JP2011095623A - Radiation-sensitive resin composition for liquid immersion exposure and pattern forming method - Google Patents

Radiation-sensitive resin composition for liquid immersion exposure and pattern forming method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-sensitive resin composition for liquid immersion exposure having a large receding contact angle to a liquid for immersion exposure and giving a photoresist film less liable to cause development defects, and a pattern forming method using the same. <P>SOLUTION: The radiation-sensitive resin composition for liquid immersion exposure includes [A] a sulfonium salt having at least one phenyl group or naphthyl group having a hydroxyl group, [B] a polymer containing fluorine atoms of ≥5 mass%, and [C] a polymer having an acid dissociable group and containing fluorine atoms of <5 mass%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液浸露光液との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いフォトレジスト膜を与える液浸露光用感放射線性樹脂組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition for immersion exposure that provides a photoresist film that has a large receding contact angle with an immersion exposure solution and is less likely to cause development defects, and a pattern formation method using the same.

集積回路素子を製造する微細加工の分野においては、より高い集積度を得るために、0.10μm以下のレベルでの微細加工が可能なリソグラフィ技術が切望されている。しかし、従来のリソグラフィ技術では、放射線としてi線等の近紫外線を用いており、この近紫外線では、0.10μm以下のレベル(サブクオーターミクロンレベル)の微細加工は極めて困難である。そこで、0.10μm以下のレベルでの微細加工を可能にするために、より波長の短い放射線を使用したリソグラフィ技術の開発が行われている。より波長の短い放射線としては、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザー等の遠紫外線、X線、電子線等を挙げることができる。これらの中でも、KrFエキシマレーザー(波長248nm)やArFエキシマレーザー(波長193nm)が注目されている。   In the field of microfabrication for manufacturing integrated circuit elements, in order to obtain a higher degree of integration, a lithography technique capable of microfabrication at a level of 0.10 μm or less is desired. However, in the conventional lithography technique, near ultraviolet rays such as i-rays are used as radiation, and micromachining at a level of 0.10 μm or less (sub-quarter micron level) is extremely difficult with this near ultraviolet rays. Therefore, in order to enable microfabrication at a level of 0.10 μm or less, development of a lithography technique using radiation having a shorter wavelength is being performed. Examples of radiation having a shorter wavelength include an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays such as an excimer laser, an X-ray, and an electron beam. Among these, KrF excimer laser (wavelength 248 nm) and ArF excimer laser (wavelength 193 nm) are attracting attention.

エキシマレーザーが注目されたことに伴い、エキシマレーザー用のフォトレジスト膜の材料が数多く提案されている。例えば、酸解離性官能基を有する成分と、放射線の照射(以下、「露光」という)により酸を発生する成分(以下、「酸発生剤」という)と、を含有し、これらの化学増幅効果を利用した組成物(以下、「化学増幅型レジスト」という)等を挙げることができる。化学増幅型レジストとして、具体的には、カルボン酸のtert−ブチルエステル基或いはフェノールのtert−ブチルカーボナート基を有する樹脂と酸発生剤とを含有する組成物が報告されている。この組成物は、露光により発生する酸の作用により、樹脂中に存在するtert−ブチルエステル基或いはtert−ブチルカーボナート基が解離して、樹脂が、カルボキシル基或いはフェノール性水酸基からなる酸性基を有するようになる。その結果、フォトレジスト膜の露光領域がアルカリ現像液に易溶性となるため、所望のレジストパターンを形成することができる。   With the attention of excimer lasers, many materials for photoresist films for excimer lasers have been proposed. For example, it contains a component having an acid-dissociable functional group and a component that generates an acid upon irradiation with radiation (hereinafter referred to as “exposure”) (hereinafter referred to as “acid generator”), and these chemical amplification effects And the like (hereinafter referred to as “chemically amplified resist”). Specifically, a composition containing a resin having a tert-butyl ester group of carboxylic acid or a tert-butyl carbonate group of phenol and an acid generator has been reported as a chemically amplified resist. In this composition, the tert-butyl ester group or tert-butyl carbonate group present in the resin is dissociated by the action of an acid generated by exposure, and the resin has an acidic group composed of a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. To have. As a result, the exposed region of the photoresist film becomes readily soluble in an alkali developer, so that a desired resist pattern can be formed.

しかしながら、微細加工の分野においては、更に微細なレジストパターン(例えば、線幅が45nm程度の微細なレジストパターン)を形成することが切望されている。更に微細なレジストパターンを形成可能にするためには、例えば、露光装置の光源波長の短波長化や、レンズの開口数(NA)を増大させること等を挙げることができる。しかし、光源波長の短波長化には、新たな露光装置が必要になるが、このような装置は高額なものである。また、レンズの開口数を増大させる場合、解像度と焦点深度がトレードオフの関係にあるため、解像度を向上させることができても、焦点深度が低下するという問題がある。   However, in the field of microfabrication, it is desired to form a finer resist pattern (for example, a fine resist pattern having a line width of about 45 nm). In order to make it possible to form a finer resist pattern, for example, the light source wavelength of the exposure apparatus can be shortened, the numerical aperture (NA) of the lens can be increased, and the like. However, shortening the light source wavelength requires a new exposure apparatus, but such an apparatus is expensive. Further, when the numerical aperture of the lens is increased, the resolution and the depth of focus are in a trade-off relationship. Therefore, there is a problem that the depth of focus is lowered even if the resolution can be improved.

そこで、近年、このような問題を解決するリソグラフィ技術として、液浸露光(リキッドイマージョンリソグラフィ)法という方法が報告されている。この方法は、露光時に、レンズとフォトレジスト膜との間(フォトレジスト膜上)に液浸露光用液体(例えば、純水、フッ素系不活性液体等)を介在させるという方法である。この方法によれば、従来、空気や窒素等の不活性ガスで満たされていた露光光路空間を、空気等よりも屈折率(n)の大きい液浸露光用液体で満たすことになるため、従来と同様の露光光源を用いた場合であっても、露光装置の光源波長を短波長化等した場合と同様の効果、即ち、高い解像性が得られる。また、焦点深度の低下がない。   Therefore, in recent years, a method called an immersion exposure (liquid immersion lithography) method has been reported as a lithography technique for solving such a problem. This method is a method in which a liquid for immersion exposure (for example, pure water, fluorine-based inert liquid, or the like) is interposed between the lens and the photoresist film (on the photoresist film) at the time of exposure. According to this method, the exposure optical path space that has been conventionally filled with an inert gas such as air or nitrogen is filled with an immersion exposure liquid having a refractive index (n) larger than that of air or the like. Even when the same exposure light source is used, the same effect as when the light source wavelength of the exposure apparatus is shortened, that is, high resolution can be obtained. Moreover, there is no reduction in the depth of focus.

従って、このような液浸露光法によれば、既存の装置に実装されているレンズを用いて、低コストで、解像性に優れ、更には焦点深度にも優れるレジストパターンを形成することができる。そのため、液浸露光法に用いられる組成物が多数開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   Therefore, according to such an immersion exposure method, it is possible to form a resist pattern that is low in cost, excellent in resolution, and also excellent in depth of focus, using a lens mounted on an existing apparatus. it can. Therefore, many compositions used for the immersion exposure method are disclosed (for example, refer patent documents 1-3).

国際公開04/068242号International Publication No. 04/068242 特開2005−173474号公報JP 2005-173474 A 特開2006−48029号公報JP 2006-48029 A

しかしながら、特許文献1〜3で開示された組成物を用いた場合であっても、現像時の溶け残りに由来する欠陥を生じるという問題がある。この欠陥は、フォトレジスト膜中の成分が現像液中で凝集し、パターン上に再付着することに起因すると考えられる欠陥である。   However, even when the compositions disclosed in Patent Documents 1 to 3 are used, there is a problem in that defects derived from undissolved residues during development occur. This defect is a defect that is considered to be caused by aggregation of components in the photoresist film in the developing solution and re-adhesion on the pattern.

本発明は、液浸露光用液体との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いフォトレジスト膜を与える液浸露光用感放射線性樹脂組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a radiation-sensitive resin composition for immersion exposure that provides a photoresist film that has a large receding contact angle with the immersion exposure liquid and is less likely to cause development defects, and a pattern forming method using the same. Objective.

本発明は、以下のとおりである。
1.[A]下記一般式(1)で表される化合物、[B]フッ素原子を5質量%以上含む重合体、及び、[C]酸解離性基を有し且つフッ素原子を5質量%未満含む重合体を含有することを特徴とする液浸露光用感放射線性樹脂組成物。

Figure 2011095623
(式中、Rは、相互に独立して、フッ素原子、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、炭素数2〜11の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基、又は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルカンスルホニル基であり、Rは、相互に独立して、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基、或いは、2つのRが互いに結合して炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基であり、Xはアニオンであり、kは0〜2の整数であり、rは1〜8の整数であり、rは0〜8の整数である。)
2.上記化合物[A]の含有量が、上記重合体[B]及び上記重合体[C]の合計100質量部に対して0.1〜20質量部である上記1に記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物。
3.上記重合体[B]の含有量が、上記重合体[C]100質量部に対して0.1〜20質量部である上記1又は2に記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物。
4.上記重合体[B]が、下記一般式(2)で表される繰り返し単位、又は、下記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する上記1乃至3のいずれかに記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011095623
(式中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数4〜20の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体基である。)
Figure 2011095623
(式中、nは1〜3の整数であり、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは、単結合、或いは、(n+1)価であって、炭素数1〜10の、直鎖状、分岐状又は環状の飽和炭化水素基若しくは不飽和炭化水素基であり、Rは、単結合、或いは、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、Gは、−CHF−、−CF−、又は、炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基であり、Gは、単結合又は−CO−であり、Rは、相互に独立して、水素原子又は酸解離性基である。)
5.上記1〜4のいずれか一項に記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する工程と、上記フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、上記液浸露光用液体を介して上記フォトレジスト膜を液浸露光する工程と、液浸露光された上記フォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、を備えることを特徴とするレジストパターン形成方法。 The present invention is as follows.
1. [A] A compound represented by the following general formula (1), [B] a polymer containing 5 mass% or more of fluorine atoms, and [C] an acid-dissociable group and containing less than 5 mass% of fluorine atoms A radiation-sensitive resin composition for immersion exposure, comprising a polymer.
Figure 2011095623
(In the formula, R 1 is independently of each other a fluorine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, carbon, A linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is a carbon atom independently of each other. the number 1 to 10 linear or branched alkyl group, a phenyl group which may have a substituent or substituents naphthyl group which may have a, or the number of carbon two R 2 are bonded to each other Is a group that forms a divalent group of 2 to 10 and may have a substituent, X is an anion, k is an integer of 0 to 2, and r 1 is 1 to 8. is an integer, r 2 is an integer of 0-8.)
2. 2. The immersion exposure sensation according to 1 above, wherein the content of the compound [A] is 0.1 to 20 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the polymer [B] and the polymer [C]. Radiation resin composition.
3. The radiation-sensitive resin composition for immersion exposure according to 1 or 2 above, wherein the content of the polymer [B] is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [C].
4). The immersion exposure according to any one of 1 to 3 above, wherein the polymer [B] has a repeating unit represented by the following general formula (2) or a repeating unit represented by the following general formula (3). Radiation sensitive resin composition.
Figure 2011095623
(Wherein R 3 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 4 is a linear or branched group having 1 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. An alkyl group, or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, or a derivative group thereof.
Figure 2011095623
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R 5 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 6 is a single bond or (n + 1) valence, 1 to 10, a straight-chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group, R 7 is a single bond or divalent, straight chain having 1 to 20 carbon atoms. A linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group, and G 1 represents —CHF—, —CF 2 —, or a linear or branched fluoro having 2 to 20 carbon atoms. An alkylene group, G 2 is a single bond or —CO—, and R 8 is independently a hydrogen atom or an acid dissociable group.
5. The process of forming a photoresist film on a board | substrate using the radiation sensitive resin composition for liquid immersion exposure as described in any one of said 1-4, and arrange | positioning the liquid for liquid immersion exposure on the said photoresist film And a step of immersion exposure of the photoresist film through the immersion exposure liquid, and a step of developing the immersion exposed photoresist film to form a resist pattern. A resist pattern forming method.

本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物によれば、液浸露光用液体との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いフォトレジスト膜を与えることができる。
また、本発明のパターン形成方法によれば、焦点深度に優れ、良好な形状のパターンを効率よく形成することができる。
According to the radiation sensitive resin composition for immersion exposure of the present invention, a photoresist film having a large receding contact angle with the immersion exposure liquid and hardly causing development defects can be provided.
Moreover, according to the pattern formation method of this invention, it is excellent in a depth of focus and can form a pattern of a favorable shape efficiently.

本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて形成したフォトレジスト膜の溶出量の測定において、超純水が漏れないようにシリコンゴムシート状に8インチシリコンウェハを載せる状態を模式的に示す説明図である。In the measurement of the elution amount of a photoresist film formed using the radiation-sensitive resin composition for immersion exposure according to the present invention, a state in which an 8-inch silicon wafer is placed on a silicon rubber sheet so that ultrapure water does not leak is schematically shown. FIG. 本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて形成したフォトレジスト膜の溶出量の測定状態における断面図である。It is sectional drawing in the measurement state of the elution amount of the photoresist film formed using the radiation sensitive resin composition for immersion exposure of this invention.

以下、本発明について、詳細に説明する。尚、下記記載において、「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルを意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the following description, “(meth) acryl” means acryl and methacryl.

1.液浸露光用感放射線性樹脂組成物
本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物は、[A]下記一般式(1)で表される化合物、[B]フッ素原子を5質量%以上含む重合体、及び、[C]酸解離性基を有し且つフッ素原子を5質量%未満含む重合体を含有することを特徴とする。

Figure 2011095623
(式中、Rは、相互に独立して、フッ素原子、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、炭素数2〜11の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基、又は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルカンスルホニル基であり、Rは、相互に独立して、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基、或いは、2つのRが互いに結合して炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基であり、Xはアニオンであり、kは0〜2の整数であり、rは1〜8の整数であり、rは0〜8の整数である。) 1. Radiation-sensitive resin composition for immersion exposure The radiation-sensitive resin composition for immersion exposure according to the present invention includes [A] a compound represented by the following general formula (1), [B] 5% by mass or more of fluorine atoms. And a polymer having a [C] acid dissociable group and containing less than 5% by mass of fluorine atoms.
Figure 2011095623
(In the formula, R 1 is independently of each other a fluorine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, carbon, A linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is a carbon atom independently of each other. the number 1 to 10 linear or branched alkyl group, a phenyl group which may have a substituent or substituents naphthyl group which may have a, or the number of carbon two R 2 are bonded to each other Is a group that forms a divalent group of 2 to 10 and may have a substituent, X is an anion, k is an integer of 0 to 2, and r 1 is 1 to 8. is an integer, r 2 is an integer of 0-8.)

本発明において、化合物[A]は、感放射線性酸発生剤として作用させる成分であり、本発明の組成物によって形成されたフォトレジスト膜が液浸露光用液体を介して露光された際に、露光部からこの感放射線性酸発生剤に由来する酸を発生させる成分である。この酸の作用によって、露光部における重合体[C]の酸解離性官能基が、この重合体から解離する。そして、酸解離性官能基が解離した重合体は、アルカリ現像液に易溶性となる。その後、アルカリ現像液を用いてフォトレジスト膜の不要部分を除去することにより、所望の形状を有するパターンを得ることができる。この化合物[A]は、OH基を有することから、現像液及びリンス液における凝集が抑えられ、欠陥の核となりにくいと考えられる。尚、本発明の組成物は、感放射線性酸発生剤として化合物[A]のみを用いてよいし、この化合物[A]と、他の感放射線性酸発生剤(以下、「他の酸発生剤」という。)とを組み合わせて用いることができる。また、重合体[B]及び[C]を含む組成物を用いることにより、焦点深度に優れ、水等の液浸露光用液体に溶出し難く、液浸露光用液体に対する後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いフォトレジスト膜が形成される。   In the present invention, the compound [A] is a component that acts as a radiation-sensitive acid generator, and when the photoresist film formed by the composition of the present invention is exposed through the immersion exposure liquid, It is a component that generates an acid derived from the radiation-sensitive acid generator from the exposed portion. By the action of this acid, the acid dissociable functional group of the polymer [C] in the exposed area is dissociated from this polymer. The polymer from which the acid dissociable functional group is dissociated becomes readily soluble in an alkali developer. Then, the pattern which has a desired shape can be obtained by removing the unnecessary part of a photoresist film using an alkali developing solution. Since this compound [A] has an OH group, aggregation in the developer and the rinsing liquid is suppressed, and it is considered that this compound [A] is unlikely to become a defect nucleus. The composition of the present invention may use only the compound [A] as a radiation-sensitive acid generator, or the compound [A] and another radiation-sensitive acid generator (hereinafter referred to as “other acid generator”). It can be used in combination. Further, by using a composition containing the polymers [B] and [C], it has excellent depth of focus, is difficult to elute into an immersion exposure liquid such as water, and has a large receding contact angle with respect to the immersion exposure liquid, A photoresist film that hardly causes development defects is formed.

1−1.化合物[A]
上記一般式(1)で表される化合物[A]において、Rは、相互に独立して、フッ素原子、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、炭素数2〜11の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基、又は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルカンスルホニル基である。
1-1. Compound [A]
In the compound [A] represented by the general formula (1), R 1 s are each independently a fluorine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 10 carbon atoms. A linear or branched alkoxyl group, a linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms. .

により表した、炭素数1〜10の直鎖状及び分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、n−ブチル基及びtert−ブチル基が好ましい。 Examples of the linear and branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylpropyl group, and tert-butyl. Group, n-pentyl group and the like. Of these, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group are preferable.

