及びRa35の両方がカルボキシ基である場合、Ra34及びRa35が互いに結合して、カルボン酸無水物を形成してもよい。Ra36は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-8脂肪族炭化水素基、或いはC4-36脂環式炭化水素基を表し;前記脂環式炭化水素基のメチレン基は酸素原子又はカルボキシ基で置換されていてもよい。 Wherein (A5-3), R a34 and R a35 are each independently a hydrogen atom, a substituent (e.g. hydroxy groups) which may have a C 1-3 aliphatic hydrocarbon group, a cyano group, a carboxy Group or an alkoxycarbonyl group (—COOR a36 ). Provided that when both R a34 and R a35 is a carboxy group, bonded R a34 and R a35 each other, may form a carboxylic acid anhydride. R a36 represents a linear or branched C 1-8 aliphatic hydrocarbon group or a C 4-36 alicyclic hydrocarbon group; the methylene group of the alicyclic hydrocarbon group is an oxygen atom Alternatively, it may be substituted with a carboxy group.

a34及びRa35の脂肪族炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基、−COORa36などが挙げられる。Ra36としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン3−イル基、2−オキソ−オキソラン4−イル基などが挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group of R a34 and R a35, for example a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, 2-hydroxyethyl group, and -COOR a36. Examples of R a36 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

ノルボルネン(a5−3)としては、例えば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などが挙げられる。   Examples of norbornene (a5-3) include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2 -Hydroxy-1-ethyl, 5-norbornene-2-methanol, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and the like.

酸に不安定な基、例えばオキシ基(−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)と結合したアルコキシカルボニル基−COORa36を有するノルボルネン(a5−3)(即ち3級アルコール残基を有するエステル)は、嵩高いノルボルネン環構造を有しているにもかかわらず酸で容易に開裂して、共重合体の可溶性を向上させることができる。酸に不安定な基を有するノルボルネン(a5−3)としては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−t−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−メチルエチルなどが挙げられる。 Acid labile group, for example, norbornene having an alkoxycarbonyl group -COOR a36 oxy group (-O-) is bonded to the tertiary carbon atoms (excluding the bridgehead carbon atoms bridged cyclic hydrocarbon group) (A5- 3) (that is, an ester having a tertiary alcohol residue) can be easily cleaved with an acid despite having a bulky norbornene ring structure to improve the solubility of the copolymer. Examples of norbornene (a5-3) having an acid labile group include 5-norbornene-2-carboxylic acid-t-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- Carboxylic 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-adama Chill) -1-methylethyl and the like.

<モノマー(a6)>
その他のモノマーとしては、以下の式(3)で表される基と重合性二重結合基(好ましくは炭素−炭素二重結合を有する基、より好ましくは(メタ)アクリロイル基)を有するモノマー(a6)が挙げられる。
<Monomer (a6)>
As another monomer, a monomer having a group represented by the following formula (3) and a polymerizable double bond group (preferably a group having a carbon-carbon double bond, more preferably a (meth) acryloyl group) ( a6).


[式(3)中、Ra37は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。]

[In the formula (3), Ra 37 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

Ra37のフッ化アルキル基としては、例えば、ジフルオロメチル基、パーフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、パーフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(パーフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロペンチル基、2−(パーフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、パーフルオロペンチルメチル基及びパーフルオロヘキシル基が挙げられる。 Examples of the fluorinated alkyl group for Ra 37 include a difluoromethyl group, a perfluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, and a perfluoro group. Ethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2 , 2,2-tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2 , 2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropro E) Ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluoropentyl group 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1,2,2, 3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl Groups and perfluorohexyl groups.

Ra37のフッ化アルキル基は、その炭素数が1〜4であると好ましく、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基及びパーフルオロプロピル基がより好ましく、パーフルオロメチル基が特に好ましい。 The fluorinated alkyl group of Ra 37 preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and a perfluoropropyl group, and particularly preferably a perfluoromethyl group.

式(3)で表される基を有するモノマー(a6)としては、例えば、以下の式(a6−1)〜式(a6−5)で表されるものが挙げられる。これらの中でも式(a6−1)で表されるものが好ましい。   As a monomer (a6) which has group represented by Formula (3), what is represented by the following formula | equation (a6-1)-Formula (a6-5) is mentioned, for example. Among these, what is represented by Formula (a6-1) is preferable.

上記式中、Ra37は、前記と同じである。Ra38〜Ra41は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。La11〜La15は、それぞれ独立に、単結合或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-4アルカンジイル基を表す。 In the above formula, R a37 is the same as described above. R a38 to R a41 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group. L a11 to L a15 each independently represents a single bond or a linear or branched C 1-4 alkanediyl group.

a11〜La15のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、ジメチルメチレン基などが挙げられる。 Examples of the alkanediyl group represented by L a11 to L a15 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a butane-1,3. -A diyl group, a dimethylmethylene group, etc. are mentioned.

モノマー(a6−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   As a monomer (a6-1), the following are mentioned, for example.

モノマー(a6−2)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   As a monomer (a6-2), the following are mentioned, for example.

モノマー(a6−3)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   As a monomer (a6-3), the following are mentioned, for example.

モノマー(a6−4)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   As a monomer (a6-4), the following are mentioned, for example.

モノマー(a6−5)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   As a monomer (a6-5), the following are mentioned, for example.

樹脂におけるその他のモノマー(a5)及びモノマー(a6)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは0.3モル%以上(より好ましくは0.5モル%以上、さらに好ましくは1モル%以上)、好ましくは15モル%以下(より好ましくは10モル%以下、さらに好ましくは5モル%以下)である。   The content of the structural unit derived from the other monomer (a5) and monomer (a6) in the resin is preferably 0.3 mol% or more (more preferably 0.5 mol% or more, even more preferably) in all units of the resin. Is 1 mol% or more), preferably 15 mol% or less (more preferably 10 mol% or less, still more preferably 5 mol% or less).

〈レジスト組成物〉
本発明は、化合物(a1)に由来する構造単位を有する樹脂(好ましくは酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂(A))及び酸発生剤を含有するレジスト組成物も提供する。本発明のレジスト組成物は、液浸露光用の化学増幅型ポジ型レジスト組成物として好適である。一般的な化学増幅型ポジ型レジスト組成物は、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂のほかに、通常、酸発生剤(B)及び溶剤(D)を含有し、場合により塩基性化合物(C)を含有する。以下、これら各成分について順に説明する。
<Resist composition>
The present invention also provides a resist composition containing a resin having a structural unit derived from the compound (a1) (preferably a resin (A) that becomes alkali-soluble by the action of an acid) and an acid generator. The resist composition of the present invention is suitable as a chemically amplified positive resist composition for immersion exposure. A general chemically amplified positive resist composition usually contains an acid generator (B) and a solvent (D) in addition to a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid, and in some cases, a basic compound ( C). Hereinafter, each of these components will be described in order.

〈酸発生剤(B)〉
本発明のレジスト組成物は、酸発生剤(B)(好ましくは光酸発生剤)を、樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(好ましくは3質量部以上)、好ましくは20質量部以下(より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下)の量で含有する。
<Acid generator (B)>
In the resist composition of the present invention, the acid generator (B) (preferably a photoacid generator) is preferably 1 part by mass or more (preferably 3 parts by mass or more), preferably 20 parts per 100 parts by mass of the resin. It is contained in an amount of not more than part by mass (more preferably not more than 15 parts by mass, still more preferably not more than 10 parts by mass).

酸発生剤は、非イオン系(例えば有機ハロゲン化物、スルホン酸エステル、スルホン等)とイオン系とに分類され、イオン系が好ましい。イオン系酸発生剤は、無機アニオン(例えばBF4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -)を有するものと、有機アニオン(例えばスルホン酸アニオン、ビススルホニルアミンアニオン)を有するものとがあり、これらの中でもスルホン酸アニオンを有するものが好ましい。酸発生剤(B)は、好ましくは、式(B1)で表されるスルホン酸塩である。 Acid generators are classified into nonionic systems (for example, organic halides, sulfonate esters, sulfones, etc.) and ionic systems, with ionic systems being preferred. Ionic acid generators include those having inorganic anions (for example, BF 4 , PF 6 , AsF 6 , SbF 6 ) and those having organic anions (for example, sulfonate anion, bissulfonylamine anion). Among them, those having a sulfonate anion are preferable. The acid generator (B) is preferably a sulfonate represented by the formula (B1).

式(B1)中、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。Lb1は、単結合、酸素原子、カルボニル基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基、或いは酸素原子、カルボニル基及びC1-17アルカンジイル基からなる群から選ばれる2種以上の組合せを表す。Yは、置換基を有していてもよいC3-36脂環式炭化水素基を表し、前記脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置換されていてもよい。Z+は、有機カチオンを表す。 In formula (B1), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group. L b1 is selected from the group consisting of a single bond, an oxygen atom, a carbonyl group, a linear or branched C 1-17 alkanediyl group, or an oxygen atom, a carbonyl group, and a C 1-17 alkanediyl group. Two or more combinations are represented. Y represents a C3-36 alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group. Good. Z + represents an organic cation.

1及びQ2のC1-6ペルフルオロアルキル基としては、例えば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。Q1及びQ2としては、ペルフルオロメチル基及びフッ素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。 Examples of the C 1-6 perfluoroalkyl group for Q 1 and Q 2 include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoro-n-propyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluoro-n-butyl group, a perfluoro-sec-butyl group, Examples include a perfluoro-tert-butyl group, a perfluoro-n-pentyl group, and a perfluoro-n-hexyl group. Q 1 and Q 2 are preferably a perfluoromethyl group and a fluorine atom, and more preferably a fluorine atom.

Yの脂環式炭化水素基としては、上述のものが例示でき、それらの中でも、置換基を有していてもよいアダマンチル基及び置換基を有していてもよいオキソアダマンチル基が好ましい。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group for Y include those described above, and among them, an adamantyl group which may have a substituent and an oxoadamantyl group which may have a substituent are preferable.

Yの置換基としては、例えばハロゲン原子、ヒドロキシ基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12脂肪族炭化水素基、C3-12脂環式炭化水素基、ヒドロキシ基含有C1-12脂肪族炭化水素基、C1-12アルコキシ基、C6-20芳香族炭化水素基、C7-21アラルキル基、C2-4アシル基、グリシドキシ基、或いは−(CH2m2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-16脂肪族炭化水素基、C3-16脂環式炭化水素基、又はC6-20芳香族炭化水素基を表す。m2は、0〜4の整数を表す。但しm2が0であるとはメチレン基が存在しないことを意味する。)などが挙げられる。ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。直鎖状又は分枝鎖状の脂肪族炭化水素基や脂環式炭化水素基としては、樹脂(A)で説明したものなどが例示できる。ヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基としては、例えばヒドロキシメチル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントニル基、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などが挙げられる。アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基などが挙げられる。アシル基としては、例えばアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基などが挙げられる。複数の置換基は、互いに同一でも異なっていてもよい。 Examples of the substituent for Y include a halogen atom, a hydroxy group, a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-12 alicyclic hydrocarbon group, and a hydroxy group-containing C 1- 12 aliphatic hydrocarbon group, C 1-12 alkoxy group, C 6-20 aromatic hydrocarbon group, C 7-21 aralkyl group, C 2-4 acyl group, glycidoxy group, or — (CH 2 ) m2 —O —CO—R b1 group (wherein R b1 is a linear or branched C 1-16 aliphatic hydrocarbon group, C 3-16 alicyclic hydrocarbon group, or C 6-20 aromatic M2 represents an integer of 0 to 4, provided that m2 is 0 means that no methylene group is present. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group include those described for the resin (A). Examples of the hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group include a hydroxymethyl group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group. Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an antonyl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, and a p-adamantylphenyl group. Examples of the aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, trityl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, and the like. Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group. The plurality of substituents may be the same as or different from each other.

脂環式炭化水素基としては、例えば式(W1)〜式(W24)で表されるものが挙げられる。これらの中でも式(W11)(アダマンタン環)、式(W14)(2−オキソアダマンタン環)、式(W15)(γ−ブチロラクトン環)及び式(W19)(γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環)が好ましく、式(W11)及び式(W14)がより好ましい。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group include those represented by the formula (W1) to the formula (W24). Among these, Formula (W11) (adamantane ring), Formula (W14) (2-oxoadamantane ring), Formula (W15) (γ-butyrolactone ring) and Formula (W19) (condensation of γ-butyrolactone ring and norbornane ring) Ring) is preferable, and Formula (W11) and Formula (W14) are more preferable.

脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group include the following.

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group include the following.

芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group include the following.

−(CH2m2−O−CO−Rb1基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a — (CH 2 ) m2 —O—CO—R b1 group include the following.

b1のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基などが挙げられる。 As the alkanediyl group of L b1 , a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a butane-1,3-diyl group , Pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1, 10-diyl group, undecane-1,11-diyl group, dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, Examples include a hexadecane-1,16-diyl group and a heptadecane-1,17-diyl group.

b1のアルカンジイル基は、直鎖状又は分枝鎖状の脂肪族炭化水素基或いは脂環式炭化水素基(好ましくは直鎖状又は分枝鎖状のC1-4脂肪族炭化水素基)の側鎖を有していてもよい。アルカンジイル基の側鎖としては、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、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などが挙げられる。 The alkanediyl group of L b1 is a linear or branched aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group (preferably a linear or branched C 1-4 aliphatic hydrocarbon group. ) Side chain. Examples of the side chain of the alkanediyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, and a heptyl group. Octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like.

b1は、酸素原子、カルボニル基及びC1-17アルカンジイル基からなる群から選ばれる2種以上の組合せでもよい。そのような組合せとしては、La1〜La4で説明したものが挙げられる。 L b1 may be a combination of two or more selected from the group consisting of an oxygen atom, a carbonyl group and a C 1-17 alkanediyl group. Examples of such combinations include those described for L a1 to L a4 .

b1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)で示される連結部のいずれかである。なお式(b1−1)〜式(b1−4)では、結合の方向を示すためにYも記載している。 L b1 is preferably any one of the connecting parts represented by the formulas (b1-1) to (b1-4). In formulas (b1-1) to (b1-4), Y is also shown to indicate the direction of coupling.

式(b1−1)〜式(b1−4)中、Lb2は、単結合、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-15アルカンジイル基を表す。Lb3は、単結合、直鎖状又は分枝鎖状のC1-15アルカンジイル基、又は直鎖状又は分枝鎖状のC1-15アルカンジイル基と酸素原子との組合せを表す。Lb4〜Lb7は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状のC1-15アルカンジイル基を表す。Lb2〜Lb7のアルカンジイル基の炭素数は、好ましくは1〜6、より好ましくは1〜4、さらに好ましくは1又は2である。これらの中でも、連結部(b1−1)が好ましく、Lb2が単結合又はメチレン基である連結部(b1−1)がより好ましい。 In formula (b1-1) to formula (b1-4), L b2 represents a single bond or a linear or branched C 1-15 alkanediyl group. L b3 represents a single bond, a linear or branched C 1-15 alkanediyl group, or a combination of a linear or branched C 1-15 alkanediyl group and an oxygen atom. L b4 to L b7 each independently represent a linear or branched C 1-15 alkanediyl group. The carbon number of the alkanediyl group of L b2 to L b7 is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and further preferably 1 or 2. Among these, the connecting portion (b1-1) is preferable, connecting portion L b2 is a single bond or a methylene group (b1-1) is preferable.

連結部(b1−1)を有するスルホン酸アニオンの中でも、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)で表されるものが好ましい。   Among the sulfonate anions having the connecting portion (b1-1), those represented by the formula (b1-1-1) to the formula (b1-1-9) are preferable.

式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)中、Q1、Q2及びLb2は、前記と同じである。Rb2及びRb3は、それぞれ独立にC1-4脂肪族炭化水素基(好ましくはメチル基)を表す。 In formula (b1-1-1) to formula (b1-1-9), Q 1 , Q 2 and L b2 are the same as described above. R b2 and R b3 each independently represent a C 1-4 aliphatic hydrocarbon group (preferably a methyl group).

次に具体的なスルホン酸アニオンを例示する。まず、無置換の脂環式炭化水素基と連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオン;又は置換基として脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオン;としては、例えば以下のものが挙げられる。   Next, specific sulfonate anions are exemplified. First, a sulfonate anion containing an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group and a linking part (b1-1); or an alicyclic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group as a substituent and a linking part (b1-1) Examples of sulfonic acid anions including) include the following.

置換基として−(CH2m2−O−CO−Rb1基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing an alicyclic hydrocarbon group having a — (CH 2 ) m2 —O—CO—R b1 group as a substituent and the linking part (b1-1) include the following.

置換基としてヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group as a substituent and the linking part (b1-1) include the following.

置換基として芳香族炭化水素基又はアラルキル基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group as a substituent and the linking part (b1-1) include the following.

環状エーテルと連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonic acid anion containing the cyclic ether and the connecting part (b1-1) include the following.

ラクトン環と連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the lactone ring and the connecting part (b1-1) include the following.

オキソ基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−1)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having an oxo group and the connecting portion (b1-1) include the following.

無置換の脂環式炭化水素基と連結部(b1−2)とを含むスルホン酸アニオン;又は置換基として脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−2)とを含むスルホン酸アニオン;としては、例えば以下のものが挙げられる。   A sulfonate anion containing an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group and a linking part (b1-2); or an alicyclic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group as a substituent and a linking part (b1-2); Examples of the sulfonate anion containing: include the following.

置換基として−(CH2m2−O−CO−Rb1基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−2)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing an alicyclic hydrocarbon group having a — (CH 2 ) m2 —O—CO—R b1 group as a substituent and a linking part (b1-2) include the following.

置換基としてヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−2)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group as a substituent and the linking part (b1-2) include the following.

ラクトン環と連結部(b1−2)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the lactone ring and the connecting portion (b1-2) include the following.

オキソ基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−2)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having an oxo group and the connecting portion (b1-2) include the following.

置換基として芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−2)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group as a substituent and the linking part (b1-2) include the following.

無置換の脂環式炭化水素基と連結部(b1−3)とを含むスルホン酸アニオン;又は置換基として脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−3)とを含むスルホン酸アニオン;としては、例えば以下のものが挙げられる。   A sulfonate anion containing an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group and a linking part (b1-3); or an alicyclic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group as a substituent and a linking part (b1-3); Examples of the sulfonate anion containing: include the following.

置換基としてアルコキシ基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−3)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having an alkoxy group as a substituent and the linking part (b1-3) include the following.

置換基としてヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−3)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group as a substituent and the linking part (b1-3) include the following.

オキソ基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−3)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having an oxo group and the linking part (b1-3) include the following.

置換基として脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−4)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing an alicyclic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group as a substituent and the connecting portion (b1-4) include the following.

置換基としてアルコキシ基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−4)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   As a sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group which has an alkoxy group as a substituent, and a connection part (b1-4), the following are mentioned, for example.

置換基としてヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−4)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group as a substituent and the linking part (b1-4) include the following.

オキソ基を有する脂環式炭化水素基と連結部(b1−4)とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing the alicyclic hydrocarbon group having an oxo group and the linking part (b1-4) include the following.

上述のもののなかでも、連結部(b1−1)を有する以下のスルホン酸アニオンが好ましい。   Among the above-mentioned ones, the following sulfonate anions having the connecting portion (b1-1) are preferable.

次に酸発生剤(B)に含まれるカチオンについて説明する。酸発生剤のカチオンとしては、オニウムカチオン、例えばスルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。   Next, the cation contained in the acid generator (B) will be described. Examples of the cation of the acid generator include onium cations such as sulfonium cations, iodonium cations, ammonium cations, benzothiazolium cations, and phosphonium cations. Among these, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.

式(B1)中のZ+は、好ましくは式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表さ
れる。
Z + in formula (B1) is preferably represented by any of formula (b2-1) to formula (b2-4).

式(b2−1)中、Rb4〜Rb6は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状のC1-30脂肪族炭化水素基、C3-30脂環式炭化水素基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表す。前記脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基および芳香族炭化水素基は、ヒドロキシ基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-12アルコキシ基で置換されていてもよく;前記脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基はC6-20芳香族炭化水素基で置換されていてもよく;前記脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基はC3-30脂環式炭化水素基で置換されていてもよく;前記脂環式炭化水素基および芳香族炭化水素基は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。 In formula (b2-1), R b4 to R b6 each independently represent a linear or branched C 1-30 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-30 alicyclic hydrocarbon group, or C 6-20 represents an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or a linear or branched C 1-12 alkoxy group; The aromatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a C 6-20 aromatic hydrocarbon group; the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may be a C 3-30 alicyclic carbon group. The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group. .

式(b2−2)中、Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-12アルコキシ基を表し、n2及びo2は、それぞれ独立に0又は1を表す。但しn2又はo2が0であるとは、それぞれの置換基が存在しないことを意味する。 In formula (b2-2), R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, or a linear or branched chain C 1-12 alkoxy group, and n2 and o2 each independently represent 0 or 1. However, n2 or o2 being 0 means that each substituent does not exist.

式(b2−3)中、Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状C1-12脂肪族炭化水素基、C3-36(好ましくはC4-12)脂環式炭化水素基を表す。Rb11は、水素原子、直鎖状又は分枝鎖状C1-12脂肪族炭化水素基、C4-36脂環式炭化水素基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表し、好ましくは水素原子である。Rb12は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12脂肪族炭化水素基、C3-12脂環式炭化水素基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表す。但しRb11及びRb12の芳香族炭化水素基は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12脂肪族炭化水素基、C3-12脂環式炭化水素基、ヒドロキシ基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-12アルコキシ基などで置換されていてもよい。またRb9とRb10と、Rb11とRb12とは、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜6員環)を形成していてもよく、これらの環のメチレン基は、酸素原子、硫黄原子(−S−)、カルボニル基で置換されていてもよい。 In formula (b2-3), R b9 and R b10 are each independently a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, C 3-36 (preferably C 4-12 ) fat. Represents a cyclic hydrocarbon group. R b11 represents a hydrogen atom, a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a C 4-36 alicyclic hydrocarbon group, or a C 6-20 aromatic hydrocarbon group, preferably Is a hydrogen atom. R b12 represents a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-12 alicyclic hydrocarbon group, or a C 6-20 aromatic hydrocarbon group. However, the aromatic hydrocarbon group of R b11 and R b12 is a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, C 3-12 alicyclic hydrocarbon group, hydroxy group, or linear chain Or a branched C 1-12 alkoxy group or the like. R b9 and R b10 and R b11 and R b12 may be bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 6-membered ring). The methylene group may be substituted with an oxygen atom, a sulfur atom (-S-), or a carbonyl group.

式(b2−4)中、Rb13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12脂肪族炭化水素基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12アルコキシ基を表す。Lb8は、硫黄原子又は酸素原子を表す。p2〜u2は、それぞれ独立に、0〜2の整数を表し、v2は0又は1を表す。但しp2〜v2のいずれかが0であるとは、それぞれの置換基が存在しないことを意味し、p2〜u2のいずれかが2であるとき、それぞれ、複数のRb13〜Rb18のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。 In formula (b2-4), R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a linear or branched chain C 1-12 represents an alkoxy group. L b8 represents a sulfur atom or an oxygen atom. p2 to u2 each independently represents an integer of 0 to 2, and v2 represents 0 or 1. However, when any one of p2 to v2 is 0, it means that each substituent does not exist. When any one of p2 to u2 is 2, any one of a plurality of R b13 to R b18 is present. May be the same as or different from each other.

次に式(b2−1)〜式(b2−4)に含まれる置換基を説明する。脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基および芳香族炭化水素基としては、上述したものを例示できる。好ましい脂肪族炭化水素基は、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、及び2−エチルヘキシル基である。好ましい脂環式炭化水素基は、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、シクロデシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、及びイソボルニル基である。好ましい芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基である。置換基として芳香族炭化水素基を有する脂肪族炭化水素基(アラルキル基)としては、ベンジル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、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−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基などが挙げられる。Rb9及びRb10が形成する環としては、例えばチオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。Rb11及びRb12が形成する環としては、例えばオキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環などが挙げられる。 Next, substituents included in the formulas (b2-1) to (b2-4) will be described. What was mentioned above can be illustrated as an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Preferred aliphatic hydrocarbon groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, and 2-ethylhexyl. It is a group. Preferred alicyclic hydrocarbon groups are cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group. And an isobornyl group. Preferred aromatic hydrocarbon groups are phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group, naphthyl group. It is. Examples of the aliphatic hydrocarbon group (aralkyl group) having an aromatic hydrocarbon group as a substituent include a benzyl group. Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentyloxy group, n-hexyloxy group, heptyloxy Group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group and the like. Examples of the ring formed by R b9 and R b10 include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Examples of the ring formed by R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、式(b2−1−1)で表されるものがより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン、トリス(p−トリル)スルホニウムカチオンがさらに好ましい。   Among cation (b2-1) to cation (b2-4), cation (b2-1) is preferable, one represented by formula (b2-1-1) is more preferable, triphenylsulfonium cation, tris (p -Tolyl) sulfonium cation is more preferred.