により表した、炭素数1〜10の直鎖状及び分岐状のアルコキシル基としては、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、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、tert−ブトキシ基等が挙げられる。これらのうち、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基及びn−ブトキシ基が好ましい。 Examples of the linear and branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a 2-methylpropoxy group, Examples thereof include 1-methylpropoxy group and tert-butoxy group. Of these, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, and an n-butoxy group are preferable.

により表した、炭素数2〜11の直鎖状及び分岐状のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。これらのうち、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基及びn−ブトキシカルボニル基が好ましい。 Examples of the linear and branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms represented by R 1 include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, Examples include 2-methylpropoxycarbonyl group, 1-methylpropoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group and the like. Of these, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and an n-butoxycarbonyl group are preferable.

また、Rにより表した、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状及び環状のアルカンスルホニル基としては、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、tert−ブタンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基、シクロヘキサンスルホニル基等が挙げられる。これらのうち、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基及びシクロヘキサンスルホニル基が好ましい。 Examples of the linear, branched and cyclic alkanesulfonyl groups having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 include a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a tert. -A butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, a cyclohexanesulfonyl group, etc. are mentioned. Among these, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, and a cyclohexanesulfonyl group are preferable.

は、相互に独立して、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基、或いは、2つのRが互いに結合して炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基である。 R 2 is independently of each other a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent, or Two R 2 are bonded to each other to form a divalent group having 2 to 10 carbon atoms and may have a substituent.

により表した、炭素数1〜10の直鎖状及び分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、n−ブチル基及びtert−ブチル基が好ましい。 Examples of the linear and branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylpropyl group, and tert-butyl. Group, n-pentyl group and the like. Of these, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group are preferable.

により表した、置換基を有するフェニル基としては、非置換フェニル基又はアルキル置換フェニル基(フェニル基における水素原子が、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基に置換されてなる基をいう)における水素原子が、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基等の少なくとも1種に置換されてなる基等が挙げられる。 The phenyl group having a substituent represented by R 2 is an unsubstituted phenyl group or an alkyl-substituted phenyl group (the hydrogen atom in the phenyl group is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms). Substituted with at least one of a halogen atom, hydroxyl group, alkoxyl group, alkoxyalkyl group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonyloxy group, carboxyl group, cyano group, nitro group, etc. And the like.

非置換フェニル基又はアルキル置換フェニル基における水素原子に代わる置換基は、以下の通りである。
アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、tert−ブトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状、分岐状及び環状のアルコキシル基等が挙げられる。
Substituents replacing hydrogen atoms in the unsubstituted phenyl group or alkyl-substituted phenyl group are as follows.
Examples of the alkoxyl group include linear, branched and cyclic alkoxyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, a tert-butoxy group, a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group. It is done.

アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基、2−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、2−エトキシエチル基等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状及び環状のアルコキシアルキル基等が挙げられる。   Examples of the alkoxyalkyl group include straight chain or branched chain having 2 to 21 carbon atoms such as methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 1-methoxyethyl group, 2-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, and 2-ethoxyethyl group. And cyclic alkoxyalkyl groups and the like.

アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状及び環状のアルコキシカルボニル基等が挙げられる。   Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a 2-methylpropoxycarbonyl group, a 1-methylpropoxycarbonyl group, and a tert-butoxycarbonyl group. C2-C21 linear, branched and cyclic alkoxycarbonyl groups such as cyclopentyloxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl.

アルコキシカルボニルオキシ基としては、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基、tert−ブトキシカルボニルオキシ基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状及び環状のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。   As alkoxycarbonyloxy group, methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, n-propoxycarbonyloxy group, isopropoxycarbonyloxy group, n-butoxycarbonyloxy group, tert-butoxycarbonyloxy group, cyclopentyloxycarbonyl group, cyclohexyl Examples thereof include linear, branched and cyclic alkoxycarbonyloxy groups having 2 to 21 carbon atoms such as oxycarbonyl.

上記一般式(1)において、フェニル基を含むRとしては、フェニル基や、4−ヒドロキシフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−tert−ブトキシフェニル基等の、置換基を有するフェニル基が好ましい。 In the general formula (1), R 2 containing a phenyl group includes a phenyl group, a 4-hydroxyphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, a 4-tertphenyl group, and a 4-tertphenyl group. -A phenyl group having a substituent such as a butoxyphenyl group is preferred.

上記一般式(1)において、Rがナフチル基を含む場合、非置換のナフチル基(1−ナフチル基、2−ナフチル基)であってよいし、置換基を有するナフチル基であってもよい。
置換基を有するナフチル基としては、非置換ナフチル基又はアルキル置換ナフチル基における水素原子が、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基等の少なくとも1種に置換されてなる基等が挙げられる。
尚、上記アルキル置換ナフチル基は、ナフチル基における水素原子が、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基に置換されてなる基をいい、2−メチル−1−ナフチル基、3−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、5−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチル基、7−メチル−1−ナフチル基、8−メチル−1−ナフチル基、2,3−ジメチル−1−ナフチル基、2,4−ジメチル−1−ナフチル基、2,5−ジメチル−1−ナフチル基、2,6−ジメチル−1−ナフチル基、2,7−ジメチル−1−ナフチル基、2,8−ジメチル−1−ナフチル基、3,4−ジメチル−1−ナフチル基、3,5−ジメチル−1−ナフチル基、3,6−ジメチル−1−ナフチル基、3,7−ジメチル−1−ナフチル基、3,8−ジメチル−1−ナフチル基、4,5−ジメチル−1−ナフチル基、5,8−ジメチル−1−ナフチル基、4−エチル−1−ナフチル基2−ナフチル基、1−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基等が挙げられる。
In the general formula (1), when R 2 contains a naphthyl group, it may be an unsubstituted naphthyl group (1-naphthyl group, 2-naphthyl group) or a naphthyl group having a substituent. .
As a naphthyl group having a substituent, a hydrogen atom in an unsubstituted naphthyl group or an alkyl-substituted naphthyl group is a halogen atom, hydroxyl group, alkoxyl group, alkoxyalkyl group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonyloxy group, carboxyl group, cyano group And groups substituted by at least one of nitro groups and the like.
The alkyl-substituted naphthyl group is a group in which a hydrogen atom in a naphthyl group is substituted with a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a 2-methyl-1-naphthyl group 3-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 5-methyl-1-naphthyl group, 6-methyl-1-naphthyl group, 7-methyl- 1-naphthyl group, 8-methyl-1-naphthyl group, 2,3-dimethyl-1-naphthyl group, 2,4-dimethyl-1-naphthyl group, 2,5-dimethyl-1-naphthyl group, 2,6 -Dimethyl-1-naphthyl group, 2,7-dimethyl-1-naphthyl group, 2,8-dimethyl-1-naphthyl group, 3,4-dimethyl-1-naphthyl group, 3,5-dimethyl-1-naphthyl Group, 3,6-dimethyl-1-naphthyl 3,7-dimethyl-1-naphthyl group, 3,8-dimethyl-1-naphthyl group, 4,5-dimethyl-1-naphthyl group, 5,8-dimethyl-1-naphthyl group, 4-ethyl-1 -A naphthyl group 2-naphthyl group, 1-methyl-2-naphthyl group, 3-methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-2-naphthyl group, etc. are mentioned.

非置換ナフチル基又はアルキル置換ナフチル基における水素原子に代わる置換基(アルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等)の具体例は、非置換フェニル基又はアルキル置換フェニル基に対する置換基として例示したものと同様の置換基とすることができる。   Specific examples of substituents (alkoxyl groups, alkoxyalkyl groups, alkoxycarbonyl groups, alkoxycarbonyloxy groups, etc.) in place of hydrogen atoms in unsubstituted naphthyl groups or alkyl-substituted naphthyl groups include substitutions on unsubstituted phenyl groups or alkyl-substituted phenyl groups Substituents similar to those exemplified as the group can be used.

上記一般式(1)において、ナフチル基を含むRとしては、1−ナフチル基、1−(4−メトキシナフチル)基、1−(4−エトキシナフチル)基、1−(4−n−プロポキシナフチル)基、1−(4−n−ブトキシナフチル)基、2−(7−メトキシナフチル)基、2−(7−エトキシナフチル)基、2−(7−n−プロポキシナフチル)基及び2−(7−n−ブトキシナフチル)基が好ましい。 In the general formula (1), R 2 containing a naphthyl group includes 1-naphthyl group, 1- (4-methoxynaphthyl) group, 1- (4-ethoxynaphthyl) group, 1- (4-n-propoxy). Naphthyl) group, 1- (4-n-butoxynaphthyl) group, 2- (7-methoxynaphthyl) group, 2- (7-ethoxynaphthyl) group, 2- (7-n-propoxynaphthyl) group and 2- A (7-n-butoxynaphthyl) group is preferred.

において、2つのRが互いに結合して炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基である場合、上記炭素数2〜10の2価の基としては、上記一般式(1)で表される化合物中の硫黄原子と共に5員環又は6員環を形成する基が好ましく、5員環(即ち、テトラヒドロチオフェン環)を形成する基が更に好ましい。 In R 2 , when two R 2 are bonded to each other to form a divalent group having 2 to 10 carbon atoms and may be substituted, the above 2 to 2 carbon atoms The valent group is preferably a group that forms a 5-membered or 6-membered ring with the sulfur atom in the compound represented by the general formula (1), and a group that forms a 5-membered ring (that is, a tetrahydrothiophene ring). Is more preferable.

上記炭素数2〜10の2価の基が置換基を有する場合、この置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。   When the divalent group having 2 to 10 carbon atoms has a substituent, examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group, an alkalkyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonyl group. An oxy group etc. are mentioned.

上記一般式(1)において、Rとしては、メチル基、エチル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基、1−ナフチル基が好ましい。また、2つのRが互いに結合して、硫黄原子と共にテトラヒドロチオフェン環構造を形成している2価の基であることも好ましい。 In the general formula (1), R 2 is preferably a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a 4-methoxyphenyl group, or a 1-naphthyl group. Moreover, it is also preferable that two R < 2 > is mutually couple | bonded and it is a bivalent group which forms the tetrahydrothiophene ring structure with a sulfur atom.

また、上記一般式(1)において、Xは、アニオンであり、例えば、下記一般式(6)、(7)、(8−1)及び(8−2)で表されるアニオンが挙げられる。
102nSO (6)
(式中、R10は、水素原子、フッ素原子又は置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基であり、nは、1〜10の整数である。)
11SO (7)
(式中、R11は、水素原子、フッ素原子又は置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基である。)

Figure 2011095623
(式中、R12は、相互に独立して、フッ素原子を有する炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は2つのR12が互いに結合してフッ素原子を有する炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基である。また、R13は、相互に独立して、フッ素原子を有する炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は3つのうち2つのR13が互いに結合してフッ素原子を有する炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基である。) Moreover, in the said General formula (1), X < - > is an anion, for example, the anion represented by the following general formula (6), (7), (8-1) and (8-2) is mentioned. .
R 10 C n F 2n SO 3 (6)
(In the formula, R 10 is a hydrogen atom, a fluorine atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and n is an integer of 1 to 10).
R 11 SO 3 - (7)
(In the formula, R 11 is a hydrogen atom, a fluorine atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent.)
Figure 2011095623
(In the formula, R 12 is independently of each other a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom, or two R 12 are bonded to each other to have 2 fluorine atoms. R 13 is a group which may form a divalent group of from 10 to 10 and may have a substituent, and R 13 , independently of each other, is a straight chain of 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom. It is the group which may have a divalent group forms a and substituent group having 2 to 10 carbon atoms having a fluorine atom or by branched alkyl groups or three of the two R 13 are bonded to each other .)

が、上記一般式(6)で表されるアニオンである場合、「−C2n−」は、炭素数nのパーフルオロアルキレン基であり、この基は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。ここで、nは1、2、4又は8であることが好ましい。 When X is an anion represented by the general formula (6), “—C n F 2n —” is a perfluoroalkylene group having n carbon atoms, and this group is linear Alternatively, it may be branched. Here, n is preferably 1, 2, 4 or 8.

上記一般式(6)において、R10が炭素数1〜12の炭化水素基を含むとき、非置換の炭化水素基(アルキル基、シクロアルキル基、有橋脂環式炭化水素基等)であってよいし、これらの炭化水素基における水素原子が、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等の少なくとも1種に置換基されてなる基であってもよい。
10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、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、ノルボルニル基、ノルボニルメチル基、ヒドロキシノルボルニル基及びアダマンチル基が好ましい。
In the general formula (6), when R 10 contains a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, it is an unsubstituted hydrocarbon group (an alkyl group, a cycloalkyl group, a bridged alicyclic hydrocarbon group, etc.). The hydrogen atom in these hydrocarbon groups may be a substituent on at least one of hydroxyl group, carboxyl group, cyano group, nitro group, alkoxyl group, alkoxyalkyl group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonyloxy group and the like. It may be a group formed.
R 10 includes methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, norbornyl group, norbornylmethyl group, hydroxynorbornol. Nyl and adamantyl groups are preferred.

また、Xが、上記一般式(7)で表されるアニオンである場合、R11が炭素数1〜12の炭化水素基を含むとき、非置換の炭化水素基(アルキル基、シクロアルキル基、有橋脂環式炭化水素基等)であってよいし、これらの炭化水素基における水素原子が、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等の少なくとも1種に置換基されてなる基であってもよい。
11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、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、ノルボルニル基、ノルボニルメチル基、ヒドロキシノルボルニル基及びアダマンチル基が好ましい。
Further, X - is, if an anion represented by the above general formula (7), when R 11 contains a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, unsubstituted hydrocarbon group (alkyl group, cycloalkyl group Or a bridged alicyclic hydrocarbon group, etc., and the hydrogen atom in these hydrocarbon groups is a hydroxyl group, carboxyl group, cyano group, nitro group, alkoxyl group, alkoxyalkyl group, alkoxycarbonyl group And a group formed by substitution with at least one kind such as an alkoxycarbonyloxy group.
R 11 includes methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, norbornyl group, norbornylmethyl group, hydroxynorbornol. Nyl and adamantyl groups are preferred.

が、上記一般式(8−1)で表されるアニオンである場合、R12により表した、フッ素原子を有する炭素数1〜10の直鎖状及び分岐状のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、ドデカフルオロペンチル基、パーフルオロオクチル基等が挙げられる。
また、R12において、2つのR12が結合してフッ素原子を有する炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基である場合、テトラフルオロエチレン基、ヘキサフルオロプロピレン基、オクタフルオロブチレン基、デカフルオロペンチレン基、ウンデカフルオロヘキシレン基等が挙げられる。
When X < - > is an anion represented by the above general formula (8-1), the linear and branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having a fluorine atom represented by R < 12 > Examples thereof include a fluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a nonafluorobutyl group, a dodecafluoropentyl group, and a perfluorooctyl group.
In R 12 , when two R 12 are bonded to form a divalent group having 2 to 10 carbon atoms having a fluorine atom and may have a substituent, tetrafluoroethylene Group, hexafluoropropylene group, octafluorobutylene group, decafluoropentylene group, undecafluorohexylene group and the like.

が、上記一般式(8−2)で表されるアニオンである場合、R13により表した、フッ素原子を有する炭素数1〜10の直鎖状及び分岐状のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、ドデカフルオロペンチル基、パーフルオロオクチル基等が挙げられる。
また、R13において、3つのうち2つのR13が互いに結合してフッ素原子を有する炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基である場合、テトラフルオロエチレン基、ヘキサフルオロプロピレン基、オクタフルオロブチレン基、デカフルオロペンチレン基、ウンデカフルオロヘキシレン基等が挙げられる。
When X is an anion represented by the general formula (8-2), the linear and branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having a fluorine atom represented by R 13 is tri- Examples thereof include a fluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a nonafluorobutyl group, a dodecafluoropentyl group, and a perfluorooctyl group.
In R 13 , when two of the three R 13 are bonded to each other to form a divalent group having 2 to 10 carbon atoms having a fluorine atom and may be substituted. , Tetrafluoroethylene group, hexafluoropropylene group, octafluorobutylene group, decafluoropentylene group, undecafluorohexylene group and the like.

は、好ましくは、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、パーフルオロ−n−ブタンスルホネートアニオン、パーフルオロ−n−オクタンスルホネートアニオン、2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートアニオン、2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1−ジフルオロエタンスルホネートアニオン、及び、下記式(9−1)〜(9−7)で表されるアニオンである。 X is preferably trifluoromethanesulfonate anion, perfluoro-n-butanesulfonate anion, perfluoro-n-octanesulfonate anion, 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1, 2,2-tetrafluoroethanesulfonate anion, 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1-difluoroethanesulfonate anion, and the following formulas (9-1) to (9-7) An anion represented.

Figure 2011095623
Figure 2011095623

上記一般式(1)において、kは0〜2の整数であり、好ましくは0又は1である。また、rは1〜8の整数であり、好ましくは1〜3である。rは0〜8の整数であり、好ましくは0〜3である。 In the said General formula (1), k is an integer of 0-2, Preferably it is 0 or 1. Moreover, r 1 is an integer from 1 to 8, preferably 1 to 3. r 2 is an integer of 0-8, preferably 0-3.

上記一般式(1)で表される化合物としては、4−ヒドロキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジ−tert−ブチルフェニル4−ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジ−ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシフェニルジ−4−メタンスルホニルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、   Examples of the compound represented by the general formula (1) include 4-hydroxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, di-tert-butylphenyl 4-hydroxyphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-di-hydroxyphenylsulfonium trifluoro. L-methanesulfonate, 4-hydroxyphenyldi-4-methanesulfonylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4- Hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate,

4−ヒドロキシフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジ−tert−ブチルフェニル4−ヒドロキシフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジ−ヒドロキシフェニルノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−ヒドロキシフェニルジ−4−メタンスルホニルフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、   4-hydroxyphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, di-tert-butylphenyl 4-hydroxyphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-di-hydroxyphenylnonafluoro-n-butanesulfonate, 4-hydroxyphenyldi-4-methanesulfonylphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (4-hydroxy Naphthyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate,

4−ヒドロキシフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジ−tert−ブチルフェニル4−ヒドロキシフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジ−ヒドロキシフェニルパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−ヒドロキシフェニルジ−4−メタンスルホニルフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、   4-hydroxyphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, di-tert-butylphenyl 4-hydroxyphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-di-hydroxyphenylperfluoro-n-octanesulfonate, 4-hydroxyphenyldi-4-methanesulfonylphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (4-hydroxy Naphthyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate,

4−ヒドロキシフェニルジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ジ−tert−ブチルフェニル4−ヒドロキシフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジ−ヒドロキシフェニル2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−ヒドロキシフェニルジ−4−メタンスルホニルフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、   4-hydroxyphenyldiphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, di-tert-butylphenyl 4-hydroxyphenylsulfonium 2 -(Bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-di-hydroxyphenyl 2- (bicyclo [2.2.1 ] Hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-hydroxyphenyldi-4-methanesulfonylphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'- Yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ) Diphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4-hydroxynaphthyl) tetrahydrothiophenium 2- ( Bicyclo [2.2.1] hepta-2′-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate,

4−ヒドロキシフェニルジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、ジ−tert−ブチルフェニル4−ヒドロキシフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジ−ヒドロキシフェニル2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、4−ヒドロキシフェニルジ−4−メタンスルホニルフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、1−(4−ヒドロキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、下記式(10−1)〜(10−15)で表される化合物等が挙げられる。   4-hydroxyphenyldiphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1-difluoroethanesulfonate, di-tert-butylphenyl 4-hydroxyphenylsulfonium 2- (bicyclo [2. 2.1] Hepta-2'-yl) -1,1-difluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-di-hydroxyphenyl 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1 -Difluoroethanesulfonate, 4-hydroxyphenyldi-4-methanesulfonylphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1-difluoroethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl -4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2. 1] Hepta-2'-yl) -1,1-difluoroethanesulfonate, 1- (4-hydroxynaphthyl) tetrahydrothiophenium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1, Examples include 1-difluoroethanesulfonate, compounds represented by the following formulas (10-1) to (10-15), and the like.

Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
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Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623

本発明において、上記化合物[A]は、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の組成物における上記化合物[A]の含有量は、重合体[B]及び重合体[C]の合計100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜10質量部である。上記化合物[A]の含有量が、この範囲にあると、形成したフォトレジスト膜の感度及び現像性を高く維持することができる。更に、現像欠陥の少ない感放射線性樹脂組成物を得ることができる。
In the present invention, the compound [A] may be used alone or in combination of two or more.
The content of the compound [A] in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0 with respect to 100 parts by mass in total of the polymer [B] and the polymer [C]. 5 to 10 parts by mass. When the content of the compound [A] is within this range, the sensitivity and developability of the formed photoresist film can be maintained high. Furthermore, a radiation sensitive resin composition with few development defects can be obtained.

1−2.他の酸発生剤
上記のように、本発明の組成物は、他の酸発生剤を含有してもよい。
他の酸発生剤としては、例えば、特開2009−134088号公報の段落[0080]〜[0113]に記載されている化合物等を用いることができる。他の酸発生剤は、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明においては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート及び1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネートが好ましい。
1-2. Other Acid Generators As mentioned above, the composition of the present invention may contain other acid generators.
As other acid generators, for example, compounds described in paragraphs [0080] to [0113] of JP2009-134088A can be used. Other acid generators may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-tert -Butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, tri Phenylsulfonium perfluoro-n-octane sulfonate, cyclohexyl 2-oxocyclohexyl Methylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexyl-2-oxocyclohexylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2-oxocyclohexyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (1 -Naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, trifluoromethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept -5-ene-2,3-dicarbodiimide, nonafluoro-n-butanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-e -2,3-dicarbodiimide, perfluoro-n-octanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonate, N-hydroxys Ximidononafluoro-n-butane sulfonate, N-hydroxysuccinimide perfluoro-n-octane sulfonate and 1,8-naphthalenedicarboxylic imide trifluoromethanesulfonate are preferred.

本発明の組成物が、他の酸発生剤を含有する場合、その含有量は、重合体[B]及び重合体[C]の合計100質量部に対して、好ましくは3〜20質量部、より好ましくは5〜15質量部である。   When the composition of the present invention contains other acid generator, the content thereof is preferably 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polymer [B] and the polymer [C], More preferably, it is 5-15 mass parts.

1−3.重合体[B]
この重合体[B]は、重合体[B]全体を100質量%とした場合にフッ素原子を5質量%以上含むものであれば、特に限定されない。フッ素原子含有割合は、好ましくは5〜50質量%、更に好ましくは5〜40質量%である。このフッ素原子の含有割合は、13C−NMRにより測定することができる。
上記重合体[B]は、フッ素原子を含む繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(b1)」という。)を少なくとも有する重合体であり、フッ素原子を含まない繰り返し単位を有してもよい。
1-3. Polymer [B]
The polymer [B] is not particularly limited as long as it contains 5% by mass or more of fluorine atoms when the entire polymer [B] is 100% by mass. The fluorine atom content is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass. The content ratio of the fluorine atom can be measured by 13 C-NMR.
The polymer [B] is a polymer having at least a repeating unit containing a fluorine atom (hereinafter referred to as “repeating unit (b1)”) and may have a repeating unit containing no fluorine atom.

上記重合体[B]と後述する重合体[C]とを含む液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて、フォトレジスト膜を形成した場合、重合体[B]の撥油性に起因して、フォトレジスト膜の表面において重合体[B]の分布が高くなる傾向がある。即ち、重合体[B]が、フォトレジスト膜表層に偏在する。従って、フォトレジスト膜と液浸媒体を遮断することを目的とした上層膜を別途形成する必要がなく、液浸露光法に好適に用いることができる。   When a photoresist film is formed using a radiation-sensitive resin composition for immersion exposure containing the polymer [B] and a polymer [C] described later, it is attributed to the oil repellency of the polymer [B]. Thus, the distribution of the polymer [B] tends to be high on the surface of the photoresist film. That is, the polymer [B] is unevenly distributed on the surface of the photoresist film. Therefore, it is not necessary to separately form an upper layer film for the purpose of blocking the photoresist film from the immersion medium, and can be suitably used for the immersion exposure method.

1−3−1.繰り返し単位(b1)
上記繰り返し単位(b1)としては、下記一般式(2)で表される繰り返し単位、及び、下記一般式(3)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数4〜20の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体基である。)
Figure 2011095623
(式中、nは1〜3の整数であり、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは、単結合、或いは、(n+1)価であって、炭素数1〜10の、直鎖状、分岐状又は環状の飽和炭化水素基若しくは不飽和炭化水素基であり、Rは、単結合、或いは、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、Gは、−CHF−、−CF−、又は、炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基であり、Gは、単結合又は−CO−であり、Rは、相互に独立して、水素原子又は酸解離性基である。) 1-3-1. Repeating unit (b1)
Examples of the repeating unit (b1) include a repeating unit represented by the following general formula (2) and a repeating unit represented by the following general formula (3).
Figure 2011095623
(In the formula, R 3 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 4 is a linear or branched group having 1 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. An alkyl group, or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, or a derivative group thereof.
Figure 2011095623
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R 5 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 6 is a single bond or (n + 1) valence, 1 to 10, a straight-chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group, R 7 is a single bond or divalent, straight chain having 1 to 20 carbon atoms. A linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group, and G 1 represents —CHF—, —CF 2 —, or a linear or branched fluoro having 2 to 20 carbon atoms. An alkylene group, G 2 is a single bond or —CO—, and R 8 is independently a hydrogen atom or an acid dissociable group.

上記一般式(2)において、Rにより表した、少なくとも1つのフッ素原子を有する炭素数1〜6の直鎖状及び分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、2−(2−メチルプロピル)基、1−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、1−(2−メチルブチル)基、1−(3−メチルブチル)基、2−(2−メチルブチル)基、2−(3−メチルブチル)基、ネオペンチル基、1−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、1−(2−メチルペンチル)基、1−(3−メチルペンチル)基、1−(4−メチルペンチル)基、2−(2−メチルペンチル)基、2−(3−メチルペンチル)基、2−(4−メチルペンチル)基、3−(2−メチルペンチル)基、3−(3−メチルペンチル)基等の直鎖状及び分岐状のアルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素化された基等が挙げられる。 In the above general formula (2), the linear and branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and having at least one fluorine atom represented by R 4 includes a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, 2- (2-methylpropyl) group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1 -(3-methylbutyl) group, 2- (2-methylbutyl) group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group, 1-hexyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 1- (2-methyl Pentyl) group, 1- (3-methylpentyl) group, 1- (4-methylpentyl) group, 2- (2-methylpentyl) group, 2- (3-methylpentyl) group, 2- (4-methyl) Pentyl) group, 3- (2-methylpentyl) A group in which part or all of the hydrogen atoms contained in the linear and branched alkyl groups such as (l) group and 3- (3-methylpentyl) group are fluorinated.

また、Rにより表した、少なくとも1つのフッ素原子を有する炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基及びその誘導体基としては、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、1−(1−シクロペンチルエチル)基、1−(2−シクロペンチルエチル)基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、1−(1−シクロヘキシルエチル)基、1−(2−シクロヘキシルエチル基)、シクロヘプチル基、シクロヘプチルメチル基、1−(1−シクロヘプチルエチル)基、1−(2−シクロヘプチルエチル)基、2−ノルボルニル基等の脂環式アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素化された基等が挙げられる。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms having at least one fluorine atom represented by R 4 and derivatives thereof include a cyclopentyl group, a cyclopentylmethyl group, and 1- (1-cyclopentyl). Ethyl) group, 1- (2-cyclopentylethyl) group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, 1- (1-cyclohexylethyl) group, 1- (2-cyclohexylethyl group), cycloheptyl group, cycloheptylmethyl group, Groups in which part or all of hydrogen atoms contained in an alicyclic alkyl group such as a 1- (1-cycloheptylethyl) group, a 1- (2-cycloheptylethyl) group, and a 2-norbornyl group are fluorinated Is mentioned.

上記一般式(2)で表される繰り返し単位(2)を与える単量体としては、トリフルオロメチル(メタ)アクリル酸エステル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロイソプロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロイソブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロtert−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル)(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(1−トリフルオロメチル−3,3,4,4,5,6,6,6−オクタフルオロヘキシル)(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。   Monomers that give the repeating unit (2) represented by the general formula (2) include trifluoromethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, Fluoroethyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro n-propyl (meth) acrylic acid ester, perfluoroisopropyl (meth) acrylic acid ester, perfluoro n-butyl (meth) acrylic acid ester, perfluoroisobutyl (meth) acrylic Acid ester, perfluoro tert-butyl (meth) acrylic acid ester, 2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (2,2,3, 3,4,4,5,5-octafluoropentyl) (meth) acrylic acid ester, perfluorocycle Hexylmethyl (meth) acrylic acid ester, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (3,3,4,4,5,5,6, 6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (1-trifluoromethyl-3,3,4,4,5) , 6,6,6-octafluorohexyl) (meth) acrylic acid ester and the like.

次に、上記一般式(3)において、Rにより表した、(n+1)価であって、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状及び環状の飽和炭化水素基並びに不飽和炭化水素基としては、メタン、エタン、n−プロパン、2−プロパン、n−ブタン、2−メチルプロパン、n−ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の、炭素数1〜10の鎖状炭化水素における水素原子を、(n+1)個取り除いた構造を有する、直鎖状又は分岐状の炭化水素基等が挙げられる。 Next, in the above general formula (3), the (n + 1) -valent linear, branched and cyclic saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group represented by R 6 and having 1 to 10 carbon atoms. As methane, ethane, n-propane, 2-propane, n-butane, 2-methylpropane, n-pentane, 2-methylbutane, 2,2-dimethylpropane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, etc. And a linear or branched hydrocarbon group having a structure in which (n + 1) hydrogen atoms are removed from the chain hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms.

また、Rにより表した、(n+1)価の環状の飽和及び不飽和の炭化水素基としては、炭素数3〜10の脂環式炭化水素及び芳香族炭化水素に由来する基が挙げられる。脂環式炭化水素としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン等のシクロアルカン類等が挙げられる。また、芳香族炭化水素としては、ベンゼン、ナフタレン等が挙げられる。
このRは、2価〜4価の基であることが好ましい。
Examples of the (n + 1) -valent cyclic saturated and unsaturated hydrocarbon group represented by R 6 include groups derived from alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons having 3 to 10 carbon atoms. Cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, And cycloalkanes such as tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane. Examples of the aromatic hydrocarbon include benzene and naphthalene.
R 6 is preferably a divalent to tetravalent group.

により表した、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状及び分岐状の飽和炭化水素基並びに不飽和炭化水素基としては、メタン、エタン、n−プロパン、2−プロパン、n−ブタン、2−メチルプロパン、n−ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の、炭素数1〜20の鎖状炭化水素における水素原子を、2個取り除いた構造を有する、直鎖状及び分岐状のアルキル基並びにアルケニル基に由来する炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the divalent, divalent C1-C20 linear and branched saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group represented by R 7 include methane, ethane, n-propane, and 2-propane. , N-butane, 2-methylpropane, n-pentane, 2-methylbutane, 2,2-dimethylpropane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, etc., hydrogen atoms in C1-C20 chain hydrocarbons And hydrocarbon groups derived from linear and branched alkyl groups and alkenyl groups having a structure in which two are removed.

また、Rにより表した、2価の環状の飽和炭化水素基及び不飽和炭化水素基としては、炭素数3〜20の脂環式炭化水素及び芳香族炭化水素に由来する基が挙げられる。脂環式炭化水素としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン等のシクロアルカン類等が挙げられる。また、芳香族炭化水素としては、ベンゼン、ナフタレン等が挙げられる。 Examples of the divalent cyclic saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group represented by R 7 include groups derived from alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons having 3 to 20 carbon atoms. Cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, Tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . And cycloalkanes such as 0 2,7 ] dodecane. Examples of the aromatic hydrocarbon include benzene and naphthalene.

尚、Rが飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基である場合、水素原子の少なくとも1つが、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、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜12の直鎖状、分岐状及び環状のアルキル基、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、酸素原子等により置換された基であってもよい。 When R 7 is a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, at least one of the hydrogen atoms is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, or a 2-methylpropyl group. A linear, branched and cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as 1-methylpropyl group and tert-butyl group, hydroxyl group, cyano group, hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, carboxyl group, It may be a group substituted by an oxygen atom or the like.

上記一般式(3)において、Gは、−CHF−、−CF−、又は、炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基であり、その具体例は、下記式(G1−1)及び(G1−2)で表される。

Figure 2011095623
(各式中、nは、相互に独立して、1〜4の整数である。) In the above general formula (3), G 1 is —CHF—, —CF 2 —, or a linear or branched fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof are represented by the following formula ( G1-1) and (G1-2).
Figure 2011095623
(In each formula, n is an integer of 1 to 4 independently of each other.)

上記一般式(3)において、Rは、水素原子又は酸解離性基である。酸解離性基は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホン酸基等の極性官能基中の水素原子を置換する基であって、酸の存在下で解離する基をいう。
酸解離性基としては、tert−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、(チオテトラヒドロピラニルスルファニル)メチル基、(チオテトラヒドロフラニルスルファニル)メチル基、アルコキシ置換メチル基、アルキルスルファニル置換メチル基等が挙げられる。尚、アルコキシ置換メチル基におけるアルコキシル基(置換基)としては、炭素数1〜4のアルコキシル基が挙げられる。また、アルキルスルファニル置換メチル基におけるアルキル基(置換基)としては、炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。また、酸解離性基として、後述する一般式(4)における構造の一部である−C(R26で表される基であってもよい。
In the general formula (3), R 8 is a hydrogen atom or an acid dissociable group. The acid dissociable group refers to a group that substitutes a hydrogen atom in a polar functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and a sulfonic acid group, and dissociates in the presence of an acid.
Examples of the acid dissociable group include tert-butoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, (thiotetrahydropyranylsulfanyl) methyl group, (thiotetrahydrofuranylsulfanyl) methyl group, alkoxy-substituted methyl group, alkylsulfanyl-substituted methyl group. Groups and the like. In addition, as an alkoxyl group (substituent) in an alkoxy substituted methyl group, a C1-C4 alkoxyl group is mentioned. In addition, examples of the alkyl group (substituent) in the alkylsulfanyl-substituted methyl group include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. Further, the acid dissociable group may be a group represented by —C (R 26 ) 3 which is a part of the structure in the general formula (4) described later.

また、上記一般式(3)において、nが2又は3である場合、Rは、相互に独立して、水素原子又は酸解離性基であり且つ少なくとも1つのRは酸解離性基である。そして、−(R−G−G−O−Rにおける、複数のRは、同一であってよいし、異なってもよい。G、G及びRも同様である。 In the general formula (3), when n is 2 or 3, R 8 is independently a hydrogen atom or an acid dissociable group, and at least one R 8 is an acid dissociable group. is there. And - in the (R 7 -G 1 -G 2 -O -R 8) n, a plurality of R 7 may or may be the same or different. The same applies to G 1 , G 2 and R 8 .