式(b2−1−1)中、Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12肪族炭化水素基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-12アルコキシ基を表す。w2〜y2は、それぞれ独立に0又は1を表す。但しw2〜y2はのいずれかが0であるとは、それぞれの置換基が存在しないことを意味する。w2〜y2は、それぞれ独立に0〜3の整数(好ましくは0又は1)を表す。但しw2〜y2のいずれかが0であるとは、それぞれ、Rb19〜Rb21が存在しないことを意味し、w2〜y2のいずれかが2以上のとき、それぞれ、複数のRb19〜Rb21のいずれかは、互いに同一でも異なってもよい。 In formula (b2-1-1), R b19 to R b21 each independently represent a hydroxy group, a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, or a linear or branched group. A chain C 1-12 alkoxy group is represented. w2 to y2 each independently represents 0 or 1. However, any one of w2 to y2 is 0 means that each substituent is not present. w2 to y2 each independently represents an integer of 0 to 3 (preferably 0 or 1). However, when any of w2 to y2 is 0, it means that R b19 to R b21 do not exist, respectively, and when any of w2 to y2 is 2 or more, each of a plurality of R b19 to R b21 is present. May be the same as or different from each other.

さらに式(b2−1−1)中のRb19〜Rb21は、それぞれ独立に、C4-36脂環式炭化水素基であってもよい。好ましい脂環式炭化水素基はアダマンチル基及びイソボルニル基である。また脂環式炭化水素基の水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12脂肪族炭化水素基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-12アルコキシ基、C6-12アリール基、C7-12アラルキル基、グリシドキシ基、或いはC2-4アシル基で置換されてい
てもよい。
Further, R b19 to R b21 in formula (b2-1-1) may each independently be a C 4-36 alicyclic hydrocarbon group. Preferred alicyclic hydrocarbon groups are an adamantyl group and an isobornyl group. The hydrogen atom of the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, a linear or branched C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a linear or branched C 1-12. It may be substituted with an alkoxy group, a C 6-12 aryl group, a C 7-12 aralkyl group, a glycidoxy group, or a C 2-4 acyl group.

次に酸発生剤(B)に含まれる具体的なカチオンを例示する。まずカチオン(b2−1−1)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Next, specific cations contained in the acid generator (B) are exemplified. First, specific examples of the cation (b2-1-1) include the following.

カチオン(b2−2)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the cation (b2-2) include the following.

カチオン(b2−3)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the cation (b2-3) include the following.

カチオン(b2−4)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the cation (b2-4) include the following.

酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、アニオン(b1−1−1)〜アニオン(b1−1−9)のいずれかとカチオン(b2−1−1)との組合せ、並びにアニオン(b1−1−3)〜(b1−1−5)のいずれかとカチオン(b2−3)との組合せが好ましい。   The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonate anion and organic cation. The above-mentioned anion and cation can be arbitrarily combined, but any one of anion (b1-1-1) to anion (b1-1-9) and a cation (b2-1-1), and an anion ( A combination of any one of b1-1-3) to (b1-1-5) and a cation (b2-3) is preferable.

好ましい酸発生剤(B1)は、式(B1−1)〜式(B1−16)で表されるものであり、これらの中でもトリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤(B1−1)、(B1−2)、(B1−6)、(B1−11)、(B1−12)、(B1−13)及び(B1−14)がより好ましい。   Preferred acid generators (B1) are those represented by formulas (B1-1) to (B1-16), and among these, acid generators (B1-1) and (B1) containing a triphenylsulfonium cation. -2), (B1-6), (B1-11), (B1-12), (B1-13) and (B1-14) are more preferred.

酸発生剤(B1)は、例えば下記式のように、スルホン酸塩(b3−1)のカチオンMa +を、塩(b3−2)のカチオンZ+で交換することによって製造できる(下記式中、Ma +は、Li+、Na+、K+又はAg+を表し、An-は、F-、Cl-、Br-、I-、BF4 -、AsF6 -、SbF6 -、PF6 -又はClO4 -を表す。)。 Acid generator (B1), for example, by the following equation, the cation M a + sulfonate (b3-1), can be prepared by exchanging a cation Z + of the salt (b3-2) (the following formula In the formula, M a + represents Li + , Na + , K + or Ag + , and An represents F , Cl , Br , I , BF 4 , AsF 6 , SbF 6 , PF. 6 - or ClO 4 - represents a)..

カチオン交換反応は、通常、アセトニトリル、水、メタノール、クロロホルム、塩化メチレン等の不活性溶媒中で、0〜150℃程度(好ましくは0〜100℃程度)の温度範囲で行うことができる。スルホン酸塩(b3−2)の使用量は、塩(b3−1)1モルに対して、通常、0.5〜2モル程度である。得られた酸発生剤(B1)は、水洗・再結晶などによって精製できる。   The cation exchange reaction can usually be carried out in an inert solvent such as acetonitrile, water, methanol, chloroform, methylene chloride and the like in a temperature range of about 0 to 150 ° C. (preferably about 0 to 100 ° C.). The usage-amount of a sulfonate (b3-2) is about 0.5-2 mol normally with respect to 1 mol of salts (b3-1). The obtained acid generator (B1) can be purified by washing with water, recrystallization and the like.

カチオン交換反応の出発原料であるスルホン酸塩(b3−1)は、様々な反応経路で製造できる。例えば連結部(b1−1)を有するスルホン酸塩(b3−1−1)は、下記式のように、カルボキシ基を有するスルホン酸塩(b4−1)とアルコール(b4−2)とのエステル化反応によって製造できる(下記式中の記号は前記と同じである。)。   The sulfonate (b3-1), which is a starting material for the cation exchange reaction, can be produced by various reaction routes. For example, the sulfonate (b3-1-1) having a linking part (b1-1) is an ester of a sulfonate (b4-1) having a carboxy group and an alcohol (b4-2) as shown in the following formula. (The symbols in the following formula are the same as above.)

またスルホン酸塩(b3−1−1)は、下記式に示されるように、カルボキシ基を有するスルホニルフルオリド(b4−3)とアルコール(b4−2)とのエステル化反応後に、得られたスルホニルフルオリドをMbOHで加水分解することによっても製造できる(下記式中、Mbは、Li、Na、Kなどのアルカリ金属を表し、好ましくはLi又はNaである。他の記号は前記と同じである。)。 Moreover, the sulfonate (b3-1-1) was obtained after the esterification reaction of the sulfonyl fluoride (b4-3) having a carboxy group and the alcohol (b4-2) as shown in the following formula. It can also be produced by hydrolyzing sulfonyl fluoride with M b OH (in the following formula, M b represents an alkali metal such as Li, Na, K, etc., preferably Li or Na. Is the same.)

スルホン酸塩(b4−1)又はスルホニルフルオリド(b4−3)の使用量は、アルコール(b4−2)1モルに対して、通常0.2〜3モル程度、好ましくは0.5〜2モル程度である。   The amount of the sulfonate (b4-1) or sulfonyl fluoride (b4-3) used is usually about 0.2 to 3 mol, preferably 0.5 to 2 with respect to 1 mol of the alcohol (b4-2). It is about a mole.

エステル化反応は、通常、ジクロロエタン、トルエン、エチルベンゼン、モノクロロベンゼン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶媒中で撹拌しながら、20〜200℃程度(好ましくは50〜150℃程度)の温度範囲で行えばよい。   The esterification reaction is usually about 20 to 200 ° C. (preferably about 50 to 150 ° C.) while stirring in an aprotic solvent such as dichloroethane, toluene, ethylbenzene, monochlorobenzene, acetonitrile, N, N-dimethylformamide and the like. In the temperature range.

エステル化反応では、酸触媒を使用してもよい。酸触媒としては、p−トルエンスルホン酸などの有機酸、及び硫酸等の無機酸が挙げられる。酸触媒は過剰に使用してもよいが、カルボキシ基を有する化合物(カルボン酸)1モルに対して、通常、0.001〜5モル程度である。   In the esterification reaction, an acid catalyst may be used. Examples of the acid catalyst include organic acids such as p-toluenesulfonic acid and inorganic acids such as sulfuric acid. Although an acid catalyst may be used in excess, it is usually about 0.001 to 5 mol with respect to 1 mol of the compound having a carboxy group (carboxylic acid).

反応時間を短縮するために、ディーンスターク装置などを用いて脱水しながらエステル化反応を行ってもよい。さらにエステル化反応に脱水剤を添加してもよい。脱水剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド;1−アルキル−2−ハロピリジニウム塩;1,1’−カルボニルジイミダゾール;ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸塩化物;1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩;ジ−2−ピリジル炭酸塩;ジ−2−ピリジルチオノ炭酸塩;4−(ジメチルアミノ)ピリジン存在下での6−メチル−2−ニトロ安息香酸無水物;などが挙げられる。脱水剤を過剰に使用してもよいが、その量は、カルボン酸1モルに対して通常0.5〜5モル程度、好ましくは1〜3モル程度である。   In order to shorten the reaction time, the esterification reaction may be performed while dehydrating using a Dean Stark apparatus or the like. Further, a dehydrating agent may be added to the esterification reaction. Examples of the dehydrating agent include dicyclohexylcarbodiimide; 1-alkyl-2-halopyridinium salt; 1,1′-carbonyldiimidazole; bis (2-oxo-3-oxazolidinyl) phosphine chloride; 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride; di-2-pyridyl carbonate; di-2-pyridylthiono carbonate; 6-methyl-2-nitrobenzoic anhydride in the presence of 4- (dimethylamino) pyridine; Etc. Although the dehydrating agent may be used in excess, the amount is usually about 0.5 to 5 mol, preferably about 1 to 3 mol, per 1 mol of carboxylic acid.

連結部(b1−2)を有するスルホン酸塩は、連結部(b1−1)を有するスルホン酸塩(b3−1−1)と同様の方法によって製造できる。   The sulfonate having the connecting part (b1-2) can be produced by the same method as the sulfonate (b3-1-1) having the connecting part (b1-1).

連結部(b1−3)を有するスルホン酸塩(b3−1−3)は、例えば下記式のように、ヒドロキシ基を有するスルホン酸塩(b4−4)と、カルボン酸(b4−5)又は酸ハライド(b4−6)とのエステル化反応によって製造できる(下記式中、X1は、ハロゲンを表す。他の記号は前記と同じである。)。 The sulfonate (b3-1-3) having the connecting portion (b1-3) includes, for example, a sulfonate (b4-4) having a hydroxy group and a carboxylic acid (b4-5) or It can be produced by an esterification reaction with an acid halide (b4-6) (in the following formula, X 1 represents a halogen. Other symbols are the same as above).

またスルホン酸塩(b3−1−3)は、下記式に示されるように、ヒドロキシ基を有するスルホニルフルオリド(b4−7)と、カルボン酸(b4−5)又は酸ハライド(b4−6)とのエステル化反応後に、得られたスルホニルフルオリドをMbOHで加水分解することによっても製造できる(下記式中の記号は前記と同じである。)。 In addition, as shown in the following formula, the sulfonate (b3-1-3) is a sulfonyl fluoride (b4-7) having a hydroxy group and a carboxylic acid (b4-5) or acid halide (b4-6). After the esterification reaction, the resulting sulfonyl fluoride can also be produced by hydrolysis with M b OH (the symbols in the following formula are the same as above).

スルホン酸塩(b4−4)又はスルホニルフルオリド(b4−7)の使用量は、カルボン酸(b4−5)又は酸ハライド(b4−6)1モルに対して、通常0.5〜3モル程度、好ましくは1〜2モル程度である。その他の反応条件は、上述のエステル化反応と同様である。但し酸ハライド(b4−6)を用いるエステル化反応では、脱酸剤を使用してもよい。脱酸剤としては、トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基、又は水酸化ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。脱酸剤は過剰に使用してもよいが、その量は、酸ハライド(b4−6)1モルに対して、通常0.001〜5モル程度、好ましくは1〜3モル程度である。   The amount of the sulfonate (b4-4) or sulfonyl fluoride (b4-7) used is usually 0.5 to 3 mol per 1 mol of the carboxylic acid (b4-5) or acid halide (b4-6). The degree, preferably about 1-2 mol. Other reaction conditions are the same as in the above esterification reaction. However, in the esterification reaction using acid halide (b4-6), a deoxidizing agent may be used. Examples of the deoxidizer include organic bases such as triethylamine and pyridine, or inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium carbonate. Although the deoxidizer may be used in excess, the amount thereof is usually about 0.001 to 5 mol, preferably about 1 to 3 mol, per 1 mol of acid halide (b4-6).

酸ハライド(b4−6)は、カルボン酸(b4−5)と、塩化チオニル、臭化チオニル、三塩化リン、五塩化リン、三臭化リン等とを反応させることによって合成できる。酸ハライドの合成反応は、通常、ジクロロエタン、トルエン、エチルベンゼン、モノクロロベンゼン、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶媒中で撹拌しながら、20〜200℃程度(好ましくは50〜150℃程度)の温度範囲で行うことができる。この酸ハライドの合成反応では、アミン化合物を触媒として使用してもよい。   The acid halide (b4-6) can be synthesized by reacting the carboxylic acid (b4-5) with thionyl chloride, thionyl bromide, phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, phosphorus tribromide and the like. The acid halide synthesis reaction is usually about 20 to 200 ° C. (preferably about 50 to 150 ° C.) with stirring in an aprotic solvent such as dichloroethane, toluene, ethylbenzene, monochlorobenzene, N, N-dimethylformamide and the like. In the temperature range. In this acid halide synthesis reaction, an amine compound may be used as a catalyst.

連結部(b1−4)を有するスルホン酸塩(b3−1−4)は、例えば下記式のように、ヒドロキシ基を有するスルホン酸塩(b4−8)と、アルコール(b4−9)又は脱離基X2を有する化合物(b4−10)とのエーテル化反応によって製造できる(下記式中、X2は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メシルオキシ基、トシルオキシ基又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。他の記号は前記と同じである。)。 The sulfonate (b3-1-4) having a connecting portion (b1-4) is prepared by combining a sulfonate (b4-8) having a hydroxy group with an alcohol (b4-9) It can be produced by an etherification reaction with a compound (b4-10) having a leaving group X 2 (in the following formula, X 2 represents a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a mesyloxy group, a tosyloxy group or a trifluoromethanesulfonyloxy group. Other symbols are the same as above.)

またスルホン酸塩(b3−1−4)は、下記式に示されるように、ヒドロキシ基を有するスルホニルフルオリド(b4−11)と、アルコール(b4−9)又は脱離基含有化合物(b4−10)とのエーテル化反応後に、得られたスルホニルフルオリドをMbOHで加水分解することによっても製造できる(下記式中の記号は前記と同じである。)。 In addition, as shown in the following formula, the sulfonate (b3-1-4) includes a sulfonyl fluoride (b4-11) having a hydroxy group and an alcohol (b4-9) or a leaving group-containing compound (b4- After the etherification reaction with 10), the obtained sulfonyl fluoride can also be produced by hydrolysis with M b OH (the symbols in the following formula are the same as above).

スルホン酸塩(b4−8)又はスルホニルフルオリド(b4−11)の使用量は、アルコール(b4−9)又は脱離基含有化合物(b4−10)1モルに対して、通常0.5〜3モル程度、好ましくは1〜2モル程度である。   The amount of the sulfonate (b4-8) or the sulfonyl fluoride (b4-11) used is usually 0.5 to 1 mol of the alcohol (b4-9) or the leaving group-containing compound (b4-10). About 3 mol, preferably about 1-2 mol.

エーテル化反応は、通常、ジクロロエタン、トルエン、エチルベンゼン、モノクロロベンゼン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶媒中で撹拌しながら、20〜200℃程度(好ましくは50〜150℃程度)の温度範囲で行えばよい。   The etherification reaction is usually about 20 to 200 ° C. (preferably about 50 to 150 ° C.) while stirring in an aprotic solvent such as dichloroethane, toluene, ethylbenzene, monochlorobenzene, acetonitrile, N, N-dimethylformamide and the like. In the temperature range.

エーテル化反応では、酸触媒を使用してもよい。酸触媒としては、p−トルエンスルホン酸などの有機酸、及び硫酸等の無機酸が挙げられる。酸触媒は過剰に使用してもよいが、アルコール(b4−9)又は脱離基含有化合物(b4−10)1モルに対して、通常、0.001〜5モル程度である。   In the etherification reaction, an acid catalyst may be used. Examples of the acid catalyst include organic acids such as p-toluenesulfonic acid and inorganic acids such as sulfuric acid. Although an acid catalyst may be used in excess, it is usually about 0.001 to 5 moles per mole of alcohol (b4-9) or leaving group-containing compound (b4-10).

反応時間を短縮するために、ディーンスターク装置などを用いて脱水しながらエーテル化反応を行ってもよい。さらにエーテル化反応に脱水剤を添加してもよい。脱水剤としては、例えば、1,1’−カルボニルジイミダゾール、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等などが挙げられる。脱水剤を過剰に使用してもよいが、その量は、アルコール(b4−9)又は脱離基含有化合物(b4−10)1モルに対して、通常0.5〜5モル程度、好ましくは1〜3モル程度である。   In order to shorten the reaction time, the etherification reaction may be performed while dehydrating using a Dean Stark apparatus or the like. Further, a dehydrating agent may be added to the etherification reaction. Examples of the dehydrating agent include 1,1'-carbonyldiimidazole, N, N'-dicyclohexylcarbodiimide and the like. An excessive amount of the dehydrating agent may be used, but the amount is usually about 0.5 to 5 mol, preferably 1 mol with respect to 1 mol of the alcohol (b4-9) or leaving group-containing compound (b4-10). About 1 to 3 moles.

脱離基含有化合物(b4−10)を用いるエーテル化反応では、脱酸剤を使用してもよい。脱酸剤として、トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基、又は水酸化ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。脱酸剤は過剰に使用してもよいが、その量は、脱離基含有化合物(b4−10)1モルに対して、通常0.001〜5モル程度、好ましくは1〜3モル程度である。   In the etherification reaction using the leaving group-containing compound (b4-10), a deoxidizing agent may be used. Examples of the deoxidizer include organic bases such as triethylamine and pyridine, or inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium carbonate. Although the deoxidizer may be used in excess, the amount is usually about 0.001 to 5 mol, preferably about 1 to 3 mol, per 1 mol of the leaving group-containing compound (b4-10). is there.

脱離基含有化合物(b4−10)は、アルコール(b4−9)と、塩化チオニル、臭化チオニル、三塩化リン、五塩化リン、三臭化リン、メシルクロリド、トシルクロリド、トリフルオロメタンスルホン酸無水物等とを反応させることによって合成できる。前記合成反応は、通常、ジクロロエタン、トルエン、エチルベンゼン、モノクロロベンゼン、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶媒中で撹拌しながら、−70〜200℃程度(好ましくは−50〜150℃程度)の温度範囲で行うことができる。前記合成反応では、脱酸剤を用いてもよい。脱酸剤としては、トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基あるいは水酸化ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。前記合成反応において脱酸剤を過剰に使用してもよいが、その量は、通常、アルコール(b4−9)1モルに対して、通常0.001〜5モル程度で、好ましくは1〜3モル程度である。   The leaving group-containing compound (b4-10) comprises alcohol (b4-9), thionyl chloride, thionyl bromide, phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, phosphorus tribromide, mesyl chloride, tosyl chloride, trifluoromethanesulfonic acid. It can be synthesized by reacting with an anhydride or the like. The synthesis reaction is usually about −70 to 200 ° C. (preferably about −50 to 150 ° C.) with stirring in an aprotic solvent such as dichloroethane, toluene, ethylbenzene, monochlorobenzene, N, N-dimethylformamide and the like. In the temperature range. In the synthesis reaction, a deoxidizing agent may be used. Examples of the deoxidizer include organic bases such as triethylamine and pyridine, and inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium carbonate. An excessive amount of a deoxidizer may be used in the synthesis reaction, but the amount is usually about 0.001 to 5 mol, preferably 1 to 3 mol per 1 mol of alcohol (b4-9). It is about a mole.

〈塩基性化合物(C)〉
本発明のレジスト組成物に、クエンチャーとして塩基性化合物(C)を添加してもよい。例えば、露光後の引き置きに伴う酸失活によって生ずるレジスト膜の性能劣化を、塩基性化合物(C)を使用することで抑制できる。塩基性化合物(C)を使用する場合、その量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上(より好ましくは0.05質量部以上、さらに好ましくは0.1質量部以上)、好ましくは5質量部以下(より好ましくは3質量部以下、さらに好ましくは2質量部以下)である。
<Basic compound (C)>
A basic compound (C) may be added as a quencher to the resist composition of the present invention. For example, the performance deterioration of the resist film caused by the acid deactivation accompanying the holding after exposure can be suppressed by using the basic compound (C). When the basic compound (C) is used, the amount thereof is preferably 0.01 parts by mass or more (more preferably 0.05 parts by mass or more, further preferably 0.1 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the resin. Above, preferably 5 parts by mass or less (more preferably 3 parts by mass or less, and still more preferably 2 parts by mass or less).

塩基性化合物(C)は、窒素含有塩基性化合物が好ましい。窒素含有塩基性化合物には、アミン及びアンモニウムヒドロキシドが含まれる。アミンは、脂肪族アミンでも、芳香族アミンでもよい。脂肪族アミンは、1級アミン〜3級アミンのいずれも使用できる。芳香族アミンは、アニリンのような芳香族環にアミノ基が結合したものや、ピリジンのような複素芳香族アミンのいずれでもよい。好ましい塩基性化合物(C)は、式(C1)で表される芳香族アミン、特に式(C1−1)で表されるアニリンである。   The basic compound (C) is preferably a nitrogen-containing basic compound. Nitrogen-containing basic compounds include amines and ammonium hydroxides. The amine may be an aliphatic amine or an aromatic amine. As the aliphatic amine, any of primary amine to tertiary amine can be used. The aromatic amine may be any of an amino group bonded to an aromatic ring such as aniline and a heteroaromatic amine such as pyridine. A preferred basic compound (C) is an aromatic amine represented by the formula (C1), particularly an aniline represented by the formula (C1-1).

式(C1)中、Arc1は、C6-20芳香族炭化水素基を表す。Rc1及びRc2は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C5-10脂環式炭化水素基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表す。但し脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基は、ヒドロキシ基、アミノ基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルコキシ基で置換されていてもよい。さらに脂肪族炭化水素基はC6-20芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、芳香族炭化水素基は直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C5-10脂環式炭化水素基で置換されていてもよい。またアルコキシ基は、ヒドロキシ基、アミノ基或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルコキシ基で置換されていてもよく、アミノ基は、C1-4脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。 In the formula (C1), Ar c1 represents a C 6-20 aromatic hydrocarbon group. R c1 and R c2 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group, or a C 6-20 aromatic Represents a group hydrocarbon group. However, the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or a linear or branched C 1-6 alkoxy group. Further, the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a C 6-20 aromatic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group is a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, C It may be substituted with a 5-10 alicyclic hydrocarbon group. The alkoxy group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or a linear or branched C 1-6 alkoxy group, and the amino group is substituted with a C 1-4 aliphatic hydrocarbon group. It may be.

式(C1−1)中、Rc1及びRc2は、前記と同じである。Rc3は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C5-10脂環式炭化水素基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルコキシ基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表す。但し脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基は、式(C1)で説明した置換基を有していてもよい。m3は0〜3の整数を表す。但しm3が0であるとは、Rc3が存在しないことを意味し、m3が2以上のとき、複数のRc3は、互いに同一でも異なってもよい。 In formula (C1-1), R c1 and R c2 are the same as described above. R c3 represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group, a linear or branched C 1-6 alkoxy group, Alternatively, it represents a C 6-20 aromatic hydrocarbon group. However, the aliphatic hydrocarbon group, the alkoxy group, and the aromatic hydrocarbon group may have the substituent described in the formula (C1). m3 represents an integer of 0 to 3. However, m3 being 0 means that R c3 does not exist. When m3 is 2 or more, a plurality of R c3 s may be the same as or different from each other.

芳香族アミン(C1)としては、例えば1−ナフチルアミン及び2−ナフチルアミンなどが挙げられる。アニリン(C1−1)としては、例えばアニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。これらの中でもジイソプロピルアニリン(特に2,6−ジイソプロピルアニリン)が好ましい。   Examples of the aromatic amine (C1) include 1-naphthylamine and 2-naphthylamine. Examples of aniline (C1-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like. Of these, diisopropylaniline (particularly 2,6-diisopropylaniline) is preferable.

別の好ましい塩基性化合物(C)は、式(C2)で表される4級アンモニウムヒドロキシドである。   Another preferred basic compound (C) is quaternary ammonium hydroxide represented by the formula (C2).