上記一般式(3)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(3−1)〜(3−3)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、nは1〜3の整数であり、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは、単結合、或いは、2価であって、炭素数1〜10の、直鎖状、分岐状又は環状の飽和炭化水素基若しくは不飽和炭化水素基であり、Gは、−CHF−、−CF−、又は、炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基であり、Rは、相互に独立して、水素原子又は酸解離性基である。) Examples of the repeating unit represented by the general formula (3) include repeating units represented by the following general formulas (3-1) to (3-3).
Figure 2011095623
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R 5 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 6 is a single bond or a divalent group having 1 to 1 carbon atoms. 10 is a linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group, and G 1 is —CHF—, —CF 2 —, or a straight chain having 2 to 20 carbon atoms, or A branched fluoroalkylene group, and R 8 s independently of each other are a hydrogen atom or an acid dissociable group.)

上記一般式(3)で表される繰り返し単位を与える単量体としては、下記一般式(3−11)〜(3−16)に例示される。

Figure 2011095623
(式中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは酸解離性基であり、一般式(3−15)において、Rは、相互に独立して、水素原子又は酸解離性基である。) Examples of the monomer that gives the repeating unit represented by the general formula (3) include the following general formulas (3-11) to (3-16).
Figure 2011095623
(In the formula, R 5 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, R 8 is an acid-dissociable group, and in general formula (3-15), R 8 are independently of each other; It is a hydrogen atom or an acid dissociable group.)

上記重合体[B]を構成する繰り返し単位(b1)は、上記一般式(2)で表される繰り返し単位のみからなるものであってよいし、上記一般式(3)で表される繰り返し単位のみからなるものであってよいし、上記一般式(2)及び(3)で表される繰り返し単位からなるものであってもよい。
また、上記重合体[B]を構成する、上記一般式(2)で表される繰り返し単位、及び、上記一般式(3)で表される繰り返し単位は、それぞれ、1種のみであってよいし、2種以上であってもよい。
更に、上記重合体[B]は、繰り返し単位(b1)と、後述する、他の繰り返し単位とからなる重合体であってもよい。
The repeating unit (b1) constituting the polymer [B] may consist only of the repeating unit represented by the general formula (2), or the repeating unit represented by the general formula (3). It may consist of only the repeating unit represented by the above general formulas (2) and (3).
Moreover, the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (3) constituting the polymer [B] may be only one kind each. Two or more kinds may be used.
Furthermore, the polymer [B] may be a polymer composed of the repeating unit (b1) and other repeating units described later.

本発明において、上記重合体[B]における繰り返し単位(b1)の含有量の下限は、全ての繰り返し単位の合計100モル%に対して、好ましくは20モル%、より好ましくは40モル%、更に好ましくは60モル%である。一方、上限は、好ましくは100モル%、より好ましくは80モル%、更に好ましくは70モル%、特に好ましくは60モル%である。上記重合体[B]が、繰り返し単位(b1)を上記の割合で含むことにより、本発明の組成物を用いてフォトレジスト膜を形成した際に、重合体[B]が最表面に偏在し、液浸露光時に、液浸露光用液体中に、レジスト成分が溶出するのを抑制することができる。また、塗布後の撥水性確保と、PEB後の現像液に対する接触角の上昇とを両立させることができる。   In the present invention, the lower limit of the content of the repeating unit (b1) in the polymer [B] is preferably 20 mol%, more preferably 40 mol%, more preferably 100 mol% in total of all repeating units. Preferably it is 60 mol%. On the other hand, the upper limit is preferably 100 mol%, more preferably 80 mol%, still more preferably 70 mol%, particularly preferably 60 mol%. When the polymer [B] contains the repeating unit (b1) in the above ratio, the polymer [B] is unevenly distributed on the outermost surface when a photoresist film is formed using the composition of the present invention. In the immersion exposure, it is possible to suppress the dissolution of the resist component in the immersion exposure liquid. In addition, it is possible to achieve both of ensuring water repellency after coating and increasing the contact angle with respect to the developer after PEB.

1−3−2.他の繰り返し単位
上記重合体[B]は、他の繰り返し単位として、酸解離性基を有する繰り返し単位(但し、上記繰り返し単位(b1)を除く。以下、「繰り返し単位(b2)」という。)、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(b3)」という。)、及び、アルカリ反応性基を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(b4)」という。)を含んでもよい。
1-3-2. Other Repeating Units The polymer [B] is a repeating unit having an acid dissociable group as another repeating unit (excluding the repeating unit (b1); hereinafter referred to as “repeating unit (b2)”). And a repeating unit having an alkali-soluble group (hereinafter referred to as “repeating unit (b3)”) and a repeating unit having an alkali-reactive group (hereinafter referred to as “repeating unit (b4)”).

1−3−2−1.繰り返し単位(b2)
上記繰り返し単位(b2)としては、下記一般式(4)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R25は、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はヒドロキシメチル基であり、R26は、相互に独立して、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、炭素数4〜20の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体基、或いは、3つのR26のうちいずれか2つが互いに結合して形成された、2価であって、炭素数4〜20の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体基であり、且つ、残りの1つのR26が、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数4〜20の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体基である。) 1-3-2-1. Repeating unit (b2)
As said repeating unit (b2), the repeating unit represented by following General formula (4) is mentioned.
Figure 2011095623
(In the formula, R 25 is a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group, and R 26 is independently a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative group thereof, or divalent formed by bonding any two of three R 26 to each other, and having 4 to 20 alicyclic hydrocarbon group or a derivative group thereof, and the remaining one R 26 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms. It is a hydrocarbon group or a derivative group thereof.)

上記一般式(4)において、R26により表した、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基等が挙げられる。
26により表した、炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、1−(1−シクロペンチルエチル)基、1−(2−シクロペンチルエチル)基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、1−(1−シクロヘキシルエチル)基、1−(2−シクロヘキシルエチル基)、シクロヘプチル基、シクロヘプチルメチル基、1−(1−シクロヘプチルエチル)基、1−(2−シクロヘプチルエチル)基、2−ノルボルニル基等の脂環式アルキル基等が挙げられる。
In the general formula (4), examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 26 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, Examples thereof include a 1-methylpropyl group and a tert-butyl group.
Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R 26 include a cyclopentyl group, a cyclopentylmethyl group, a 1- (1-cyclopentylethyl) group, and a 1- (2-cyclopentylethyl) group. Cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, 1- (1-cyclohexylethyl) group, 1- (2-cyclohexylethyl group), cycloheptyl group, cycloheptylmethyl group, 1- (1-cycloheptylethyl) group, 1- And alicyclic alkyl groups such as a (2-cycloheptylethyl) group and a 2-norbornyl group.

また、3つのR26のうちいずれか2つが互いに結合して形成された、2価であって、炭素数4〜20の脂環式炭化水素基又はその誘導体基としては、アダマンタン骨格、ノルボルナン骨格、トリシクロデカン骨格、テトラシクロドデカン骨格等の有橋式骨格や、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン骨格を有する基;これらの基に含まれる水素原子を、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、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種又は1個以上で置換した基等の脂環式骨格を有する基が挙げられる。 In addition, any two of the three R 26 s formed by bonding to each other, which is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative group thereof includes an adamantane skeleton and a norbornane skeleton. Groups having a bridged skeleton such as a tricyclodecane skeleton and a tetracyclododecane skeleton, and a cycloalkane skeleton such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane; a hydrogen atom contained in these groups Linear, branched or cyclic having 1 to 10 carbon atoms such as a group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, tert-butyl group, etc. And groups having an alicyclic skeleton such as a group substituted with one or more alkyl groups.

上記繰り返し単位(b2)は、好ましくは、下記一般式(4−1)で表される繰り返し単位である。

Figure 2011095623
(式中、R25は、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はヒドロキシメチル基であり、R27は、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基であり、kは1〜4の整数である。) The repeating unit (b2) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (4-1).
Figure 2011095623
(Wherein R 25 is a hydrogen atom, methyl group, trifluoromethyl group or hydroxymethyl group, R 27 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and k is 1) It is an integer of ~ 4.)

上記一般式(4−1)において、R27により表した、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基等が挙げられる。 In the general formula (4-1), examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 27 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and 2-methylpropyl. Group, 1-methylpropyl group, tert-butyl group and the like.

上記重合体[B]を構成する繰り返し単位(b2)は、1種のみであってよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。
上記重合体[B]が繰り返し単位(b2)を含む場合、フォトレジスト膜における前進接触角と後退接触角との差を小さくすることができ、液浸露光時のスキャン速度の高速化に対応させることができる。
The repeating unit (b2) constituting the polymer [B] may be only one type or a combination of two or more types.
When the polymer [B] contains the repeating unit (b2), the difference between the advancing contact angle and the receding contact angle in the photoresist film can be reduced, and the scan speed during the immersion exposure can be increased. be able to.

上記繰り返し単位(b2)を与える単量体としては、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−3−ヒドロキシアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−3−ヒドロキシアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−n−プロピルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−イソプロピルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−8−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルエステル、(メタ)アクリル酸−8−エチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−エチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン−4−イルエステル、 Examples of the monomer that gives the repeating unit (b2) include (meth) acrylic acid 2-methyladamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-3-hydroxyadamantan-2-yl ester, (meth) ) Acrylic acid 2-ethyladamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-3-hydroxyadamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-n-propyladamantan-2-yl ester, ( (Meth) acrylic acid 2-isopropyladamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-ethylbicyclo [2] 2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-8-methyltricyclo [5.2.1.0 2 , 6 ] decan-8-yl ester, (meth) acrylic acid-8-ethyltricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl ester, (meth) acrylic acid-4-methyltetra Cyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecan-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyltetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecan-4-yl ester,

(メタ)アクリル酸2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン−4−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(アダマンタン−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(3−ヒドロキシアダマンタン−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジシクロヘキシルエチルエステイル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン−4−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(アダマンタン−2−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−イソプロピル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロオクチルエステル等が挙げられる。 (Meth) acrylic acid 2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 2- (tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl) -2-methyl ethyl ester, (meth) acrylic acid 2- (tetracyclo [6.2.1.1 3,6 .0 2,7] dodecane-4-yl) -2-methylethyl Ester, (meth) acrylic acid 2- (adamantan-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 2- (3-hydroxyadamantan-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) 1,2-dicyclohexylethyl esteryl acrylate, 1,2-di (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-di (meth) acrylate Torishi B [5.2.1.0 2,6] decan-8-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-di (tetracyclo [6.2.1.1 3,6 .0 2,7 ] Dodecan-4-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-di (adamantan-2-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2 -Ethyl-2-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2-isopropyl-2-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-2-cyclohexyl ester, Examples include (meth) acrylic acid 2-ethyl-2-cyclooctyl ester.

上記繰り返し単位(b2)を与える単量体としては、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−イソプロピル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロヘキシルエステル及び(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロオクチルエステルが好ましい。   Examples of the monomer that gives the repeating unit (b2) include (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-2-cyclopentyl ester, and (meth) acrylic acid 2-isopropyl. 2-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-2-cyclohexyl ester and (meth) acrylic acid 2-ethyl-2-cyclooctyl ester are preferred. .

1−3−2−2.繰り返し単位(b3)
上記繰り返し単位(b3)に含まれるアルカリ可溶性基は、現像液に対する溶解性向上の観点から、pKaが4〜11の、水素原子を有する官能性基であることが好ましい。この官能性基としては、下記一般式(13)及び(14)で表される基が挙げられる。
−NHSO30 (13)
−COOH (14)
1-3-2-2. Repeating unit (b3)
The alkali-soluble group contained in the repeating unit (b3) is preferably a functional group having a hydrogen atom having a pKa of 4 to 11 from the viewpoint of improving solubility in a developer. Examples of the functional group include groups represented by the following general formulas (13) and (14).
—NHSO 2 R 30 (13)
-COOH (14)

上記一般式(13)において、R30は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10の炭化水素基であり、好ましくはトリフルオロメチル基である。 In the general formula (13), R 30 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, preferably a trifluoromethyl group.

上記繰り返し単位(b3)の主鎖部は、(メタ)アクリロイル基、α−トリフルオロアクリロイル基等に由来する構造を含むことが好ましい。そして、上記アルカリ可溶性基は、これらの主鎖部における−COO等に、直接的に又は間接的に結合していることが好ましい。   The main chain portion of the repeating unit (b3) preferably includes a structure derived from a (meth) acryloyl group, an α-trifluoroacryloyl group, and the like. And it is preferable that the said alkali-soluble group has couple | bonded directly or indirectly with -COO etc. in these principal chain parts.

上記繰り返し単位(b3)としては、下記一般式(13−1)及び(14−1)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R28は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、R29は、単結合、或いは、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、R30は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10の炭化水素基である。) As said repeating unit (b3), the repeating unit represented by the following general formula (13-1) and (14-1) is mentioned.
Figure 2011095623
(In the formula, R 28 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 29 is a single bond or a divalent group having 1 to 20 carbon atoms, linear, branched or A cyclic saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, and R 30 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.)

上記一般式(13−1)及び(14−1)において、R29により表した、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状及び分岐状の飽和炭化水素基並びに不飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数1〜20の直鎖状及び分岐状のアルキル基並びにアルケニル基に由来する炭化水素基等が挙げられる。 In the above general formulas (13-1) and (14-1), the divalent divalent C 1-20 linear and branched saturated hydrocarbon group and unsaturated carbon represented by R 29 As the hydrogen group, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, Examples thereof include hydrocarbon groups derived from linear and branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group, and alkenyl groups.

また、R29により表した、2価の環状の飽和炭化水素基及び不飽和炭化水素基としては、炭素数3〜20の脂環式炭化水素及び芳香族炭化水素に由来する基が挙げられる。脂環式炭化水素としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン等のシクロアルカン類等が挙げられる。また、芳香族炭化水素としては、ベンゼン、ナフタレン等が挙げられる。 Examples of the divalent cyclic saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group represented by R 29 include groups derived from alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons having 3 to 20 carbon atoms. Cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, Tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . And cycloalkanes such as 0 2,7 ] dodecane. Examples of the aromatic hydrocarbon include benzene and naphthalene.

尚、R29が飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基である場合、水素原子の少なくとも1つが、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、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、酸素原子等により置換された基であってもよい。 When R 29 is a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, at least one of the hydrogen atoms is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, or a 2-methylpropyl group. A linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as 1-methylpropyl group and tert-butyl group, hydroxyl group, cyano group, hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, carboxyl group, It may be a group substituted by an oxygen atom or the like.

また、上記一般式(13−1)におけるR30は、上記説明が適用される。 The above description is applied to R 30 in the general formula (13-1).

上記重合体[B]を構成する繰り返し単位(b3)は、1種のみであってよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。
上記重合体[B]が繰り返し単位(b3)を含む場合、現像液に対する溶解性を向上させることができる。
The repeating unit (b3) constituting the polymer [B] may be only one type or a combination of two or more types.
When the said polymer [B] contains a repeating unit (b3), the solubility with respect to a developing solution can be improved.

1−3−2−3.繰り返し単位(b4)
上記繰り返し単位(b4)としては、ラクトン骨格を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(b4−1)」という。)及び環状カーボネート骨格を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(b4−2)」という。)が挙げられる。
1-3-2-3. Repeating unit (b4)
As the repeating unit (b4), a repeating unit having a lactone skeleton (hereinafter referred to as “repeating unit (b4-1)”) and a repeating unit having a cyclic carbonate skeleton (hereinafter referred to as “repeating unit (b4-2)”). Said).

(1)繰り返し単位(b4−1)
上記繰り返し単位(b4−1)としては、下記一般式(16−1)〜(16−6)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R31は、水素原子又はメチル基であり、R32は、水素原子又は炭素数1〜4の置換基を有してもよいアルキル基であり、R33は、水素原子又はメトキシ基であり、Aは、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、炭素数1〜30の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の2価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基又はこれらの誘導体基であり、Bは、酸素原子又はメチレン基であり、lは1〜3の整数であり、mは0又は1である。) (1) Repeating unit (b4-1)
As said repeating unit (b4-1), the repeating unit represented by the following general formula (16-1)-(16-6) is mentioned.
Figure 2011095623
(In the formula, R 31 is a hydrogen atom or a methyl group, R 32 is a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms, and R 33 is a hydrogen atom or a methoxy group. A is a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, A bivalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms or a derivative group thereof; B is an oxygen atom or a methylene group; l is an integer of 1 to 3; and m is 0 or 1. .)

上記一般式(16−1)において、R32は、水素原子又は炭素数1〜4の置換基を有してもよいアルキル基であり、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、tert−ブチル基等が挙げられる。また、R32が、置換基を有するアルキル基である場合、炭素数1〜4のアルキル基に含まれる水素原子の少なくとも1つが、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フェニル基、アセトキシ基、アルコキシ基等に置換された基が挙げられる。 In the general formula (16-1), R 32 is a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms, and examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, Examples include ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, tert-butyl group and the like. When R 32 is an alkyl group having a substituent, at least one of the hydrogen atoms contained in the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), a phenyl group , Groups substituted with an acetoxy group, an alkoxy group, and the like.

上記一般式(16−1)及び(16−2)において、Aにより表した、炭素数1〜30の2価の鎖状炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基、ヘキサデカメチレン基、ヘプタデカメチレン基、オクタデカメチレン基、ノナデカメチレン基、イコサレン基等の直鎖状アルキレン基;1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基、エチリデン基、1−プロピリデン基、2−プロピリデン基等の分岐状アルキレン基等が挙げられる。
また、炭素数3〜30の2価の脂環式炭化水素基としては、1,3−シクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基等の炭素数3〜30の単環型シクロアルキレン基;1,4−ノルボルニレン基、2,5−ノルボルニレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基等の多環型シクロアルキレン基等が挙げられる。
更に、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、フェナントリレン基、アントリレン基等のアリーレン基等が挙げられる。
In the general formulas (16-1) and (16-2), the divalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by A includes a methylene group, an ethylene group, and a 1,2-propylene group. 1,3-propylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecacene Linear alkylene groups such as a methylene group, a pentadecamethylene group, a hexadecamethylene group, a heptacamethylene group, an octadecamethylene group, a nonadecamethylene group, an icosalen group; 1-methyl-1,3-propylene group, 2 -Methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene group, 2-methyl 1,4-butylene group, an ethylidene group, 1-propylidene group, and branched alkylene groups such as 2-propylidene group.
Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include 1,3-cyclobutylene group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,5-cyclohexane. A monocyclic cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms such as octylene group; 1,4-norbornylene group, 2,5-norbornylene group, 1,5-adamantylene group, 2,6-adamantylene group, etc. Examples thereof include a cyclic cycloalkylene group.
Furthermore, examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include arylene groups such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, a phenanthrylene group, and an anthrylene group.

上記繰り返し単位(b4−1)を与える単量体としては、(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−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[5.2.1.03,8]デカ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−10−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[5.2.1.03,8]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−エチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−プロピル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2,2−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5,5−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−3,3−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル等が挙げられる。 As a monomer that gives the repeating unit (b4-1), (meth) acrylic acid-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester, (Meth) acrylic acid-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxo-4 -Oxa-tricyclo [5.2.1.0 3,8 ] dec-2-yl ester, (meth) acrylic acid-10-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [5.2.1. 0 3,8 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-6-oxo-7-oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-4-methoxy Carbonyl-6-oxo-7 Oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] non-2-yl ester, (meth) acrylic Acid-4-methoxycarbonyl-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) Acrylic acid-4-methyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-propyl-2 -Oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-2,2- Dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (Meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-5,5-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid- 2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid-3,3-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester, (Meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxo Tetrahydrofuran-2-yl methyl ester.

(2)繰り返し単位(b4−2)
また、上記繰り返し単位(b4−2)としては、下記一般式(18)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R35は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、R36は、相互に独立して、水素原子又は炭素数1〜5の鎖状炭化水素基であり、Dは、単結合、炭素数1〜30の2価若しくは3価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の2価若しくは3価の脂環式炭化水素基、又は、炭素数6〜30の2価若しくは3価の芳香族炭化水素基(但し、Dが3価の場合、Dに含まれる炭素原子と環状炭酸エステルを構成する炭素原子とが結合して、環構造が形成される)であり、nは2〜4の整数である。) (2) Repeating unit (b4-2)
Moreover, as said repeating unit (b4-2), the repeating unit represented by following General formula (18) is mentioned.
Figure 2011095623
(Wherein R 35 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, R 36 is independently a hydrogen atom or a chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and D is A single bond, a divalent or trivalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a divalent or trivalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or 2 having 6 to 30 carbon atoms A divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group (provided that when D is trivalent, a carbon atom contained in D and a carbon atom constituting a cyclic carbonate are combined to form a ring structure) , N is an integer of 2-4.)

上記一般式(18)において、nは2〜4の整数である。従って、環状カーボネート構造は、n=2(エチレン基)の場合は5員環構造、n=3(プロピレン基)の場合は6員環構造、n=4(ブチレン基)の場合は7員環構造となる。   In the said General formula (18), n is an integer of 2-4. Accordingly, the cyclic carbonate structure is a 5-membered ring structure when n = 2 (ethylene group), a 6-membered ring structure when n = 3 (propylene group), and a 7-membered ring when n = 4 (butylene group). It becomes a structure.

上記一般式(18)において、R36により表した、炭素数1〜5の鎖状炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。 In the general formula (18), the chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 36 includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, sec- Examples include a butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and a neopentyl group.

上記一般式(18)において、Dが単結合である場合、重合体の主鎖を構成する(メタ)アクリル酸部に由来する酸素原子と、環状カーボネート構造を形成する炭素原子と、が直接結合されることになる。   In the general formula (18), when D is a single bond, the oxygen atom derived from the (meth) acrylic acid moiety constituting the main chain of the polymer and the carbon atom forming the cyclic carbonate structure are directly bonded. Will be.

上記一般式(18)において、Dにより表した、鎖状炭化水素基とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された炭化水素基をいう。また、脂環式炭化水素基とは、環構造中に、脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基をいう。但し、この脂環式炭化水素基は、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでもよい。更に、芳香族炭化水素基とは、環構造中に芳香環構造を含む炭化水素基をいう。但し、この芳香族炭化水素基は、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。   In the general formula (18), the chain hydrocarbon group represented by D refers to a hydrocarbon group composed of only a chain structure without including a cyclic structure in the main chain. Moreover, an alicyclic hydrocarbon group means the hydrocarbon group which contains only the structure of an alicyclic hydrocarbon in a ring structure, and does not contain an aromatic ring structure. However, the alicyclic hydrocarbon group does not need to be composed only of the structure of the alicyclic hydrocarbon, and a part thereof may include a chain structure. Furthermore, the aromatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure in the ring structure. However, this aromatic hydrocarbon group does not need to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure.

Dにより表した、炭素数1〜30の2価の鎖状炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基、ヘキサデカメチレン基、ヘプタデカメチレン基、オクタデカメチレン基、ノナデカメチレン基、イコサレン基等の直鎖状アルキレン基;1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基、エチリデン基、1−プロピリデン基、2−プロピリデン基等の分岐状アルキレン基等が挙げられる。また、炭素数1〜30の3価の鎖状炭化水素基としては、これらの直鎖状又は分岐状アルキレン基から、1つの水素原子を脱離させた基等が挙げられる。   Examples of the divalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by D include a methylene group, an ethylene group, a 1,2-propylene group, a 1,3-propylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, Hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecamethylene group, pentadecamethylene group, hexadecamethylene group, heptacamethylene group Group, octadecamethylene group, nonadecamethylene group, icosalen group and other linear alkylene groups; 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1, 2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene group, 2-methyl-1,4-butylene group, ethylidene group, 1-propylene Den groups, such as branched alkylene group such as 2-propylidene group. Examples of the trivalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include a group in which one hydrogen atom is eliminated from these linear or branched alkylene groups.

Dにより表した、2価の脂環式炭化水素基としては、1,3−シクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基等の炭素数3〜10の単環型シクロアルキレン基;1,4−ノルボルニレン基、2,5−ノルボルニレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基等の多環型シクロアルキレン基等が挙げられる。また、3価の脂環式炭化水素基としては、これらの単環型又は多環型シクロアルキレン基から、1つの水素原子を脱離させた基等が挙げられる。   Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group represented by D include 1,3-cyclobutylene group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,5-cyclooctylene group. A monocyclic cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms such as 1,4-norbornylene group, 2,5-norbornylene group, 1,5-adamantylene group, 2,6-adamantylene group, etc. An alkylene group etc. are mentioned. Examples of the trivalent alicyclic hydrocarbon group include a group in which one hydrogen atom is eliminated from these monocyclic or polycyclic cycloalkylene groups.

また、Dにより表した、2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、フェナントリレン基、アントリレン基等のアリーレン基等が挙げられる。また、3価の芳香族炭化水素基としては、これらのアリーレン基から、1つの水素原子を脱離させた基等が挙げられる。   Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group represented by D include arylene groups such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, a phenanthrylene group, and an anthrylene group. Examples of the trivalent aromatic hydrocarbon group include groups obtained by removing one hydrogen atom from these arylene groups.

Dが鎖状炭化水素基である場合、好ましくは炭素数1〜5の直鎖状アルキル基であり、このときの上記一般式(18)における構造は、この繰り返し単位の主鎖を構成する(メタ)アクリル酸部に由来する酸素原子と、環状カーボネート構造を形成する炭素原子とが、この直鎖状アルキル基を介して結合されている構造であり、下記一般式(18−1)〜(18−6)に例示される。尚、この鎖状炭化水素基は、置換基を有する構造(具体的には、下記一般式(18−16)で表される繰り返し単位)であってもよい。   When D is a chain hydrocarbon group, it is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the structure in the general formula (18) at this time constitutes the main chain of this repeating unit ( An oxygen atom derived from the (meth) acrylic acid moiety and a carbon atom forming a cyclic carbonate structure are bonded via this linear alkyl group, and the following general formulas (18-1) to ( 18-6). The chain hydrocarbon group may have a structure having a substituent (specifically, a repeating unit represented by the following general formula (18-16)).

上記一般式(18)において、Dに含まれる炭素原子と、環状カーボネート構造を形成する炭素原子とが結合して、環構造が形成されていてもよい。換言すれば、環状カーボネート構造が、有橋環、縮合環又はスピロ環の一部を構成していてもよい。例えば、環構造に環状カーボネート構造中の2つの炭素原子が含まれる場合には、有橋環又は縮合環が形成され、環状炭酸エステル中の1つの炭素原子のみが含まれる場合には、スピロ環が形成される。Dに含まれる炭素原子と、環状カーボネート構造を形成する2つの炭素原子と、を含む縮合環(5〜6員環)が形成されている繰り返し単位としては、下記一般式(18−7)、(18−9)、(18−11)、(18−12)、(18−15)、及び(18−17)〜(18−22)で表される繰り返し単位が挙げられる。
一方、Dに含まれる炭素原子と、環状カーボネート構造を形成する1つの炭素原子と、によってスピロ環が形成されている繰り返し単位としては、下記一般式(18−10)及び(18−14)で表される繰り返し単位が挙げられる。尚、環構造は、例えば、酸素原子(O)や窒素原子(N)等のヘテロ原子を含むヘテロ環であってもよい。具体的には、下記一般式(18−17)〜(18−22)で表される繰り返し単位が挙げられる。
他方、Dに含まれる2つの炭素原子と、環状カーボネート構造を形成する2つの炭素原子と、を含む有橋環が形成されている繰り返し単位としては、下記一般式(18−8)及び(18−13)で表される繰り返し単位が挙げられる。
In the general formula (18), a carbon atom contained in D and a carbon atom forming a cyclic carbonate structure may be bonded to form a ring structure. In other words, the cyclic carbonate structure may constitute a part of a bridged ring, a condensed ring, or a spiro ring. For example, when the ring structure includes two carbon atoms in the cyclic carbonate structure, a bridged ring or a condensed ring is formed, and when only one carbon atom in the cyclic carbonate is included, a spiro ring Is formed. As a repeating unit in which a condensed ring (5 to 6-membered ring) containing a carbon atom contained in D and two carbon atoms forming a cyclic carbonate structure is formed, the following general formula (18-7), And repeating units represented by (18-9), (18-11), (18-12), (18-15), and (18-17) to (18-22).
On the other hand, as a repeating unit in which a spiro ring is formed by the carbon atom contained in D and one carbon atom forming a cyclic carbonate structure, the following general formulas (18-10) and (18-14) are used. The repeating unit represented is mentioned. The ring structure may be, for example, a heterocycle containing a heteroatom such as an oxygen atom (O) or a nitrogen atom (N). Specific examples include repeating units represented by the following general formulas (18-17) to (18-22).
On the other hand, as a repeating unit in which a bridged ring including two carbon atoms contained in D and two carbon atoms forming a cyclic carbonate structure is formed, the following general formulas (18-8) and (18 -13).

また、Dが脂環式炭化水素基である場合、上記一般式(18)における構造としては、この繰り返し単位の主鎖を構成する(メタ)アクリル酸部に由来する酸素原子と、環状炭酸エステルを構成する炭素原子とが、シクロペンチレン基を介して結合されている繰り返し単位(具体的には、下記一般式(18−10)で表される繰り返し単位)、ノルボルニレン基を介して結合されている繰り返し単位(具体的には、下記一般式(18−10)及び(18−12)で表される繰り返し単位)、置換テトラデカヒドロフェナントリル基を介して結合されている繰り返し単位(具体的には、下記一般式(18−14)で表される繰り返し単位)等が挙げられる。
尚、Dに含まれる炭素原子と、環状炭酸エステルを構成する2つの炭素原子と、を含む縮合環(4〜5員環)が形成されている繰り返し単位としては、下記一般式(18−10)及び(18−12)で表される繰り返し単位が挙げられる。
一方、Dに含まれる炭素原子と、環状炭酸エステルを構成する1つの炭素原子と、によってスピロ環が形成されている繰り返し単位としては、下記一般式(18−10)及び(18−14)で表される繰り返し単位が挙げられる。
When D is an alicyclic hydrocarbon group, the structure in the general formula (18) includes an oxygen atom derived from the (meth) acrylic acid moiety constituting the main chain of the repeating unit, and a cyclic carbonate. Are bonded to each other through a norbornylene group (specifically, a repeating unit represented by the following general formula (18-10)) bonded via a cyclopentylene group. Repeating units (specifically, repeating units represented by the following general formulas (18-10) and (18-12)), repeating units bonded via a substituted tetradecahydrophenanthryl group ( Specifically, a repeating unit represented by the following general formula (18-14)) and the like can be mentioned.
In addition, as a repeating unit in which a condensed ring (4- to 5-membered ring) containing a carbon atom contained in D and two carbon atoms constituting a cyclic carbonate is formed, the following general formula (18-10) ) And the repeating unit represented by (18-12).
On the other hand, as a repeating unit in which a spiro ring is formed by the carbon atom contained in D and one carbon atom constituting the cyclic carbonate, the following general formulas (18-10) and (18-14) are used. The repeating unit represented is mentioned.

更に、Dが芳香族炭化水素基である場合、上記一般式(18)における構造としては、この繰り返し単位の主鎖を構成する(メタ)アクリル酸部に由来する酸素原子と、環状炭酸エステルを構成する炭素原子とが、ベンジレン基を介して結合されている繰り返し単位(具体的には、下記一般式(18−15)で表される繰り返し単位)等が挙げられる。   Further, when D is an aromatic hydrocarbon group, the structure in the general formula (18) includes an oxygen atom derived from the (meth) acrylic acid moiety constituting the main chain of the repeating unit, and a cyclic carbonate. Examples thereof include a repeating unit in which the constituent carbon atom is bonded via a benzylene group (specifically, a repeating unit represented by the following general formula (18-15)).

Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
(式中、R35は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。)
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
Figure 2011095623
(In the formula, R 35 represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.)

上記一般式(18)で表される繰り返し単位を与える単量体は、例えば、Tetrahedron Letters,Vol.27,No.32 p.3741(1986)、Organic Letters,Vol.4,No.15 p.2561(2002)等に記載された、公知の方法により合成することができる。   Monomers that give the repeating unit represented by the general formula (18) are described in, for example, Tetrahedron Letters, Vol. 27, no. 32 p. 3741 (1986), Organic Letters, Vol. 4, no. 15 p. 2561 (2002) and the like, and can be synthesized by a known method.

(3)繰り返し単位(b4−3)
また、上記繰り返し単位(b4−3)は、好ましくは、下記一般式(19)で表される繰り返し単位である。上記重合体[B]が繰り返し単位(b4−3)を含むことにより、現像時にフォトレジスト膜表面の撥水性を低下させることができる。これは、重合体[B]と現像液とが反応し、極性基を生ずるためであると考えられる。このことによって、本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物は、液浸露光時における疎水性を確保しながらアルカリ現像時における親水性を向上させることができ、未露光部の現像欠陥を抑制し得る。

Figure 2011095623
(式中、nは1〜3の整数であり、Eは、−O−、−CO−O−*、又は、−CO−NH−*(但し、「*」はR38に結合する結合手を示す。)であり、R37は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、R38は、単結合、或いは、炭素数1〜20の炭化水素基を含む(n+1)価の基であり、R39は、単結合、或いは、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、Gは、単結合、−CHF−、−CF−又は炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基であり、Gは、酸素原子、イミノ基、−CO−O−*、又は、−SO−O−*(但し、「*」はR40に結合する結合手を示す。)であり、R40は、アルカリ解離性基である。) (3) Repeating unit (b4-3)
The repeating unit (b4-3) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (19). When the polymer [B] contains the repeating unit (b4-3), the water repellency on the surface of the photoresist film can be lowered during development. This is considered to be because the polymer [B] reacts with the developer to generate a polar group. As a result, the radiation-sensitive resin composition for immersion exposure of the present invention can improve the hydrophilicity during alkali development while ensuring the hydrophobicity during immersion exposure, and can eliminate development defects in unexposed areas. Can be suppressed.
Figure 2011095623
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, and E is —O—, —CO—O— *, or —CO—NH— * (where “*” is a bond bonded to R 38. R 37 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 38 is a single bond or a (n + 1) -valent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 39 is a single bond or a divalent, straight-chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and G 3 is , A single bond, —CHF—, —CF 2 —, or a linear or branched fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and G 4 represents an oxygen atom, an imino group, —CO—O— *, or , -SO 2 -O - * (. However, "*" is to represents a bond that binds to R 40) is, R 40 is an alkali It is away group.)

上記一般式(19)において、Eは、−O−、−CO−O−*、又は、−CO−NH−*(但し、*は、R38に結合する結合手を示す。)であり、好ましくは−CO−O−*である。 In the above general formula (19), E is —O—, —CO—O— *, or —CO—NH— * (wherein * represents a bond bonded to R 38 ); -CO-O- * is preferable.

38は、炭素数1〜20の炭化水素基を含む(n+1)価の基とすることができる。R38が、炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基である場合、メタン、エタン、n−プロパン、2−プロパン、n−ブタン、2−メチルプロパン、n−ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の鎖状炭化水素における水素原子を、(n+1)個取り除いた、鎖状構造を有する炭化水素基、並びに、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン等の脂環式炭化水素、又は、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素における水素原子を、(n+1)個取り除いた、環状構造を有する炭化水素基とすることができる。 R 38 represents may be an (n + 1) valent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. If R 38 is a (n + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, methane, ethane, n- propane, 2-propane, n- butane, 2-methylpropane, n- pentane, 2-methylbutane , 2,2-dimethylpropane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, etc., hydrocarbon groups having a chain structure in which (n + 1) hydrogen atoms have been removed, and cyclobutane, cyclopentane , Cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] A hydrocarbon group having a cyclic structure in which (n + 1) hydrogen atoms have been removed from an alicyclic hydrocarbon such as decane or an aromatic hydrocarbon such as benzene or naphthalene. It can be.