式(C2)中、Rc4〜Rc6は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C5-10脂環式炭化水素基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表す。Rc7は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、或いはC5-10脂環式炭化水素基を表す。但し脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基は、式(C1)で説明した置換基を有していてもよい。 In formula (C2), R c4 to R c6 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group, Alternatively, it represents a C 6-20 aromatic hydrocarbon group. R c7 represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group or a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group. However, the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have the substituent described in the formula (C1).

4級アンモニウムヒドロキシド(C2)としては、例えば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、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド(例えばテトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒドロキシド)、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド(例えばテトラ−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、コリンなどが挙げられる。これらの中でも、テトラメチ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、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラ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が好ましい。   Examples of the quaternary ammonium hydroxide (C2) include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide (eg, tetra-n-hexylammonium hydroxide), and tetraoctylammonium. Examples thereof include hydroxide (for example, tetra-n-octylammonium hydroxide), phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethylammonium hydroxide, choline, and the like. Among these, tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, and 3-trifluoromethyl-phenyltrimethylammonium hydroxide are preferable.

その他の塩基性化合物(C)としては、式(C3)〜式(C11)で表される化合物が挙げられる。   Examples of other basic compounds (C) include compounds represented by formulas (C3) to (C11).

式(C3)中のRc8は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、或いはC5-10脂環式炭化水素基を表し、Rc9及びRc10は、水素原子、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、或いはC5-10脂環式炭化水素基を表す。式(C4)〜式(C8)中の窒素原子と結合するRc11〜Rc14、Rc16〜Rc19及びRc22は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C5-10脂環式炭化水素基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表す。式(C6)中のRc15は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C3-6脂環式炭化水素基、或いはC2-6アルカノイル基を表し、n3は0〜8の整数を表す。但しn3が0であるとは、Rc15が存在しないことを意味し、n3が2以上のとき、複数のRc15は、互いに同一でも異なってもよい。式(C8)中の芳香族炭素と結合するRc23は、水素原子、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C5-10脂環式炭化水素基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルコキシ基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表す。式(C7)及び式(C9)〜式(C11)中の芳香族炭素と結合するRc20、Rc21及びRc24〜Rc28は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、C5-10脂環式炭化水素基、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルコキシ基、或いはC6-20芳香族炭化水素基を表し、o3〜u3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。但しo3〜u3のいずれかが0であるとは、それぞれの置換基が存在しないことを意味し、o3〜u3のいずれかが2以上であるとき、それぞれ、複数のRc20〜Rc28のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。式(C7)及び式(C10)のLc1及びLc2は、それぞれ独立に、C2-6アルキレン基、カルボニル基、−N(Rc29)−、チオ基(−S−)、ジチオ基(−S−S−)、又はこれらの組合せを表し、Rc29は、水素原子、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表す。また式(C3)〜式(C11)中の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基は、式(C1)で説明した置換基を有していてもよい。 R c8 in formula (C3) represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group or a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group, and R c9 and R c10 are: A hydrogen atom, a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, or a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group is represented. R c11 to R c14 , R c16 to R c19 and R c22 bonded to the nitrogen atom in formulas (C4) to (C8) are each independently a hydrogen atom, linear or branched C 1. -6 represents an aliphatic hydrocarbon group, a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group, or a C 6-20 aromatic hydrocarbon group. R c15 in formula (C6) represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-6 alicyclic hydrocarbon group, or a C 2-6 alkanoyl group, n3 represents an integer of 0 to 8. However, n3 being 0 means that R c15 does not exist. When n3 is 2 or more, a plurality of R c15 s may be the same as or different from each other. R c23 bonded to the aromatic carbon in formula (C8) is a hydrogen atom, a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, a C 5-10 alicyclic hydrocarbon group, A chain or branched C 1-6 alkoxy group or a C 6-20 aromatic hydrocarbon group is represented. Formula (C7) and R c 20, R c21 and R c24 to R c 28 to bind to aromatic carbon of formula (C9) ~ formula (C11) in each independently, C 1 linear or branched -6 aliphatic hydrocarbon group, C 5-10 alicyclic hydrocarbon group, linear or branched C 1-6 alkoxy group, or C 6-20 aromatic hydrocarbon group, u3 represents an integer of 0 to 3 independently. However, when any of o3 to u3 is 0, it means that each substituent does not exist. When any of o3 to u3 is 2 or more, any of a plurality of R c20 to R c28 is present. May be the same or different. L c1 and L c2 in formula (C7) and formula (C10) are each independently a C 2-6 alkylene group, a carbonyl group, —N (R c29 ) —, a thio group (—S—), a dithio group ( -S-S-) or a combination thereof, and R c29 represents a hydrogen atom or a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group. In addition, the aliphatic hydrocarbon group, the alkoxy group, and the aromatic hydrocarbon group in the formulas (C3) to (C11) may have the substituent described in the formula (C1).

化合物(C3)としては、例えば、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、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、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、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などが挙げられる。   Examples of the compound (C3) include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, Tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctyl Amine, methyl dinonyl amine, methyl didecyl amine, ethyl dibutyl amine, ethyl dipentyl amine, ethyl di Silamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexa Examples include methylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like. .

化合物(C4)としては、例えばピペラジンなどが挙げられる。化合物(C5)としては、例えばモルホリンなどが挙げられる。化合物(C6)としては、例えばピペリジン、及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。化合物(C7)としては、例えば2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。   Examples of the compound (C4) include piperazine. Examples of the compound (C5) include morpholine. Examples of the compound (C6) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575. Examples of the compound (C7) include 2,2′-methylenebisaniline.

化合物(C8)としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。化合物(C9)としては、例えば、ピリジン、4−メチルピリジンなどが挙げられる。化合物(C10)としては、例えば、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−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、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、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。化合物(C11)としては、例えばビピリジンなどが挙げられる。   Examples of the compound (C8) include imidazole and 4-methylimidazole. Examples of the compound (C9) include pyridine and 4-methylpyridine. Examples of the compound (C10) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide, 4,4′-dipyridyl disulfide, 2,2′-dipyridylamine, 2,2′-dipicolylamine and the like Can be mentioned. Examples of the compound (C11) include bipyridine.

〈溶剤(D)〉
樹脂(好ましくは酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂(A))、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)、及び後述するその他の任意成分(E)は、通常、溶剤(D)に溶解している。溶剤(D)としては、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;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;プロピレングリコールモノメチルエーテルなどを挙げることができる。
<Solvent (D)>
Resin (preferably resin (A) that becomes alkali-soluble by the action of an acid), acid generator (B), basic compound (C), and other optional components (E) described below are usually solvent (D ). Examples of the solvent (D) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate; acetone, Mention may be made of ketones such as methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; propylene glycol monomethyl ether.

溶剤(D)の含有量は、レジスト組成物全体に対して、通常、50質量%以上(好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上)、99質量%以下(好ましくは97質量%以下)である。   The content of the solvent (D) is usually 50% by mass or more (preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more), 99% by mass or less (preferably 97% by mass) with respect to the entire resist composition. The following).

〈その他の任意成分(E)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の任意成分(E)を含有していてもよい。任意成分(E)に特に限定は無く、レジスト分野で公知の添加剤、例えば増感剤、溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料などを利用できる。
<Other optional components (E)>
The resist composition of the present invention may contain other optional component (E) as necessary. The optional component (E) is not particularly limited, and additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, other resins, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.

本発明のレジスト組成物は、液浸露光用の化学増幅型ポジ型レジスト組成物として好適である。但し本発明のレジスト組成物を、ドライ露光に用いてもよい。さらに本発明のレジスト組成物は、ダブルイメージングに用いることもできる。以下、本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造する方法を説明する。   The resist composition of the present invention is suitable as a chemically amplified positive resist composition for immersion exposure. However, the resist composition of the present invention may be used for dry exposure. Furthermore, the resist composition of the present invention can also be used for double imaging. Hereinafter, a method for producing a resist pattern from the resist composition of the present invention will be described.

〈レジストパターンの製造方法〉
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体上に塗布してレジスト膜を得る工程(以下「塗布工程1」と略称する)と、
(2)レジスト膜をプリベークする工程(以下「プリベーク工程2」と略称する)と、
(3)プリベークしたレジスト膜を露光する工程(以下「露光工程3」と略称する)と、
(4)露光したレジスト膜をポストエクスポージャーベークする工程(以下「ポストエクスポージャーベーク工程4」と略称する)と、
(5)ポストエクスポージャーベークしたレジスト膜をアルカリ現像液で現像してレジストパターンを得る工程(以下「現像工程5」と略称する)と
を含む。以下、各工程を順に説明する。
<Method for producing resist pattern>
The resist pattern manufacturing method is:
(1) A step of applying a resist composition of the present invention on a substrate to obtain a resist film (hereinafter abbreviated as “application step 1”);
(2) a step of pre-baking the resist film (hereinafter abbreviated as “pre-baking step 2”);
(3) a step of exposing the pre-baked resist film (hereinafter abbreviated as “exposure step 3”);
(4) a step of post-exposure baking of the exposed resist film (hereinafter abbreviated as “post-exposure baking step 4”);
(5) a step of developing a post exposure baked resist film with an alkali developer to obtain a resist pattern (hereinafter referred to as “development step 5”). Hereinafter, each process is demonstrated in order.

〈塗布工程1〉
レジスト組成物を塗布するにあたっては、予め、レジスト組成物の各成分を溶剤中で混合した後、ポアサイズが0.2μm以下程度のフィルタでろ過しておくことが望ましい。ろ過することで、レジスト組成物を塗布する際の均一性が向上する。
<Application process 1>
In applying the resist composition, it is desirable to previously mix the components of the resist composition in a solvent, and then filter through a filter having a pore size of about 0.2 μm or less. By filtering, the uniformity when applying the resist composition is improved.

レジスト組成物が塗布される基体としては、用途に応じて適宜設定でき、例えばセンサ、回路、トランジスタなどが形成されたシリコンウエハ、石英ウエハなどが挙げられる。   The substrate to which the resist composition is applied can be appropriately set depending on the application, and examples thereof include silicon wafers and quartz wafers on which sensors, circuits, transistors and the like are formed.

基体上にレジスト組成物の塗膜を形成する方法は特に限定されず、スピンコート法などの通常の塗布方法を適宜採用できる。   A method for forming a coating film of the resist composition on the substrate is not particularly limited, and a normal coating method such as a spin coating method can be appropriately employed.

〈プリベーク工程2〉
プリベークによって、レジスト膜の機械的強度を高め、露光後のレジスト膜中の活性種(H+)の拡散度合いを調整することができる。プリベーク温度(TPB)は、例えば50〜200℃程度である。
<Pre-baking process 2>
By pre-baking, the mechanical strength of the resist film can be increased and the degree of diffusion of active species (H + ) in the resist film after exposure can be adjusted. The pre-bake temperature (T PB ) is about 50 to 200 ° C., for example.

〈露光工程3〉
プリベーク後のレジスト膜に、目的のパターン(例えばコンタクトホール)に対応するマスクを介して露光が行われる。露光機としては、例えば縮小投影型露光装置が用いられる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを使用できる。露光量は、各成分の種類及び含有量に応じて適宜選択すればよい。
<Exposure process 3>
The resist film after pre-baking is exposed through a mask corresponding to a target pattern (for example, a contact hole). As the exposure machine, for example, a reduction projection type exposure apparatus is used. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) can be used, such as those that convert the wavelength of the laser light from the above and radiate the harmonic laser light in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region. What is necessary is just to select an exposure amount suitably according to the kind and content of each component.

〈ポストエクスポージャーベーク工程4〉
露光後のレジスト膜で活性種(H+)の拡散及び活性種による反応を促進するために、ポストエクスポージャーベークが行われる。ポストエクスポージャーベーク温度(TPEB)は、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
<Post-exposure baking process 4>
In order to promote the diffusion of active species (H + ) and the reaction by the active species in the resist film after exposure, post-exposure baking is performed. The post-exposure bake temperature (T PEB ) is usually about 50 to 200 ° C., preferably about 70 to 150 ° C.

〈現像工程5〉
現像は、現像装置を用いて、レジスト膜が設けられた基体を通常の現像液に接触することで行えばよい。現像液としては、例えばアルカリ水溶液(詳しくは、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)の水溶液等)が用いられる。現像液には、必要に応じて界面活性剤を添加してもよい。現像液を振り切り、水洗し、次いで水を除去することによってレジストパターンを形成することが好ましい。
<Development step 5>
The development may be performed by bringing a substrate provided with a resist film into contact with an ordinary developer using a developing device. As the developer, for example, an alkaline aqueous solution (specifically, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide or (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly known as choline)) is used. A surfactant may be added to the developer as necessary. It is preferable to form a resist pattern by shaking off the developer, washing with water, and then removing the water.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
尚、含有量ないし使用量を表す%及び部は、特記がないかぎり質量基準である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, and appropriate modifications are made within a range that can meet the above and the following purposes. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.
In addition,% and part showing content thru | or the usage-amount are mass references | standards unless there is special mention.