また、R38が、炭素数1〜20の炭化水素基を含む(n+1)価の基である場合、上記の鎖状構造又は環状構造を有する炭化水素基「−R−」を用い、下記一般式で表された基とすることができる。

Figure 2011095623
(但し、Rは、炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基であり、*は、R39に結合する結合手を示す。−(NH−*)等の基は、Rにおける同一の炭素原子に結合してよいし、異なる炭素原子に結合してもよい。) In addition, when R 38 is a (n + 1) -valent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, the hydrocarbon group “—R—” having the above chain structure or cyclic structure is used. It can be a group represented by the formula.
Figure 2011095623
(However, R is an (n + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and * represents a bond bonded to R 39. Groups such as-(NH- *) are the same as those in R. And may be bonded to different carbon atoms.)

39は、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基とすることができる。これらの炭化水素基においては、水素原子が、酸素原子、ヒドロキシル基、シアノ基、カルボキシル基等に置換されていてもよい。
直鎖状及び分岐状の飽和炭化水素基並びに不飽和炭化水素基としては、メタン、エタン、n−プロパン、2−プロパン、n−ブタン、2−メチルプロパン、n−ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の鎖状炭化水素に由来する基とすることができる。
また、環状の飽和炭化水素基及び不飽和炭化水素基としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素に由来する基とすることができる。
R 39 is divalent and can be a linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. In these hydrocarbon groups, hydrogen atoms may be substituted with oxygen atoms, hydroxyl groups, cyano groups, carboxyl groups, and the like.
Examples of linear and branched saturated hydrocarbon groups and unsaturated hydrocarbon groups include methane, ethane, n-propane, 2-propane, n-butane, 2-methylpropane, n-pentane, 2-methylbutane, 2 , 2-dimethylpropane, hexane, heptane, octane, nonane, decane and other chain hydrocarbons.
Examples of the cyclic saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group include cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, and tricyclo [5.2. 1.0 2,6 ] decane, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] an alicyclic hydrocarbon such as dodecane; a group derived from an aromatic hydrocarbon such as benzene or naphthalene.

により表した、炭素数2〜20の直鎖状及び分岐状のフルオロアルキレン基としては、下記一般式(20)で表される基が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、Rfは、相互に独立して、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基であり、pは2〜4の整数である。但し、全てのRfが水素原子であることはない。) Examples of the linear and branched fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms represented by G 3 include a group represented by the following general formula (20).
Figure 2011095623
(In the formula, Rf is independently of each other a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and p is an integer of 2 to 4, provided that all Rf are hydrogen atoms. Never.)

は、酸素原子、イミノ基、−CO−O−*、又は、−SO−O−*(但し、「*」はR40に結合する結合手を示す。)であり、これらのうち、酸素原子及び−CO−O−*が好ましい。 G 4 is an oxygen atom, an imino group, —CO—O— *, or —SO 2 —O— * (where “*” represents a bond bonded to R 40 ). , Oxygen atom and -CO-O- * are preferred.

40は、アルカリ解離性基である。「アルカリ解離性基」とは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホン酸基等の極性官能基中の水素原子を置換する基であって、アルカリの存在下で解離する基をいう。即ち、上記一般式(19)における−G−R40は、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基又はスルホキシル基が、アルカリ解離性基によって修飾されたものである。 R 40 is an alkali dissociable group. The “alkali dissociable group” refers to a group that substitutes a hydrogen atom in a polar functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and a sulfonic acid group, and dissociates in the presence of an alkali. That, -G 4 -R 40 in formula (19) is a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group or sulfoxyl group, is one that has been modified by alkaline dissociable group.

上記アルカリ解離性基は、上記の性質を示すものであれば、特に限定されない。上記一般式(19)において、Gが酸素原子又はイミノ基の場合、上記アルカリ解離性基R40としては、下記一般式(22)で表される基が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R401は、炭素数1〜20の炭化水素基に含まれる水素原子の少なくとも1つがフッ素原子に置換されてなる基である。) The alkali dissociable group is not particularly limited as long as it exhibits the above properties. In the general formula (19), when G 4 is an oxygen atom or an imino group, examples of the alkali dissociable group R 40 include groups represented by the following general formula (22).
Figure 2011095623
(In the formula, R 401 is a group in which at least one of the hydrogen atoms contained in the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with a fluorine atom.)

上記一般式(22)におけるR401としては、炭素数1〜10のアルキル基に含まれる水素原子の全部又は一部がフッ素原子に置換されてなる直鎖状若しくは分岐状の基、及び、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子の全部又は一部がフッ素原子に置換されてなる基が好ましい。
炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、2−(2−メチルプロピル)基、1−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、1−(2−メチルブチル)基、1−(3−メチルブチル)基、2−(2−メチルブチル)基、2−(3−メチルブチル)基、ネオペンチル基、1−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、1−(2−メチルペンチル)基、1−(3−メチルペンチル)基、1−(4−メチルペンチル)基、2−(2−メチルペンチル)基、2−(3−メチルペンチル)基、2−(4−メチルペンチル)基、3−(2−メチルペンチル)基、3−(3−メチルペンチル)基等が挙げられる。
また、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、1−(1−シクロペンチルエチル)基、1−(2−シクロペンチルエチル)基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、1−(1−シクロヘキシルエチル)基、1−(2−シクロヘキシルエチル基)、シクロヘプチル基、シクロヘプチルメチル基、1−(1−シクロヘプチルエチル)基、1−(2−シクロヘプチルエチル)基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。
R 401 in the general formula (22) is a linear or branched group in which all or part of the hydrogen atoms contained in the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with fluorine atoms, and carbon. A group in which all or a part of the hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group of the number 3 to 20 are substituted with fluorine atoms is preferred.
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, 1-propyl group, 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, 2- (2-methylpropyl) group, and 1-pentyl. Group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group, 2- (2-methylbutyl) group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group 1-hexyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 1- (2-methylpentyl) group, 1- (3-methylpentyl) group, 1- (4-methylpentyl) group, 2- (2 -Methylpentyl) group, 2- (3-methylpentyl) group, 2- (4-methylpentyl) group, 3- (2-methylpentyl) group, 3- (3-methylpentyl) group and the like.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include cyclopentyl group, cyclopentylmethyl group, 1- (1-cyclopentylethyl) group, 1- (2-cyclopentylethyl) group, cyclohexyl group, and cyclohexylmethyl group. 1- (1-cyclohexylethyl) group, 1- (2-cyclohexylethyl group), cycloheptyl group, cycloheptylmethyl group, 1- (1-cycloheptylethyl) group, 1- (2-cycloheptylethyl) Group, 2-norbornyl group and the like.

401としては、炭素数1〜10のアルキル基に含まれる水素原子の全部がフッ素原子に置換されてなる、直鎖状又は分岐状のパーフルオロアルキル基が更に好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。 R 401 is more preferably a linear or branched perfluoroalkyl group in which all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with fluorine atoms, particularly a trifluoromethyl group. preferable.

アルカリ解離性基R40が、上記一般式(22)で表される基である場合、アルコール、アミン又はカルボン酸を、従来、公知の方法によりフルオロアシル化することにより形成することができる。具体的な方法は、以下に示される。
(1)酸の存在下、アルコール及びフルオロカルボン酸を縮合させてエステル化する方法
(2)塩基の存在下、アルコール及びフルオロカルボン酸ハロゲン化物を縮合させてエステル化する方法
When the alkali dissociable group R 40 is a group represented by the general formula (22), it can be formed by fluoroacylating an alcohol, amine or carboxylic acid by a conventionally known method. A specific method is shown below.
(1) Method of condensing alcohol and fluorocarboxylic acid in the presence of an acid for esterification (2) Method of condensing alcohol and fluorocarboxylic acid halide in the presence of a base for esterification

また、上記一般式(19)において、Gが−CO−O−*(但し、「*」はR40に結合する結合手を示す。)の場合、R40としては、下記一般式(T1)〜(T3)で表される基が挙げられる。

Figure 2011095623
(一般式(T1)中、R42は、ハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシル基、アシル基若しくはアシロキシ基であり、mは0〜5の整数である。一般式(T2)中、R43は、ハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシル基、アシル基若しくはアシロキシ基であり、mは0〜4の整数である。一般式(T3)中、R44は、相互に独立して、ハロゲン原子又は炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシル基、アシル基若しくはアシロキシ基であり、2つのR44が互いに結合して形成された、炭素数4〜20の脂環式構造であってもよい。) In the above general formula (19), when G 4 is —CO—O— * (where “*” represents a bond bonded to R 40 ), R 40 is represented by the following general formula (T1 ) To (T3).
Figure 2011095623
(In General Formula (T1), R 42 represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group, an acyl group, or an acyloxy group, and m 1 is an integer of 0 to 5. General Formula (T2 R 43 is a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group, an acyl group or an acyloxy group, and m 2 is an integer of 0 to 4. In the general formula (T3), R 44 Are independently a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group, an acyl group, or an acyloxy group, and formed by bonding two R 44 to each other, and having 4 to 20 carbon atoms (It may be an alicyclic structure.)

上記一般式(T1)及び(T2)において、R42及びR43により表したハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。これらのうち、フッ素原子が好ましい。 In the general formulas (T1) and (T2), examples of the halogen atom represented by R 42 and R 43 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Of these, fluorine atoms are preferred.

上記一般式(T1)及び(T2)において、R42及びR43により表した、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、2−(2−メチルプロピル)基、1−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、1−(2−メチルブチル)基、1−(3−メチルブチル)基、2−(2−メチルブチル)基、2−(3−メチルブチル)基、ネオペンチル基、1−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、1−(2−メチルペンチル)基、1−(3−メチルペンチル)基、1−(4−メチルペンチル)基、2−(2−メチルペンチル)基、2−(3−メチルペンチル)基、2−(4−メチルペンチル)基、3−(2−メチルペンチル)基、3−(3−メチルペンチル)基等が挙げられる。 In the general formulas (T1) and (T2), examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 42 and R 43 include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, 1- Butyl group, 2-butyl group, 2- (2-methylpropyl) group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group , 2- (2-methylbutyl) group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group, 1-hexyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 1- (2-methylpentyl) group, 1- ( 3-methylpentyl) group, 1- (4-methylpentyl) group, 2- (2-methylpentyl) group, 2- (3-methylpentyl) group, 2- (4-methylpentyl) group, 3- ( 2-methylpentyl) group, 3- (3-methyl) Pentyl) group and the like.

上記一般式(T1)及び(T2)において、R42及びR43により表した、炭素数1〜10のアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。 In the general formulas (T1) and (T2), examples of the alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 42 and R 43 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group, and a propoxy group. And isopropoxy group.

上記一般式(T1)及び(T2)において、R42及びR43により表した、炭素数1〜10のアシル基としては、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基等が挙げられる。 In the general formula (T1) and (T2), expressed by R 42 and R 43, the acyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an ethylcarbonyl group, a propyl carbonyl group.

上記一般式(T1)及び(T2)において、R42及びR43により表した、炭素数1〜10のアシロキシ基としては、アセトキシ基、エチリルオキシ基、ブチリルオキシ基、tert−ブチリルオキシ基、tert−アミリルオキシ基、n−ヘキサンカルボニロキシ基、n−オクタンカルボニロキシ基等が挙げられる。 In the general formulas (T1) and (T2), the acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 42 and R 43 includes an acetoxy group, an ethylyloxy group, a butyryloxy group, a tert-butyryloxy group, and a tert-amylyloxy group. , N-hexane carbonyloxy group, n-octane carbonyloxy group and the like.

また、上記一般式(T3)において、R44により表した、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシル基、アシル基及びアシロキシ基としては、上記一般式(T1)及び(T2)においてR42及びR43に適用される同じ基とすることができる。 In the general formula (T3), the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, the alkoxyl group, the acyl group, and the acyloxy group represented by R 44 include R 42 in the general formulas (T1) and (T2), and It can be the same group applied to R 43 .

上記一般式(T3)において、2つのR44が互いに結合して形成された、炭素数4〜20の脂環式構造としては、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、1−(1−シクロペンチルエチル)基、1−(2−シクロペンチルエチル)基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、1−(1−シクロヘキシルエチル)基、1−(2−シクロヘキシルエチル基)、シクロヘプチル基、シクロヘプチルメチル基、1−(1−シクロヘプチルエチル)基、1−(2−シクロヘプチルエチル)基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。 In the general formula (T3), two R 44 bonded formed together, the alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, cyclopentyl, cyclopentylmethyl group, 1- (1-cyclopentylethyl) group 1- (2-cyclopentylethyl) group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, 1- (1-cyclohexylethyl) group, 1- (2-cyclohexylethyl group), cycloheptyl group, cycloheptylmethyl group, 1- ( 1-cycloheptylethyl) group, 1- (2-cycloheptylethyl) group, 2-norbornyl group and the like.

上記一般式(T3)で表される基としては、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、1−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、1−(2−メチルブチル)基、1−(3−メチルブチル)基、2−(3−メチルブチル)基、ネオペンチル基、1−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、1−(2−メチルペンチル)基、1−(3−メチルペンチル)基、1−(4−メチルペンチル)基、2−(3−メチルペンチル)基、2−(4−メチルペンチル)基、3−(2−メチルペンチル)基等が挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基及び2−ブチル基が好ましい。   Examples of the group represented by the general formula (T3) include methyl group, ethyl group, 1-propyl group, 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group, 1-hexyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 1- (2-methylpentyl) group, 1- (3-methylpentyl) group, 1- (4-methylpentyl) group, 2- (3-methylpentyl) group, 2- (4-methylpentyl) group, 3- (2-methylpentyl) group etc. are mentioned. Of these, methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl and 2-butyl are preferred.

上記一般式(19)において、nは1〜3の整数である。nが2又は3の場合、いずれも、複数あるR39、G、G及びR40は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。即ち、nが2又は3の場合、R38に結合する、複数の−(R39−G−G−R40)は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。また、複数の−(R39−G−G−R40)は、R38における同一の炭素原子に結合していてよいし、異なる炭素原子に結合していてもよい。 In the said General formula (19), n is an integer of 1-3. When n is 2 or 3, in any case, a plurality of R 39 , G 3 , G 4 and R 40 may be the same as or different from each other. That is, when n is 2 or 3, a plurality of-(R 39 -G 3 -G 4 -R 40 ) bonded to R 38 may be the same as or different from each other. Further, a plurality of - (R 39 -G 3 -G 4 -R 40) may or be attached to the same carbon atom in R 38, it may be bonded to different carbon atoms.

上記繰り返し単位(b4−3)としては、一般式(19)において、R37が水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Eが−CO−O−*である繰り返し単位(下記一般式(19−1)参照。以下、「繰り返し単位(b4−3−1)」という。)が好ましい。

Figure 2011095623
(式中、nは1〜3の整数であり、R37は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、R38は、単結合、或いは、炭素数1〜20の炭化水素基を含む(n+1)価の基であり、R39は、単結合、或いは、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、Gは、単結合、−CHF−、−CF−又は炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基であり、Gは、酸素原子、イミノ基、−CO−O−*、又は、−SO−O−*(但し、「*」はR40に結合する結合手を示す。)であり、R40は、アルカリ解離性基である。) As the above repeating unit (b4-3), in the general formula (19), R 37 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and E is —CO—O— * (the following general formula (19-1), hereinafter referred to as “repeat unit (b4-3-1)”).
Figure 2011095623
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R 37 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 38 is a single bond or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. An (n + 1) -valent group, R 39 is a single bond or a divalent, straight-chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms G 3 is a single bond, —CHF—, —CF 2 —, or a linear or branched fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, G 4 is an oxygen atom, an imino group, — CO—O— * or —SO 2 —O— * (where “*” represents a bond bonded to R 40 ), and R 40 is an alkali dissociable group.)

(3−1)繰り返し単位(b4−3−1)
上記一般式(19−1)で表される繰り返し単位(b4−3−1)としては、下記一般式(19−1a)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(b4−3−1x)」という。)及び下記式(19−1b)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(b4−3−1y)」という。)が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、nは1〜3の整数であり、R37、R38、R39及びR401は、上記説明が適用される。)
Figure 2011095623
(式中、R37、R38及びR39は、上記説明が適用される。R41は、上記式(T1)〜(T3)で表される基から選ばれた基である。) (3-1) Repeating unit (b4-3-1)
The repeating unit (b4-3-1) represented by the general formula (19-1) is a repeating unit represented by the following general formula (19-1a) (hereinafter referred to as “repeating unit (b4-3-1x)”. And a repeating unit represented by the following formula (19-1b) (hereinafter referred to as “repeating unit (b4-3-1y)”).
Figure 2011095623
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, and the above explanation is applied to R 37 , R 38 , R 39 and R 401. )
Figure 2011095623
(In the formula, the above explanation is applied to R 37 , R 38 and R 39. R 41 is a group selected from the groups represented by the above formulas (T1) to (T3).)