樹脂の重量平均分子量(以下「Mw」と略称する)は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより求めた値である。   The weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as “Mw”) of the resin is a value determined by gel permeation chromatography.

装置;HLC−8120GPC(東ソー(株)製)
カラム:「TSKgel Multipore HXL−M」3本+「guard column」(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)
Apparatus: HLC-8120GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: 3 "TSKgel Multipore H XL- M" + "guard column" (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(GX−270型又はEX−270型;日本電子(株)製)、質量分析(LC:Agilent製1100型、MASS:Agilent製LC/MSD型又はLC/MSD TOF型)を用いて確認した。   The structure of the compound is NMR (GX-270 type or EX-270 type; manufactured by JEOL Ltd.), mass spectrometry (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type or LC / MSD TOF type) It confirmed using.

1.含フッ素モノマーの合成及び入手
実施例1
(1)化合物(a1−3)の合成
化合物(a1−3a)63.4部及びTHF(テトラヒドロフラン)200部を仕込み、室温で攪拌し、化合物(a1−3a)の溶解を確認した後、ピリジン14.3部を仕込み、40℃に昇温した。さらにクロロアセチルクロリド25.5部及びTHF50部の混合溶液を80分かけて滴下した。滴下後、40℃で8時間攪拌し、5℃に温度を下げた。5℃に冷却したイオン交換水100部を添加・攪拌し、分液により水層を回収した。回収した水層に酢酸エチル100部を添加し、分液して有機層を回収した。回収した有機層に、5℃の10%炭酸カリウム水溶液60部を添加し、洗浄し、分液して、有機層を回収した後、回収した有機層にイオン交換水60部をさらに添加し、水洗し、分液して、有機層を回収した。この水洗操作を3回繰り返して行った。回収した有機層を濃縮することによって、化合物(a1−3b)66.8部を得た。
1. Synthesis and acquisition of fluorine-containing monomer Example 1
(1) Synthesis of Compound (a1-3) After charging 63.4 parts of Compound (a1-3a) and 200 parts of THF (tetrahydrofuran), stirring at room temperature and confirming dissolution of Compound (a1-3a), pyridine was added. 14.3 parts were charged and the temperature was raised to 40 ° C. Further, a mixed solution of 25.5 parts of chloroacetyl chloride and 50 parts of THF was added dropwise over 80 minutes. After dropping, the mixture was stirred at 40 ° C. for 8 hours, and the temperature was lowered to 5 ° C. 100 parts of ion-exchanged water cooled to 5 ° C. was added and stirred, and the aqueous layer was recovered by liquid separation. To the recovered aqueous layer, 100 parts of ethyl acetate was added and the layers were separated to recover the organic layer. 60 parts of 10% potassium carbonate aqueous solution at 5 ° C. was added to the recovered organic layer, washed, and separated to recover the organic layer, and then 60 parts of ion-exchanged water was further added to the recovered organic layer. The organic layer was recovered by washing with water and liquid separation. This washing operation was repeated 3 times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 66.8 parts of compound (a1-3b).

メタクリル酸4.48部、N,N−ジメチルホルムアミド100部、炭酸カリウム3.56部及びヨウ化カリウム0.89部を添加し、50℃に昇温した。50℃で1時間攪拌した後、100℃に昇温した。得られた混合物に、化合物(a1−3b)25.93部及びN,N−ジメチルホルムアミド77.78部の混合溶解液を60分かけて添加し、100℃で3時間攪拌した。得られた混合物を室温に戻した後、イオン交換水200部及び酢酸エチル400部を添加し、攪拌し、分液して、有機層を回収した。回収した有機層に、5%炭酸カリウム水溶液85部を添加し、洗浄し、分液して、有機層を回収した。回収した有機層に、さらにイオン交換水200部を添加し、洗浄し、分液して、有機層を回収した。この水洗操作を5回繰り返して行った。回収した有機層に、硫酸マグネシウム1部を添加し、攪拌した後、ろ過して有機層を回収した。回収した有機層を濃縮した後、カラム分取することによって(展開媒体:メルク社製シリカゲル 60−200メッシュ、展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=10/1)、化合物(a1−3)22.3部を得た。
化合物(a1−3)のMASS:548.0
4.48 parts of methacrylic acid, 100 parts of N, N-dimethylformamide, 3.56 parts of potassium carbonate and 0.89 parts of potassium iodide were added, and the temperature was raised to 50 ° C. After stirring at 50 ° C. for 1 hour, the temperature was raised to 100 ° C. A mixed solution of 25.93 parts of compound (a1-3b) and 77.78 parts of N, N-dimethylformamide was added to the obtained mixture over 60 minutes, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 3 hours. After returning the obtained mixture to room temperature, 200 parts of ion-exchanged water and 400 parts of ethyl acetate were added, stirred and separated to recover the organic layer. To the recovered organic layer, 85 parts of 5% aqueous potassium carbonate solution was added, washed, and separated to recover the organic layer. To the recovered organic layer, 200 parts of ion-exchanged water was further added, washed, and separated to recover the organic layer. This washing operation was repeated 5 times. 1 part of magnesium sulfate was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred and then filtered to recover the organic layer. The collected organic layer is concentrated and separated by column (developing medium: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 10/1), compound (a1-3) 22 .3 parts were obtained.
MASS of compound (a1-3): 548.0

実施例2
(2)化合物(a1−4)の合成
化合物(a1−4b)4.85部及びN,N−ジメチルホルムアミド15.00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1.04部及びヨウ化カリウム0.33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、化合物(a1−4a)(出光興産(株)製:「アダマンテート(登録商標) HM」)2.65部をN,N−ジメチルホルムアミド15.00部に溶解させた溶液を1時間かけて滴下し、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30.00部及び1N(1mol/L)塩酸30.00部を加えて攪拌し、分離した。回収した有機層を、イオン交換水30.00部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収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た後、カラム分取することによって(展開媒体:メルク社製シリカゲル 60−200メッシュ、展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=10/1)、化合物(a1−4)3.11部を得た。
化合物(a1−4)のMASS:684.1
Example 2
(2) Synthesis of Compound (a1-4) 4.85 parts of Compound (a1-4b) and 15.00 parts of N, N-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 1.04 part of potassium carbonate and 0.33 part of potassium iodide were charged and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The obtained mixture was cooled to 40 ° C., and 2.65 parts of compound (a1-4a) (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd .: “adamantate (registered trademark) HM”) was added to N, N-dimethylformamide 15.00. The solution dissolved in the part was added dropwise over 1 hour and stirred at 75 ° C. for 5 hours. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 30.00 parts of chloroform and 30.00 parts of 1N (1 mol / L) hydrochloric acid were added, stirred and separated. The recovered organic layer was repeatedly washed with 30.00 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. To the collected organic layer, 1.2 parts of activated carbon was added, stirred and filtered. After concentrating the obtained filtrate, column separation (developing medium: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 10/1), compound (a1-4) 3 .11 parts were obtained.
MASS of compound (a1-4): 684.1

実施例3
(3)化合物(a1−6)の合成
化合物(a1−6a)3.31部及びN,N−ジメチルホルムアミド15.00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1.04部及びヨウ化カリウム0.33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、出光興産(株)製の化合物(a1−1)5.47部をN,N−ジメチルホルムアミド15.00部に溶解させた溶液を1時間かけて滴下し、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30.00部及び1N(1mol/L)塩酸30.00部を加えて攪拌し、分離した。回収した有機層を、イオン交換水30.00部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収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た後、カラム分取することにより(展開媒体;メルク社製シリカゲル 60−200メッシュ、展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=10/1)、化合物(a1−6)1.84部を得た。
化合物(a1−6)のMASS:782.0
Example 3
(3) Synthesis of Compound (a1-6) 3.31 parts of Compound (a1-6a) and 15.00 parts of N, N-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 1.04 part of potassium carbonate and 0.33 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 5.47 parts of the compound (a1-1) manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. in 15.00 parts of N, N-dimethylformamide was added dropwise over 1 hour. And stirred at 75 ° C. for 5 hours. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 30.00 parts of chloroform and 30.00 parts of 1N (1 mol / L) hydrochloric acid were added, stirred and separated. The recovered organic layer was repeatedly washed with 30.00 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. To the collected organic layer, 1.2 parts of activated carbon was added, stirred and filtered. After concentrating the obtained filtrate, by separating the column (developing medium: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 10/1), compound (a1-6) 1 .84 parts were obtained.
MASS of compound (a1-6): 782.0

実施例4
(4)化合物(a1−7)の合成
メタクリル酸4.48部、N,N−ジメチルホルムアミド100部、炭酸カリウム3.56部及びヨウ化カリウム0.89部を添加し、50℃に昇温した。さらに1時間攪拌した後、100℃に昇温した。得られた混合物に、化合物(a1−7a)17.19部及びN,N−ジメチルホルムアミド51.56部の混合溶解液を60分かけて添加し、100℃で3時間攪拌した。得られた混合物を室温に戻した後、イオン交換水100部及び酢酸エチル200部を添加し、攪拌し、分液して、有機層を回収した。回収した有機層に、5%炭酸カリウム水溶液80部を添加し、洗浄し、分液して、有機層を回収した。回収した有機層に、さらにイオン交換水100部を添加し、洗浄し、分液して、有機層を回収した。この水洗操作を4回繰り返して行った。回収した有機層に、硫酸マグネシウム1部を添加し、攪拌した後、ろ過して有機層を回収した。回収した有機層を濃縮した後、カラム分取することによって(展開媒体;メルク社製シリカゲル 60−200メッシュ、展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=10/1)、化合物(a1−7)4.23部を得た。
化合物(a1−7)のMASS:380.0
Example 4
(4) Synthesis of Compound (a1-7) 4.48 parts of methacrylic acid, 100 parts of N, N-dimethylformamide, 3.56 parts of potassium carbonate and 0.89 parts of potassium iodide were added, and the temperature was raised to 50 ° C. did. After further stirring for 1 hour, the temperature was raised to 100 ° C. To the resulting mixture, 17.19 parts of compound (a1-7a) and 51.56 parts of N, N-dimethylformamide were added over 60 minutes, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 3 hours. After returning the obtained mixture to room temperature, 100 parts of ion-exchanged water and 200 parts of ethyl acetate were added, stirred and separated to recover the organic layer. To the collected organic layer, 80 parts of 5% aqueous potassium carbonate solution was added, washed and separated to recover the organic layer. To the recovered organic layer, 100 parts of ion exchange water was further added, washed, and separated to recover the organic layer. This washing operation was repeated 4 times. 1 part of magnesium sulfate was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred and then filtered to recover the organic layer. The collected organic layer is concentrated and separated by column (developing medium: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 10/1), compound (a1-7) 4 .23 parts were obtained.
MASS of compound (a1-7): 380.0

(5)化合物(a1−1)、化合物(a1−2)及び化合物(a1−5)の入手
化合物(a1−1)、化合物(a1−2)及び化合物(a1−5)は出光興産(株)から入手した。
化合物(a1−1)のMASS:488.0
化合物(a1−2)のMASS:534.0
化合物(a1−5)のMASS:530.1
(5) Obtaining Compound (a1-1), Compound (a1-2) and Compound (a1-5) Compound (a1-1), Compound (a1-2) and Compound (a1-5) are manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. ).
MASS of compound (a1-1): 488.0
MASS of compound (a1-2): 534.0
MASS of compound (a1-5): 530.1

実施例5
2.連鎖移動剤(I)の合成
化合物(Ia)15.00部及びジオキサン45.00部を仕込み、23℃で攪拌しながら、水酸化ナトリウム1.82部をイオン交換水30.00部に溶解させた水溶液を30分かけて滴下し、100℃で5時間攪拌した。反応混合物を濃縮し、濃縮混合物に1N(1mol/L)塩酸50.00部及び酢酸エチル200.0部を添加し、攪拌した後、分液を行った。有機層を濃縮した後、カラム分取(展開媒体;メルク社製シリカゲル 60−200メッシュ、展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=3/1)することによって、化合物(Ib)9.70部(純度100%、収率79.6%)を得た。
Example 5
2. Synthesis of chain transfer agent (I) 15.00 parts of compound (Ia) and 45.00 parts of dioxane were charged, and 1.82 parts of sodium hydroxide was dissolved in 30.00 parts of ion-exchanged water while stirring at 23 ° C. The aqueous solution was added dropwise over 30 minutes and stirred at 100 ° C. for 5 hours. The reaction mixture was concentrated, and 50.00 parts of 1N (1 mol / L) hydrochloric acid and 200.0 parts of ethyl acetate were added to the concentrated mixture, followed by stirring and liquid separation. After concentrating the organic layer, column separation (developing medium: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 3/1) was performed to obtain 9.70 parts of compound (Ib) ( Purity 100%, yield 79.6%).