(3−1−1)繰り返し単位(b4−3−1x)
上記一般式(19−1a)で表される繰り返し単位(b4−3−1x)としては、下記一般式(19−1a−1)で表される繰り返し単位、及び、下記一般式(19−1a−2)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R37、R39及びR401は、上記説明が適用される。Rfは、相互に独立して、フッ素原子又は炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基であり、n1は、相互に独立して、0〜4の整数である。一般式(19−1a−1)において、R38は、炭素数1〜20の炭化水素基を含む2価の基であり、一般式(19−1a−2)において、R38は、炭素数1〜20の炭化水素基を含む3価の基である。) (3-1-1) Repeating unit (b4-3-1x)
As the repeating unit (b4-3-1x) represented by the general formula (19-1a), the repeating unit represented by the following general formula (19-1a-1) and the following general formula (19-1a) -2).
Figure 2011095623
(In the formula, the above explanation is applied to R 37 , R 39 and R 401. Rf is independently a fluorine atom or a C 1-10 perfluoroalkyl group, and n 1 is Each independently represents an integer of 0 to 4. In the general formula (19-1a-1), R 38 is a divalent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the general formula (19 -1a-2 in), R 38 is a trivalent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)

上記一般式(19−1a−1)及び(19−1a−2)において、Rfは、好ましくはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
また、上記一般式(19−1a−1)及び(19−1a−2)で表される繰り返し単位において、n1が1〜4である重合体[B]を用いる場合には、この重合体[B]と、アルカリ水溶液との反応により、α位にフッ素原子又はパーフルオロアルキル基を有するOH基が生じる。このようなOH基は、アルコール性OH基と比較して低いpKa値を有するため、アルカリ現像時における親水性の向上の観点から好ましい。
In the general formulas (19-1a-1) and (19-1a-2), Rf is preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
Moreover, in the repeating unit represented by the general formulas (19-1a-1) and (19-1a-2), when the polymer [B] in which n1 is 1 to 4 is used, B] and an aqueous alkali solution produce an OH group having a fluorine atom or a perfluoroalkyl group at the α-position. Such an OH group has a low pKa value as compared with an alcoholic OH group, and thus is preferable from the viewpoint of improving hydrophilicity during alkali development.

上記一般式(19−1a−1)におけるR38は、炭素数1〜20の炭化水素基を含む2価の基であり、メタン、エタン、n−プロパン、2−プロパン、n−ブタン、2−メチルプロパン、n−ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の鎖状炭化水素における水素原子を2個取り除いた、鎖状構造を有する炭化水素基、並びに、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン等の脂環式炭化水素、又は、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素における水素原子を、2個取り除いた、環状構造を有する炭化水素基、を含む基とすることができる。 R 38 in the general formula (19-1a-1) is a divalent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and includes methane, ethane, n-propane, 2-propane, n-butane, 2 -Hydrocarbon having a chain structure in which two hydrogen atoms are removed from chain hydrocarbons such as methylpropane, n-pentane, 2-methylbutane, 2,2-dimethylpropane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, etc. Groups, as well as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [3. 3.1.1 3,7] alicyclic hydrocarbons decane, or benzene, a hydrogen atom in the aromatic hydrocarbons such as naphthalene, removing two, have a cyclic structure That the hydrocarbon group may be a group containing a.

また、上記一般式(19−1a−2)におけるR38は、炭素数1〜20の炭化水素基を含む3価の基であり、メタン、エタン、n−プロパン、2−プロパン、n−ブタン、2−メチルプロパン、n−ペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の鎖状炭化水素における水素原子を2個取り除いた、鎖状構造を有する炭化水素基、並びに、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン等の脂環式炭化水素、又は、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素における水素原子を、2個取り除いた、環状構造を有する炭化水素基、を含む基とすることができる。上記炭化水素基は、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖状及び分岐状の炭化水素基、並びに、炭素数4〜20の環状炭化水素基である。尚、このR38におけるR側の末端には、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はイミノ基を有していてもよい。 R 38 in the general formula (19-1a-2) is a trivalent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and includes methane, ethane, n-propane, 2-propane, and n-butane. 2-chain propane, n-pentane, 2-methylbutane, 2,2-dimethylpropane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, etc. Hydrocarbon groups, and cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [ 3.3.1.1 3, 7] alicyclic hydrocarbons decane, or benzene, a hydrogen atom in the aromatic hydrocarbons such as naphthalene, removing two, annular structure Hydrocarbon radical, having a can be a group containing a. The hydrocarbon group is preferably a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and a cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms. In addition, the terminal on the R 2 side in R 38 may have an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or an imino group.

上記一般式(19−1a−2)において、R38に結合する2つのR39は、R38における同一の炭素原子に結合していてよいし、異なる炭素原子に結合していてもよい。 In formula (19-1a-2), 2 two R 39 that binds to R 38 are, may be attached to the same carbon atom in R 38, may be bonded to different carbon atoms.

上記一般式(19−1a−1)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(19−1a−1a)〜(19−1a−1d)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R37及びR401は、上記説明が適用される。) Examples of the repeating unit represented by the general formula (19-1a-1) include repeating units represented by the following general formulas (19-1a-1a) to (19-1a-1d).
Figure 2011095623
(In the formula, the above description applies to R 37 and R 401. )

上記一般式(19−1a−2)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(19−1a−2a)〜(19−1a−2b)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R37及びR401は、上記説明が適用される。) Examples of the repeating unit represented by the general formula (19-1a-2) include repeating units represented by the following general formulas (19-1a-2a) to (19-1a-2b).
Figure 2011095623
(In the formula, the above description applies to R 37 and R 401. )

(3−1−2)繰り返し単位(b4−3−1y)
また、上記一般式(19−1b)で表される繰り返し単位(b4−3−1y)としては、上記一般式(19−1b)において、R39が単結合であり、Gが、単結合、−CHF−、−CF−又は炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基である繰り返し単位(下記一般式(19−1b−1)参照)、及び、上記一般式(19−1b)において、R38が(−R46−O−CO−)であり、Gが、単結合、−CHF−、−CF−又は炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基である繰り返し単位(下記一般式(19−1b−2)参照)が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、n2は、0〜4の整数であり、R38は、2価であって、炭素数1〜20の炭化水素基を含む基であり、R37、Rf及びR41は、上記説明が適用される。)
Figure 2011095623
(式中、n2は、0〜4の整数であり、R46は、2価であって、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R37、R38、R39、Rf及びR41は、上記説明が適用される。) (3-1-2) Repeating unit (b4-3-1y)
In addition, as the repeating unit (b4-3-1y) represented by the general formula (19-1b), in the general formula (19-1b), R 39 is a single bond, and G 3 is a single bond. , —CHF—, —CF 2 — or a repeating unit which is a linear or branched fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms (see the following general formula (19-1b-1)), and the above general formula ( 19-1b), R 38 is (—R 46 —O—CO—), and G 3 is a single bond, —CHF—, —CF 2 — or a linear or branched group having 2 to 20 carbon atoms. The repeating unit which is a fluoroalkylene group (see the following general formula (19-1b-2)).
Figure 2011095623
(In the formula, n2 is an integer of 0 to 4, R 38 is a divalent group containing a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 37 , Rf and R 41 are the above-mentioned groups. Explanation applies.)
Figure 2011095623
(In the formula, n2 is an integer of 0 to 4, R 46 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 37 , R 38 , R 39 , Rf and R 41. The above description applies.)

上記一般式(19−1b−1)において、Rfは、好ましくはフッ素原子及びトリフルオロメチル基である。R38は、好ましくはメチレン基、炭素数2〜10の直鎖状及び分岐状のアルキレン基、並びに、炭素数4〜20の2価の環状炭化水素基である。
また、上記一般式(19−1b−2)において、Rfは、好ましくはフッ素原子及びトリフルオロメチル基である。R46は、好ましくはメチレン基、炭素数2〜10の直鎖状及び分岐状のアルキレン基、並びに、炭素数4〜20の2価の環状炭化水素基である。
In the general formula (19-1b-1), Rf is preferably a fluorine atom and a trifluoromethyl group. R38 is preferably a methylene group, a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and a divalent cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms.
In the general formula (19-1b-2), Rf is preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group. R 46 is preferably a methylene group, a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and a divalent cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms.

一般式(19−1b−1)及び一般式(19−1b−2)において、n2が1〜4である場合、カルボニルオキシ基のα位にフッ素原子又はパーフルオロアルキル基を有しており、アルカリ水溶液に対する反応性が高くなると考えられる。また、アルカリ解離性基が加水分解して生じるCOOH基のpKaも低いものとなり、アルカリ現像時における親水性の向上の観点から好ましい。   In general formula (19-1b-1) and general formula (19-1b-2), when n2 is 1 to 4, it has a fluorine atom or a perfluoroalkyl group at the α-position of the carbonyloxy group, It is thought that the reactivity with respect to alkaline aqueous solution becomes high. Moreover, the pKa of the COOH group generated by hydrolysis of the alkali dissociable group is also low, which is preferable from the viewpoint of improving hydrophilicity during alkali development.

上記一般式(19−1b−1)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(19−1b−1a)〜(19−1b−1d)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011095623
(式中、R37及びR41は、上記説明が適用される。) Examples of the repeating unit represented by the general formula (19-1b-1) include repeating units represented by the following general formulas (19-1b-1a) to (19-1b-1d).
Figure 2011095623
(In the formula, the above description applies to R 37 and R 41. )

上記重合体[B]を構成する繰り返し単位(b4)は、1種のみであってよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。
上記重合体[B]が繰り返し単位(b4)を含む場合、現像液に対する溶解性を向上させることができる。
The repeating unit (b4) constituting the polymer [B] may be only one type or a combination of two or more types.
When the said polymer [B] contains a repeating unit (b4), the solubility with respect to a developing solution can be improved.

上記重合体[B]が、他の繰り返し単位を含む場合、その含有量は、以下に示される。
上記繰り返し単位(b2)の含有量は、全ての繰り返し単位の合計100モル%に対して、好ましくは80モル%以下、より好ましくは20〜80モル%、更に好ましくは30〜70モル%である。繰り返し単位(b2)の含有割合が上記範囲にあると、前進接触角と後退接触角との差を小さくすることができる。
上記繰り返し単位(b3)の含有量は、好ましくは50モル%以下、より好ましくは5〜30モル%、更に好ましくは5〜20モル%である。繰り返し単位(b3)の含有割合が上記範囲にあると、塗布後の撥水性確保と、PEB後の現像液に対する接触角の上昇とを両立させることができる。
上記繰り返し単位(b4)の含有量は、好ましくは50モル%以下、より好ましくは5〜30モル%、更に好ましくは5〜20モル%である。繰り返し単位(b4)の含有割合が上記範囲にあると、塗布後の撥水性確保と、PEB後の現像液に対する接触角の上昇とを両立させることができる。
When the said polymer [B] contains another repeating unit, the content is shown below.
The content of the repeating unit (b2) is preferably 80 mol% or less, more preferably 20 to 80 mol%, still more preferably 30 to 70 mol%, based on 100 mol% in total of all repeating units. . When the content ratio of the repeating unit (b2) is in the above range, the difference between the advancing contact angle and the receding contact angle can be reduced.
Content of the said repeating unit (b3) becomes like this. Preferably it is 50 mol% or less, More preferably, it is 5-30 mol%, More preferably, it is 5-20 mol%. When the content ratio of the repeating unit (b3) is in the above range, it is possible to achieve both ensuring water repellency after coating and increasing the contact angle with respect to the developer after PEB.
Content of the said repeating unit (b4) becomes like this. Preferably it is 50 mol% or less, More preferably, it is 5-30 mol%, More preferably, it is 5-20 mol%. When the content ratio of the repeating unit (b4) is in the above range, it is possible to achieve both ensuring water repellency after coating and increasing the contact angle with respect to the developer after PEB.

上記重合体[B]の重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法によるポリスチレン換算で、好ましくは1,000〜50,000、より好ましくは1,000〜40,000、更に好ましくは1,000〜30,000である。Mwが1,000未満であると、十分な後退接触角を有するフォトレジスト膜が得られない場合がある。一方、Mwが50,000を超えると、フォトレジスト膜の現像性が低下する場合がある。   The weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) of the polymer [B] is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 1,000 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). -40,000, more preferably 1,000-30,000. If Mw is less than 1,000, a photoresist film having a sufficient receding contact angle may not be obtained. On the other hand, if Mw exceeds 50,000, the developability of the photoresist film may deteriorate.

また、GPCによるポリスチレン換算の数平均分子量(以下、「Mn」という。)と、Mwとを用いて得られた比(Mw/Mn)は、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜4である。   Moreover, the ratio (Mw / Mn) obtained using the number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) in terms of polystyrene by GPC and Mw is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4. is there.

本発明の組成物は、上記重合体[B]を1種単独で或いは2種以上の組み合わせで含有してもよい。   The composition of this invention may contain the said polymer [B] individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

次に、上記重合体[B]の製造方法について、説明する。
上記重合体[B]は、例えば、連鎖移動剤の存在下、ラジカル重合開始剤(ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化合物等)を添加した溶媒中で、繰り返し単位(b1)を形成することとなる化合物を含む単量体を重合することによって製造することができる。
Next, the manufacturing method of the said polymer [B] is demonstrated.
The polymer [B] is a repeating unit in a solvent to which a radical polymerization initiator (hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, azo compounds, etc.) is added in the presence of a chain transfer agent, for example. It can manufacture by polymerizing the monomer containing the compound which will form (b1).

上記溶媒としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類;デカリン、ノルボルナン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;クロロブタン、ブロモヘキサン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン等のエーテル類;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類等が挙げられる。尚、これらの溶媒は、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the solvent include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane and n-decane; cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane; decalin, norbornane and the like Alicyclic hydrocarbons; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene; halogenated hydrocarbons such as chlorobutane, bromohexane, dichloroethane, hexamethylene dibromide, chlorobenzene; ethyl acetate, acetic acid saturated carboxylic acid esters such as n-butyl, isobutyl acetate and methyl propionate; ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone and 2-heptanone; tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethoxyethane and the like Ethers; methanol, ethanol Nord, 1-propanol, 2-propanol, alcohols such as 4-methyl-2-pentanol. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

重合温度は、好ましくは40℃〜150℃、より好ましくは50℃〜120℃である。また、反応時間は、好ましくは1〜48時間、より好ましくは1〜24時間である。
尚、上記重合体[B]は、ハロゲン、金属等の不純物の含有量が少ないほど好ましい。このような不純物の含有量が少ない場合、フォトレジスト膜の感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等を更に向上させることができる。従って、上記重合体[B]の精製法としては、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法とを組み合わせた方法等が挙げられる。
The polymerization temperature is preferably 40 ° C to 150 ° C, more preferably 50 ° C to 120 ° C. Moreover, reaction time becomes like this. Preferably it is 1-48 hours, More preferably, it is 1-24 hours.
In addition, the said polymer [B] is so preferable that there is little content of impurities, such as a halogen and a metal. When the content of such impurities is small, the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape and the like of the photoresist film can be further improved. Therefore, as a purification method of the polymer [B], chemical purification methods such as washing with water, liquid-liquid extraction and the like, and these chemical purification methods and physical purification methods such as ultrafiltration and centrifugation are combined. Methods and the like.

液々抽出に用いる溶剤としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類;アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類が挙げられる。これらのうち、n−ヘキサン、n−ヘプタン、メタノール、エタノール、アセトン及び2−ブタノンが好ましい。   Solvents used for liquid-liquid extraction include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane; methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 4 -Alcohols such as methyl-2-pentanol; ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone and 2-heptanone. Of these, n-hexane, n-heptane, methanol, ethanol, acetone and 2-butanone are preferred.

本発明の組成物において、上記重合体[B]の含有量は、上記重合体[C]100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜15質量部である。上記重合体[B]の含有量がこの範囲内にあると、十分な後退接触角を有するフォトレジスト膜を形成することができるとともに、上記化合物[A]等の酸発生剤等が溶出し難いフォトレジスト膜を得ることができる。尚、上記重合体[B]の含有量が0.1質量部未満であると、形成したフォトレジスト膜の後退接触角が十分でない場合や、酸発生剤等が溶出し難いフォトレジスト膜が得られない場合がある。一方、上記重合体[B]の含有量が20質量部より多いと、ライン・アンド・スペースパターンを形成したときに、孤立ライン(ライン部)の焦点深度が小さくなったり、現像欠陥が発生したりする場合がある。   In the composition of the present invention, the content of the polymer [B] is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [C]. Part. When the content of the polymer [B] is within this range, a photoresist film having a sufficient receding contact angle can be formed, and acid generators such as the compound [A] are hardly eluted. A photoresist film can be obtained. In addition, when the content of the polymer [B] is less than 0.1 parts by mass, a photoresist film in which the receding contact angle of the formed photoresist film is insufficient or the acid generator or the like is not easily eluted is obtained. It may not be possible. On the other hand, when the content of the polymer [B] is more than 20 parts by mass, when a line and space pattern is formed, the depth of focus of the isolated line (line part) becomes small or development defects occur. Sometimes.

1−3.重合体[C]
この重合体[C]は、酸解離性基を有し、且つ、重合体[C]全体を100質量%とした場合にフッ素原子を5質量%未満含むものであれば、特に限定されない。フッ素原子含有割合は、好ましくは0〜4.9質量%、更に好ましくは0〜4質量%である。尚、重合体[C]は、フッ素原子を含まない重合体であってもよい。このフッ素原子の含有割合は、13C−NMRにより測定することができる。
上記重合体[C]は、好ましくは、酸の作用によりアルカリ可溶性となるアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の重合体である。ここで、「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性」とは、本発明の組成物を用いて形成されたフォトレジスト膜から、レジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、このフォトレジスト膜の代わりに重合体[C]のみを用いて形成した被膜を現像した場合に、この被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。
1-3. Polymer [C]
The polymer [C] is not particularly limited as long as it has an acid-dissociable group and contains less than 5 mass% of fluorine atoms when the entire polymer [C] is 100 mass%. The fluorine atom content is preferably 0 to 4.9% by mass, and more preferably 0 to 4% by mass. The polymer [C] may be a polymer containing no fluorine atom. The content ratio of the fluorine atom can be measured by 13 C-NMR.
The polymer [C] is preferably an alkali-insoluble or alkali-insoluble polymer that becomes alkali-soluble by the action of an acid. Here, “alkali-insoluble or hardly soluble in alkali” means that the photoresist film under the alkali development conditions employed when a resist pattern is formed from the photoresist film formed using the composition of the present invention. When a film formed using only the polymer [C] instead of is developed, it means that 50% or more of the initial film thickness of this film remains after development.