チオグリコール酸1.04部、化合物(Ib)3.42部、p−トルエンスルホン酸0.21部、及びトルエン10.40部を仕込み、110℃で4時間攪拌した。23℃に冷却した後、イオン交換水6.90部及びトルエン10.40部を添加し、攪拌した後、分液を行った。有機層にイオン交換水10部を添加し、分液水洗を行った。この操作を3回行った。有機層を濃縮した後、カラム分取(展開媒体;メルク社製シリカゲル 60−200メッシュ、展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=4/1)することによって、連鎖移動剤(I)2.88部(純度100%、収率70.0%)を得た。   1.04 parts of thioglycolic acid, 3.42 parts of compound (Ib), 0.21 part of p-toluenesulfonic acid, and 10.40 parts of toluene were charged and stirred at 110 ° C. for 4 hours. After cooling to 23 ° C., 6.90 parts of ion exchange water and 10.40 parts of toluene were added and stirred, followed by liquid separation. 10 parts of ion-exchanged water was added to the organic layer, followed by liquid separation washing. This operation was performed three times. After concentrating the organic layer, column transfer (developing medium; silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 4/1) is performed to thereby obtain chain transfer agent (I) 2.88. Part (purity 100%, yield 70.0%).

連鎖移動剤(I)の物性データ
MASS:368.1
1H−NMR(CDCl3、内部標準物質:テトラメチルシラン):δ(ppm)0.93−1.43(m,5H)、1.56−1.88(m,6H)、2.00−2.18(m,3H)、3.29(m,2H)、4.98(m,1H)、5.15(brs,1H)
Physical property data of chain transfer agent (I) MASS: 368.1
1 H-NMR (CDCl 3 , internal standard substance: tetramethylsilane): δ (ppm) 0.93-1.43 (m, 5H), 1.56-1.88 (m, 6H), 2.00 -2.18 (m, 3H), 3.29 (m, 2H), 4.98 (m, 1H), 5.15 (brs, 1H)

3.樹脂(A)の合成
上記モノマー(a1−1)〜(a1−7)と下記モノマーとを用いて、樹脂(A1)〜樹脂(A14)を合成した。樹脂(A1)〜樹脂(A14)で使用した含フッ素モノマーの種類、モノマーのモル比及びMwを表1に示す。
3. Synthesis of Resin (A) Resin (A1) to Resin (A14) were synthesized using the monomers (a1-1) to (a1-7) and the following monomers. Table 1 shows the types of fluorine-containing monomers used in the resins (A1) to (A14), the molar ratio of the monomers, and Mw.

参考例1
(1)樹脂A1の合成
モノマー(a2−1−1)、モノマー(a2−2−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a4−1−1)及びモノマー(a4−2−1)をモル比30:14:6:20:30の割合で仕込み、次いで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、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)をモノマーの合計モル数に対して、それぞれ1モル%及び3モル%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回行うことで精製し、Mwが約8100である共重合体を収率45%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A1)とした。
Reference example 1
(1) Synthesis of Resin A1 Monomer (a2-1-1), monomer (a2-2-1), monomer (a3-1-1), monomer (a4-1-1) and monomer (a4-2-1) ) At a molar ratio of 30: 14: 6: 20: 30, and then 1.5 mass times dioxane was added to the total mass of the monomers. 1 mol of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as polymerization initiators were each added to the obtained mixture with respect to the total number of moles of monomers. % And 3 mol% were added and heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times to obtain a copolymer having an Mw of about 8100 in a yield of 45%. It was. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A1).

実施例6
(2)樹脂(A2)の合成
モノマー(a1−1)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a2−2−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a4−1−1)及びモノマー(a4−2−1)をモル比4:30:10:6:20:30の割合で仕込み、反応温度を75℃としたこと以外は、樹脂(A1)の合成と同様にして、Mwが約7800である共重合体を収率48%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A2)とした。
Example 6
(2) Synthesis of Resin (A2) Monomer (a1-1), Monomer (a2-1-1), Monomer (a2-2-1), Monomer (a3-1-1), Monomer (a4-1-1) ) And monomer (a4-2-1) at a molar ratio of 4: 30: 10: 6: 20: 30, and the reaction temperature was 75 ° C., the same as in the synthesis of resin (A1). , A copolymer having an Mw of about 7800 was obtained in a yield of 48%. The obtained copolymer had a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A2).

実施例7
(3)樹脂(A3)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−2)を使用したこと以外は、樹脂(A2)の合成と同様にして、Mwが約7800である共重合体を収率48%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A3)とした。
Example 7
(3) Synthesis of Resin (A3) Copolymer with Mw of about 7800 as in the synthesis of Resin (A2) except that monomer (a1-2) was used instead of monomer (a1-1) The coalescence was obtained in 48% yield. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A3).

実施例8
(4)樹脂(A4)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−3)を使用したこと以外は、樹脂(A2)の合成と同様にして、Mwが約7900である共重合体を収率52%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A4)とした。
Example 8
(4) Synthesis of Resin (A4) Copolymer with Mw of about 7900, similar to the synthesis of Resin (A2), except that monomer (a1-3) was used instead of monomer (a1-1) The coalescence was obtained in 52% yield. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A4).

実施例9
(5)樹脂(A5)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−4)を使用したこと以外は、樹脂(A2)の合成と同様にして、Mwが約7800である共重合体を収率48%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A5)とした。
Example 9
(5) Synthesis of Resin (A5) Copolymer with Mw of about 7800, similar to the synthesis of Resin (A2), except that monomer (a1-4) was used instead of monomer (a1-1) The coalescence was obtained in 48% yield. The obtained copolymer had a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A5).

実施例10
(6)樹脂(A6)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−5)を使用したこと以外は、樹脂(A2)の合成と同様にして、Mwが約8000である共重合体を収率55%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A6)とした。
Example 10
(6) Synthesis of Resin (A6) Copolymer with Mw of about 8000, similar to the synthesis of Resin (A2), except that monomer (a1-5) was used instead of monomer (a1-1) The coalescence was obtained with a yield of 55%. The obtained copolymer had a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A6).

実施例11
(7)樹脂(A7)の合成
重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、並びに連鎖移動剤(I)をモノマーの合計モル数に対して、それぞれ0.06モル%、0.18モル%及び4.00モル%の割合で添加し、反応温度を73℃としたこと以外は、樹脂(A6)の合成と同様にして、Mwが約7900である共重合体を収率74%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A7)とした。
Example 11
(7) Synthesis of resin (A7) 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator, and chain transfer agent (I) as monomers The synthesis of the resin (A6) is performed except that 0.06 mol%, 0.18 mol%, and 4.00 mol% are added to the total number of mols, respectively, and the reaction temperature is 73 ° C. Similarly, a copolymer having an Mw of about 7900 was obtained with a yield of 74%. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A7).

実施例12
(8)樹脂(A8)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−6)を使用したこと以外は、樹脂(A2)の合成と同様にして、Mwが約7800である共重合体を収率48%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A8)とした。
Example 12
(8) Synthesis of Resin (A8) Copolymer with Mw of about 7800 as in the synthesis of Resin (A2) except that monomer (a1-6) was used instead of monomer (a1-1) The coalescence was obtained in 48% yield. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A8).

(9)樹脂(A9)の合成
実施例13
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−7)を使用したこと以外は、樹脂(A2)の合成と同様にして、Mwが約7800である共重合体を収率50%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A9)とした。
(9) Synthesis Example 13 of Resin (A9)
A copolymer having an Mw of about 7800 was obtained in a yield of 50% in the same manner as in the synthesis of the resin (A2) except that the monomer (a1-7) was used instead of the monomer (a1-1). . The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A9).

比較例1
(10)樹脂(A10)の合成
モノマー(a2−1−2)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(a4−1−1)をモル比50:25:25の割合で仕込み、反応温度を80℃とし、精製に大量のメタノールと水との混合溶媒(3:1)を用いたこと以外は、樹脂(A1)の合成と同様にして、Mwが約9200である共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A10)とした。
Comparative Example 1
(10) Synthesis of Resin (A10) Monomer (a2-1-2), monomer (a3-1-1) and monomer (a4-1-1) are charged in a molar ratio of 50:25:25, and the reaction temperature The copolymer having an Mw of about 9200 was collected in the same manner as the synthesis of the resin (A1) except that the mixture was heated to 80 ° C. and a large amount of a mixed solvent of methanol and water (3: 1) was used for purification. Obtained at a rate of 60%. This copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was designated as resin (A10).

実施例14
(11)樹脂(A11)の合成
モノマー(a1−1)及びモノマー(a6−1−1)をモル比30:70で仕込み、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこ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)を全モノマー量に対してそれぞれ0.8モル%、2.4モル%添加し、75℃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の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、Mwが1.5×10の共重合体を収率70%で得た。この共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A11)とした。
Example 14
(11) Synthetic monomer (a1-1) and monomer (a6-1-1) of resin (A11) were charged at a molar ratio of 30:70, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to form a solution. . As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 0.8 mol% and 2.4 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and the mixture was heated at 75 ° C. for about 5 hours. Heated. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a Mw of 1.5 × 10 4 in a yield of 70%. This copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was designated as resin (A11).

実施例15
(12)樹脂(A12)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−3)を使用したこと以外は、樹脂(A11)の合成と同様にして、Mwが1.4×10である共重合体を収率65%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A12)とした。
Example 15
(12) Synthesis of Resin (A12) Mw is 1.4 × 10 4 in the same manner as the synthesis of Resin (A11) except that the monomer (a1-3) is used instead of the monomer (a1-1). A copolymer having a yield of 65% was obtained. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A12).

実施例16
(13)樹脂(A13)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−4)を使用したこと以外は、樹脂(A11)の合成と同様にして、Mwが1.6×10である共重合体を収率58%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A13)とした。
Example 16
(13) Synthesis of Resin (A13) Mw is 1.6 × 10 4 in the same manner as the synthesis of Resin (A11) except that the monomer (a1-4) is used instead of the monomer (a1-1). A copolymer having a yield of 58% was obtained. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A13).

実施例17
(14)樹脂(A14)の合成
モノマー(a1−1)の代わりにモノマー(a1−5)を使用したこと以外は、樹脂(A11)の合成と同様にして、Mwが1.3×10である共重合体を収率64%で得た。得られた共重合体は、各モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂(A14)とした。
Example 17
(14) Synthesis of Resin (A14) Mw is 1.3 × 10 4 in the same manner as the synthesis of Resin (A11) except that the monomer (a1-5) is used instead of the monomer (a1-1). A copolymer having a yield of 64% was obtained. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer, and this was made into resin (A14).

4.酸発生剤(B1−2)の合成
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、冷却後、これを濃塩酸88部で中和した。得られた溶液を濃縮することによって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。
4). Synthesis of acid generator (B1-2) 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, and neutralized with 88 parts of concentrated hydrochloric acid. The obtained solution was concentrated to obtain 164.4 parts of sodium difluorosulfoacetate (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−1−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時間撹拌した後、生成したジフルオロスルホ酢酸−3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩を含む溶液をそのまま次の反応に用いた。得られたジフルオロスルホ酢酸−3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩を含む溶液に、クロロホルム17.2部及び14.8%トリフェニルスルホニウムクロライド水溶液2.9部を添加した。15時間撹拌した後、分液して有機層を回収した。次いで、残った水層をクロロホルム6.5部で抽出することによって有機層を回収した。さらに残った水層に、前記の抽出操作を繰り返して行い、さらに有機層を回収した。前記の各有機層を合せた後、イオン交換水で洗浄し、その後、得られた有機層を濃縮した。濃縮物にtert−ブチルメチルエーテル5.0部を添加し、撹拌後、濾過することによって白色固体としてトリフェニルスルホニウム1−((3−ヒドロキシ−1−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(B1−2)0.2部を得た。   On the other hand, 0.2 part of sodium hydride was added to 1.1 parts of 3-hydroxy-1-adamantylmethanol and 5.5 parts of N, N-dimethylformamide and stirred for 2 hours. To this solution was added the above mixture. After the resulting mixture was stirred for 15 hours, the resulting solution containing difluorosulfoacetate-3-hydroxy-1-adamantylmethyl ester sodium salt was used as it was in the next reaction. To the obtained solution containing difluorosulfoacetate-3-hydroxy-1-adamantylmethyl ester sodium salt, 17.2 parts of chloroform and 2.9 parts of 14.8% aqueous triphenylsulfonium chloride were added. After stirring for 15 hours, the organic layer was recovered by liquid separation. The remaining aqueous layer was then extracted with 6.5 parts of chloroform to recover the organic layer. Further, the above extraction operation was repeated on the remaining aqueous layer, and the organic layer was further recovered. The organic layers were combined, washed with ion-exchanged water, and then the obtained organic layer was concentrated. To the concentrate, 5.0 parts of tert-butyl methyl ether was added, stirred, and filtered to give triphenylsulfonium 1-((3-hydroxy-1-adamantyl) methoxycarbonyl) difluoromethanesulfonate (B1) as a white solid. -2) 0.2 part was obtained.

5.特性評価
表2に記載の各成分及び溶剤を混合して溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過して、液状のレジスト組成物を調製し、以下の条件で欠陥、ラインエッジラフネス及びトップ形状を評価した。これらの結果を表3に示す。
5. Characteristic evaluation Each component and solvent described in Table 2 are mixed and dissolved, and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a liquid resist composition. Roughness and top shape were evaluated. These results are shown in Table 3.

表1中、樹脂(A)、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)、並びに、溶剤の種類及び使用量は以下の通りである。   In Table 1, the types and amounts of the resin (A), acid generator (B), basic compound (C), and solvent are as follows.

<樹脂>
A1〜A14:樹脂A1〜樹脂A14
<酸発生剤>
B1:式(B1−2)で表される塩
<Resin>
A1 to A14: Resin A1 to Resin A14
<Acid generator>
B1: Salt represented by formula (B1-2)

B2:式(B1−3)で表される塩 B2: salt represented by formula (B1-3)

<塩基性化合物>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound>
C1: 2,6-diisopropylaniline <solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

(1)欠陥評価
液浸露光の際の欠陥発生を、以下のような模擬試験で評価した。12インチのシリコンウェハーに、前記レジスト組成物をプリベーク後の膜厚が0.15μmとなるようにスピンコートした。レジスト組成物を塗布した後、ダイレクトホットプレート上で表2に記載の温度(TPB)で60秒間プリベークした。現像機(ACT−12;東京エレクトロン(株)製)を用いて、プリベークしたレジスト膜を形成したウェハーを、60秒間水リンスした。その後、欠陥検査装置(KLA−2360;KLAテンコール製)を用いて、リンス後乾燥したレジスト膜の欠陥数を測定した。12インチのシリコンウェハーに作成したレジスト膜の全面において、欠陥数が1,000超10,000未満であるものを実用上問題が無い基準(△)と評価し、欠陥数が1,000以下であるものを○(良好)と、欠陥数が10,000以上であるものを×(不良)と評価した。
(1) Defect Evaluation Defect generation during immersion exposure was evaluated by the following simulation test. The resist composition was spin-coated on a 12-inch silicon wafer so that the film thickness after pre-baking was 0.15 μm. After applying the resist composition, it was pre-baked on a direct hot plate at the temperature (T PB ) shown in Table 2 for 60 seconds. Using a developing machine (ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Ltd.), the wafer on which the pre-baked resist film was formed was rinsed with water for 60 seconds. Thereafter, the number of defects in the resist film dried after rinsing was measured using a defect inspection apparatus (KLA-2360; manufactured by KLA Tencor). On the entire surface of a resist film formed on a 12-inch silicon wafer, a defect number of more than 1,000 and less than 10,000 was evaluated as a standard (Δ) having no practical problem, and the number of defects was 1,000 or less. Some were evaluated as ◯ (good) and those having a defect count of 10,000 or more were evaluated as x (defective).

(2)ラインエッジラフネス(LER)評価
シリコンウェハーに、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780Åの有機反射防止膜を形成した。次いでこの有機反射防止膜の上に、前記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。組成物を塗布した後、得られたシリコンウェハーをダイレクトホットプレート上で表2に記載の温度(TPB)で60秒間プリベークした。プリベークしたレジスト膜が形成されたシリコンウェハーに、液浸ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML製、NA=1.35)を使用し、線幅70nmである1:1のラインアンドスペースパターンを有するマスクを介して、後述するポストベーク後のラインパターンの線幅が70nmになる露光量(30〜40mJ/cm2)でパターンを露光した。
(2) Evaluation of line edge roughness (LER) By applying a composition for organic antireflection film (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) to a silicon wafer and baking it at 205 ° C. for 60 seconds. An organic antireflection film having a thickness of 780 mm was formed. Next, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm. After applying the composition, the resulting silicon wafer was pre-baked on a direct hot plate at the temperature (T PB ) described in Table 2 for 60 seconds. A silicon wafer on which a pre-baked resist film is formed uses an immersion ArF excimer stepper (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35), and has a 1: 1 line and space pattern having a line width of 70 nm. The pattern was exposed through the mask with an exposure amount (30 to 40 mJ / cm 2 ) at which the line width of the post-baked line pattern described later becomes 70 nm.

露光後に、ホットプレート上で表2に記載の温度(TPEB)で60秒間ポストエクスポージャーベークを行った後、2.38%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 on a hot plate at the temperature (T PEB ) described in Table 2 for 60 seconds, and then paddle development was performed for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution.

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、3.5nm以下であるものを◎、3.5nmを超え、4nm以下であるものを○、4nmを超え、4.5nm以下であるものを△、4.5nmを超えるものを×とした。   Observe the wall surface of the resist pattern after the lithography process with a scanning electron microscope, and the contact width of the unevenness on the side wall of the resist pattern is 3.5 nm or less, ◎, more than 3.5 nm and 4 nm or less O: A value exceeding 4 nm and 4.5 nm or less was evaluated as Δ, and a value exceeding 4.5 nm was evaluated as ×.

(3)トップ形状評価
ラインエッジラフネス評価と同様にして、70nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量で露光し、得られたレジストパターンを走査型電子顕微鏡(S−4100;(株)日立製作所社製)で観察した。参考例2を基準とし、トップ形状が参考例2よりも矩形に近づいているものを○(良好)と、参考例2と同等の形状であるものを△と、参考例2よりもトップ形状が悪化し、T字型に近いもの、丸いもの又はパターン倒れが多く観察されたものを×(不良)と評価した。
(3) Top shape evaluation In the same manner as the line edge roughness evaluation, the 70 nm line and space pattern was exposed with an exposure amount of 1: 1, and the obtained resist pattern was scanned with an electron microscope (S-4100; ) Manufactured by Hitachi, Ltd.). Based on Reference Example 2, the top shape is closer to a rectangle than Reference Example 2 (good), the same shape as Reference Example 2 is Δ, and the top shape is more than Reference Example 2. Those that deteriorated and were close to a T-shape, round, or those in which many pattern collapses were observed were evaluated as x (defect).

上記結果から、化合物(a1−1)〜化合物(a1−7)に由来する構造単位を有する本発明の樹脂を使用した実施例18〜実施例32は、参考例2及び比較例2と比べて、液浸露光の際の欠陥発生を抑制でき、さらにラインエッジラフネス(LER)及びトップ形状が優れたレジストパターンを製造できる。   From the above results, Example 18 to Example 32 using the resin of the present invention having structural units derived from compound (a1-1) to compound (a1-7) are compared with Reference Example 2 and Comparative Example 2. Further, it is possible to suppress the occurrence of defects during immersion exposure, and it is possible to manufacture a resist pattern with excellent line edge roughness (LER) and top shape.

本発明の化合物によれば、該化合物に由来する構造単位を有する樹脂を含むレジスト組成物から、欠陥が少なく、優れたラインエッジラフネス及び優れたトップ形状を有するレジストパターンを得ることができる。   According to the compound of the present invention, a resist pattern having few defects, excellent line edge roughness and excellent top shape can be obtained from a resist composition containing a resin having a structural unit derived from the compound.

Claims (7)

式(a1)で表される化合物に由来する構造単位を有する樹脂。

[式(a1)中、Ra1は、水素原子、ハロゲン原子、或いはハロゲン原子を有してもよい直鎖状又は分枝鎖状のC1-6アルキル基を表す。Ra2は、ペルフルオロアダマンチル基、モノヒドロキシ−テトラデカフルオロアダマンチル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、又はモノヒドロキシ−デカフルオロシクロへキシル基を表す。La1は、単結合又はフッ素原子を有してもよい2価のC4-36脂環式炭化水素基を表す。La2は、単結合或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基を表し、前記アルカンジイル基のメチレン基は酸素原子(−O−)又はカルボニル基(−CO−)で置換されていてもよい。]
Resin which has a structural unit derived from the compound represented by a formula (a1).

[In the formula (a1), R a1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom. R a2 represents a perfluoroadamantyl group, a monohydroxy-tetradecafluoroadamantyl group, a perfluorocyclohexyl group, or a monohydroxy-decafluorocyclohexyl group. L a1 represents a divalent C 4-36 alicyclic hydrocarbon group which may have a single bond or a fluorine atom. L a2 represents a single bond or a linear or branched C 1-17 alkanediyl group, and the methylene group of the alkanediyl group is an oxygen atom (—O—) or a carbonyl group (—CO—). May be substituted. ]
a1が、単結合又はフッ素原子を有してもよいアダマンタンジイル基である請求項1に記載の樹脂。 L a1 is a resin according to claim 1 which is good adamantanediyl group which may have a single bond or a fluorine atom. さらに、式(a2−1)で表される化合物及び式(a2−2)で表される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種に由来する構造単位を有する請求項1又は2に記載の樹脂。

[式(a2−1)及び式(a2−2)中、La3及びLa4は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、−N(Ra14)−、直鎖状又は分枝鎖状のC1-17アルカンジイル基、又はこれらの組合せを表し;Ra14は、水素原子、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表す。Ra3及びRa4は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ra7は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基を表し、n1は0〜14の整数を表す。Ra8は、直鎖状又は分枝鎖状のC1-6脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状又は分枝鎖状のC1-4アルコキシ基を表し、o1は、0〜10の整数を表す。但しn1又はo1が0であるとは、それぞれ、Ra7又はRa8が存在しないことを意味し、n1又はo1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa7又はRa8は、互いに同一でも異なってもよい。Ra10及びRa11は、それぞれ独立に、直鎖状又は分枝鎖状のC1-8脂肪族炭化水素基、或いはC3-10脂環式炭化水素基を表す。]
The resin according to claim 1 or 2, further comprising a structural unit derived from at least one selected from the group consisting of a compound represented by formula (a2-1) and a compound represented by formula (a2-2). .

[In Formula (a2-1) and Formula (a2-2), L a3 and L a4 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, —N (R a14 ) —, a linear or branched chain, A C 1-17 alkanediyl group or a combination thereof; R a14 represents a hydrogen atom or a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group; R a3 and R a4 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group. R a7 represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group, and n1 represents an integer of 0-14. R a8 represents a linear or branched C 1-6 aliphatic hydrocarbon group or a linear or branched C 1-4 alkoxy group, and o1 is an integer of 0 to 10 Represents. However, n1 or o1 being 0 means that R a7 or R a8 does not exist, respectively, and when n1 or o1 is 2 or more, each of a plurality of R a7 or R a8 is the same or different from each other. May be. R a10 and R a11 each independently represent a linear or branched C 1-8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-10 alicyclic hydrocarbon group. ]
請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂及び酸発生剤を含有するレジスト組成物。   A resist composition containing the resin according to claim 1 and an acid generator. さらに塩基性化合物を含有する請求項4に記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition of Claim 4 containing a basic compound. 請求項4又は5に記載のレジスト組成物を基体上に塗布してレジスト膜を得る工程と、
レジスト膜をプリベークする工程と、
プリベークしたレジスト膜を露光する工程と、
露光したレジスト膜をポストエクスポージャーベークする工程と、
ポストエクスポージャーベークしたレジスト膜をアルカリ現像液で現像してレジストパターンを得る工程と
を含むレジストパターンの製造方法。
Applying the resist composition according to claim 4 or 5 onto a substrate to obtain a resist film;
A step of pre-baking the resist film;
Exposing the pre-baked resist film;
A step of post-exposure baking of the exposed resist film;
And a step of developing a post-exposure baked resist film with an alkali developer to obtain a resist pattern.
式(a1−3)、式(a1−4)、式(a1−6)又は式(a1−7)で表される化合物。
A compound represented by formula (a1-3), formula (a1-4), formula (a1-6) or formula (a1-7).
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