上記重合体[C]は、上記重合体[B]に含有させることができる繰り返し単位(b2)を有する重合体とすることができる。以下、この繰り返し単位を、「繰り返し単位(c1)」として説明する。   The polymer [C] can be a polymer having a repeating unit (b2) that can be contained in the polymer [B]. Hereinafter, this repeating unit will be described as “repeating unit (c1)”.

1−3−1.繰り返し単位(c1)
上記重合体[C]を構成する繰り返し単位(c1)は、1種のみであってよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。
1-3-1. Repeating unit (c1)
The repeating unit (c1) constituting the polymer [C] may be only one type or a combination of two or more types.

本発明において、上記重合体[C]における繰り返し単位(c1)の含有量は、全ての繰り返し単位の合計100モル%に対して、好ましくは5〜85モル%、より好ましくは10〜70モル%、更に好ましくは15〜60モル%である。この繰り返し単位(c1)の含有割合が5モル%未満であると、現像性や露光余裕が悪化する場合がある。一方、この含有割合が85モル%を超えると、上記重合体[C]の溶剤への溶解性が悪化したり、解像度が悪化したりする場合がある。   In the present invention, the content of the repeating unit (c1) in the polymer [C] is preferably 5 to 85 mol%, more preferably 10 to 70 mol% with respect to 100 mol% in total of all repeating units. More preferably, it is 15 to 60 mol%. If the content of the repeating unit (c1) is less than 5 mol%, developability and exposure margin may be deteriorated. On the other hand, when the content ratio exceeds 85 mol%, the solubility of the polymer [C] in the solvent may deteriorate or the resolution may deteriorate.

1−3−2.繰り返し単位(c2)
上記重合体[C]は、ラクトン骨格を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(c2)」という。)を含んでもよい。この繰り返し単位(c2)は、上記重合体[B]に含有させることができる繰り返し単位(b4)を適用することができ、上記一般式(16−1)〜(16−6)で表される繰り返し単位を用いることができる。
上記重合体[C]を構成する繰り返し単位(c2)は、1種のみであってよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。
1-3-2. Repeating unit (c2)
The polymer [C] may contain a repeating unit having a lactone skeleton (hereinafter referred to as “repeating unit (c2)”). This repeating unit (c2) can apply the repeating unit (b4) which can be contained in the said polymer [B], and is represented by said general formula (16-1)-(16-6). Repeating units can be used.
The repeating unit (c2) constituting the polymer [C] may be only one type or a combination of two or more types.

本発明において、上記重合体[C]における繰り返し単位(c2)の含有量は、全ての繰り返し単位の合計100モル%に対して、好ましくは10〜70モル%、より好ましくは15〜60モル%、更に好ましくは20〜50モル%である。この繰り返し単位(c1)の含有割合が10モル%未満であると、レジストとしての解像度が低下する場合がある。一方、この含有割合が70モル%を超えると、現像性や露光余裕が悪化する場合がある。   In the present invention, the content of the repeating unit (c2) in the polymer [C] is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 15 to 60 mol%, based on 100 mol% in total of all repeating units. More preferably, it is 20-50 mol%. If the content of the repeating unit (c1) is less than 10 mol%, the resolution as a resist may be lowered. On the other hand, when the content ratio exceeds 70 mol%, developability and exposure margin may be deteriorated.

1−3−3.他の繰り返し単位
上記重合体[C]は、他の繰り返し単位として、脂環式化合物に由来する繰り返し単位、芳香族化合物に由来する繰り返し単位等を含んでもよい。
1-3-3. Other Repeating Units The polymer [C] may include a repeating unit derived from an alicyclic compound, a repeating unit derived from an aromatic compound, or the like as another repeating unit.

1−3−4.重合体の種類
上記重合体[C]としては、ノルボルネン誘導体等を重合して得られる主鎖にノルボルナン環等の脂環式骨格を有する重合体、ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸を共重合して得られる主鎖にノルボルナン環及び無水マレイン酸誘導体を有する重合体、ノルボルネン誘導体と(メタ)アクリル化合物を共重合して得られる主鎖にノルボルナン環と(メタ)アクリル骨格が混在する重合体、ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸、(メタ)アクリル化合物を共重合して得られる主鎖にノルボルナン環と無水マレイン酸誘導体と(メタ)アクリル骨格が混在する重合体、(メタ)アクリル化合物を共重合して得られる主鎖が(メタ)アクリル骨格の重合体等が挙げられる。
本発明の組成物は、上記重合体[C]を1種単独で或いは2種以上の組み合わせで含有してもよい。
1-3-4. Type of polymer The polymer [C] is obtained by copolymerizing a norbornene derivative and maleic anhydride with a polymer having an alicyclic skeleton such as a norbornane ring in the main chain obtained by polymerizing a norbornene derivative or the like. A polymer having a norbornane ring and a maleic anhydride derivative in the main chain, a polymer having a norbornane ring and a (meth) acryl skeleton mixed in the main chain obtained by copolymerizing the norbornene derivative and a (meth) acrylic compound, a norbornene derivative Obtained by copolymerizing a (meth) acrylic compound, a polymer in which a norbornane ring, a maleic anhydride derivative and a (meth) acrylic skeleton are mixed in the main chain obtained by copolymerization of maleic anhydride and (meth) acrylic compound Examples thereof include a polymer having a (meth) acryl skeleton as the main chain.
The composition of this invention may contain the said polymer [C] individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

1−3−5.物性
上記重合体[C]のMwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法によるポリスチレン換算で、好ましくは1,000〜100,000、より好ましくは1,000〜30,000、更に好ましくは1,000〜20,000である。Mwが1,000未満であると、フォトレジスト膜の耐熱性が低下する場合がある。一方、Mwが100,000を超えると、フォトレジスト膜の現像性が低下する場合がある。
1-3-5. Physical property Mw of the polymer [C] is preferably from 1,000 to 100,000, more preferably from 1,000 to 30,000, still more preferably 1, in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). 000 to 20,000. If the Mw is less than 1,000, the heat resistance of the photoresist film may decrease. On the other hand, if Mw exceeds 100,000, the developability of the photoresist film may deteriorate.

また、GPCにより得られた比(Mw/Mn)は、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3である。   Moreover, the ratio (Mw / Mn) obtained by GPC is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3.

1−3−6.重合体[C]の製造方法
上記重合体[C]の製造方法は、上記重合体[B]の製造方法と、同様の方法とすることができる。
1-3-6. Production method of polymer [C] The production method of polymer [C] can be the same as the production method of polymer [B].

1−4.他の成分
本発明の組成物は、上記必須成分に加えて、溶剤、酸拡散抑制剤、界面活性剤、増感剤、脂環族添加剤等を含んでもよい。
1-4. Other Components In addition to the above essential components, the composition of the present invention may contain a solvent, an acid diffusion inhibitor, a surfactant, a sensitizer, an alicyclic additive, and the like.

1−4−1.溶剤
この溶剤は、重合体[B]及び[C]を溶解して、本発明の組成物を溶液状態にすることができるものが好ましい。
上記溶剤としては、直鎖状又は分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオン酸アルキル類、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。尚、上記溶剤は、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
1-4-1. Solvent This solvent is preferably one that can dissolve the polymers [B] and [C] to bring the composition of the present invention into a solution state.
Examples of the solvent include linear or branched ketones, cyclic ketones, propylene glycol monoalkyl ether acetates, alkyl 2-hydroxypropionate, alkyl 3-alkoxypropionate, and γ-butyrolactone. It is done. In addition, the said solvent may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

上記溶剤の使用量は、本発明の組成物の全固形分濃度が、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは1〜25質量%となるような量である。
本発明の組成物は、例えば、孔径0.2μm程度のフィルターを用いたろ過によって、組成物溶液として用いることができる。
The amount of the solvent used is such that the total solid concentration of the composition of the present invention is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 1 to 25% by mass.
The composition of the present invention can be used as a composition solution, for example, by filtration using a filter having a pore size of about 0.2 μm.

1−4−2.酸拡散抑制剤
この酸拡散抑制剤は、液浸露光により、上記化合物[A]を含む酸発生剤から生じる酸のフォトレジスト膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する作用を有する成分である。この酸拡散抑制剤を配合することにより、得られる組成物の貯蔵安定性を向上させることができる。また、解像度が更に向上するとともに、露光から露光後の加熱処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができる。結果として、プロセス安定性に極めて優れる。
1-4-2. Acid Diffusion Inhibitor This acid diffusion inhibitor controls the phenomenon of acid diffusion in the photoresist film caused by the acid generator containing the above compound [A] by immersion exposure, and undesired chemical reaction in non-exposed areas. It is a component having an inhibitory action. By blending this acid diffusion inhibitor, the storage stability of the resulting composition can be improved. In addition, the resolution can be further improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time (PED) from exposure to heat treatment after exposure can be suppressed. As a result, the process stability is extremely excellent.

上記酸拡散抑制剤としては、3級アミン化合物、3級アミン化合物以外のアミン化合物(他のアミン化合物)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。   Examples of the acid diffusion inhibitor include tertiary amine compounds, amine compounds other than tertiary amine compounds (other amine compounds), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like.

3級アミン化合物としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;2,2’,2"−ニトロトリエタノール等の置換アルキルアミン;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン、2,4,6−トリ−tert−ブチル−N−メチルアニリン、N−フェニルジエタノールアミン、2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。   Tertiary amine compounds include mono (cyclo) alkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, cyclohexylamine; di-n-butylamine, di- Di (cyclo) such as n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine Alkylamines; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n -Nonylamine, tri-n-decylamine, cyclohexyldimethyl Tri (cyclo) alkylamines such as amine, methyldicyclohexylamine, tricyclohexylamine; substituted alkylamines such as 2,2 ′, 2 ″ -nitrotriethanol; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, naphthylamine, 2,4,6-tri-tert-butyl-N-methylaniline, N-phenyldiethanolamine, 2,6-diisopropylaniline is mentioned.

他のアミン化合物としては、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリジノン、2−キノキサリノール、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N",N"−ペンタメチルジエチレントリアミン等が挙げられる。   Other amine compounds include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4 '-Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4- Aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1- Methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benze , Bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether, 1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolidinone, 2-quinoxalinol, N, N, N ′, N ′ -Tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N, N, N ', N ", N" -pentamethyldiethylenetriamine and the like.

アミド基含有化合物としては、N−tert−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−tert−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−tert−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−tert−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−tert−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−tert−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−tert−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、(S)−(−)−1−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、N−tert−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−tert−ブトキシカルボニルピロリジン、N−tert−ブトキシカルボニルピペラジン、N−tert−ブトキシカルボニルピペリジン、N,N−ジ−tert−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−tert−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−tert−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−tert−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ−tert−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−tert−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−tert−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−tert−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−tert−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−tert−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−tert−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−tert−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−tert−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−tert−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−tert−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物の他、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−アセチル−1−アダマンチルアミン、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)等が挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include N-tert-butoxycarbonyldi-n-octylamine, N-tert-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, N-tert-butoxycarbonyldi-n-decylamine, and N-tert-butoxycarbonyl. Dicyclohexylamine, N-tert-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N-tert-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, N-tert-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, (S)-(−) -1- (tert-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-1- (tert-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, N-tert-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, N -Tert Butoxycarbonylpyrrolidine, N-tert-butoxycarbonylpiperazine, N-tert-butoxycarbonylpiperidine, N, N-di-tert-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N, N-di-tert-butoxycarbonyl-N-methyl -1-adamantylamine, N-tert-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N, N′-di-tert-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetra-tert- Butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N′-di-tert-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N′-di-tert-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di -Tert-butoxycarbonyl-1 9-diaminononane, N, N′-di-tert-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-tert-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N′-di-tert N- such as -butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N-tert-butoxycarbonylbenzimidazole, N-tert-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, N-tert-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole, etc. In addition to tert-butoxycarbonyl group-containing amino compounds, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N- Examples include methylpyrrolidone, N-acetyl-1-adamantylamine, and isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl).

ウレア化合物としては、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等が挙げられる。   Examples of urea compounds include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, and tri-n-butylthiourea. Can be mentioned.

含窒素複素環化合物としては、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチル−1H−イミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン、2,2’:6’,2’’−ターピリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類の他、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペリジンエタノール、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1−(4−モルホリニル)エタノール、4−アセチルモルホリン、3−(N−モルホリノ)−1,2−プロパンジオール、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methyl- Imidazoles such as 1H-imidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine , Nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 4-hydroxyquinoline, 8-oxyquinoline, acridine, pyridines such as 2,2 ′: 6 ′, 2 ″ -terpyridine; piperazine, 1- (2-hydroxyethyl) In addition to piperazines such as piperazine, pyrazine, Razole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, piperidine ethanol, 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 1- (4-morpholinyl) ethanol, 4-acetylmorpholine, 3- ( N-morpholino) -1,2-propanediol, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane and the like.

上記酸拡散制御剤は、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The acid diffusion control agents may be used alone or in combination of two or more.

本発明の組成物が、酸拡散制御剤を含有する場合、その含有量は、上記重合体[B]及び[C]の合計100質量部に対して、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。上記酸拡散制御剤の含有量が多すぎると、フォトレジスト膜の感度が低下する場合がある。尚、この含有量が0.001質量部未満であると、プロセス条件によっては、パターン形状や寸法忠実度が低下する場合がある。   When the composition of the present invention contains an acid diffusion controller, the content thereof is preferably 15 parts by mass or less, more preferably with respect to 100 parts by mass in total of the polymers [B] and [C]. It is 10 mass parts or less, More preferably, it is 5 mass parts or less. When there is too much content of the said acid diffusion control agent, the sensitivity of a photoresist film may fall. If the content is less than 0.001 part by mass, the pattern shape and dimensional fidelity may be reduced depending on the process conditions.

2.レジストパターンの形成方法
本発明のレジストパターン形成方法は、上記本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する工程(以下、「第1工程」という。)と、このフォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、液浸露光用液体を介してフォトレジスト膜を液浸露光する工程(以下、「第2工程」という。)と、液浸露光されたフォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程(以下、「第3工程」という。)と、を備えることを特徴とする。
2. Resist Pattern Forming Method The resist pattern forming method of the present invention is a step of forming a photoresist film on a substrate using the above-described radiation-sensitive resin composition for immersion exposure of the present invention (hereinafter referred to as “first step”). ), An immersion exposure liquid disposed on the photoresist film, the photoresist film being subjected to immersion exposure via the immersion exposure liquid (hereinafter referred to as “second process”), and a liquid. A step of developing the immersion-exposed photoresist film to form a resist pattern (hereinafter referred to as “third step”).

第1工程は、上記本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する工程である。組成物の塗布方法としては、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の方法が挙げられる。基板としては、シリコンウェハ、アルミニウムで被覆されたウェハ等が挙げられる。
上記第1工程の具体例としては、得られるフォトレジスト膜が所定の膜厚となるように組成物を塗布し、その後、プレベーク(PB)することによって塗膜中の溶剤を揮発させる方法である。これにより、均一なフォトレジスト膜が形成される。
フォトレジスト膜の厚さは、特に限定されないが、通常、0.05〜0.40μmである。
また、プレベークの条件は、組成物の構成によって、適宜、選択されるが、好ましくは30℃〜200℃であり、より好ましくは50℃〜170℃である。である。
The first step is a step of forming a photoresist film on a substrate using the radiation-sensitive resin composition for immersion exposure according to the present invention. Examples of the method for applying the composition include spin coating, cast coating, roll coating, and the like. Examples of the substrate include a silicon wafer and a wafer coated with aluminum.
A specific example of the first step is a method of volatilizing the solvent in the coating film by applying the composition so that the obtained photoresist film has a predetermined thickness and then pre-baking (PB). . Thereby, a uniform photoresist film is formed.
The thickness of the photoresist film is not particularly limited, but is usually 0.05 to 0.40 μm.
Moreover, although the conditions of prebaking are suitably selected by the structure of a composition, Preferably they are 30 degreeC-200 degreeC, More preferably, they are 50 degreeC-170 degreeC. It is.

尚、本発明においては、液浸露光用感放射線性樹脂組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば、特公平6−12452号公報(特開昭59−93448号公報)等に開示されているように、使用される基板上に有機系或いは無機系の反射防止膜を形成しておくこともできる。また、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に開示されているように、フォトレジスト膜上に保護膜を設けることもできる。更に、フォトレジスト膜からの酸発生剤等の流出を防止するため、例えば、特開2005−352384号公報等に開示されているように、フォトレジスト膜上に液浸用保護膜を設けることもできる。尚、これらの技術は併用することができる。   In the present invention, in order to maximize the potential of the radiation-sensitive resin composition for immersion exposure, it is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-12452 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-93448). As described above, an organic or inorganic antireflection film can be formed on the substrate to be used. In order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, a protective film can be provided on the photoresist film as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-188598. Further, in order to prevent the acid generator and the like from flowing out of the photoresist film, an immersion protective film may be provided on the photoresist film as disclosed in, for example, JP-A-2005-352384. it can. These techniques can be used in combination.

第2工程は、フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、液浸露光用液体を介してフォトレジスト膜を液浸露光する工程である。この工程においては、通常、所望のパターンを形成するためのマスクパターンを有するフォトマスクを介して、下記に例示する放射線が、上記フォトレジスト膜の表面に照射、即ち、露光される。これにより、放射線は、フォトマスクの開口部を通過し、更に露光用のレンズを通過して、フォトレジスト膜に達する。フォトレジスト膜における露光部は、第3工程により除去される。   The second step is a step in which an immersion exposure liquid is disposed on the photoresist film, and the photoresist film is subjected to immersion exposure via the immersion exposure liquid. In this step, the surface of the photoresist film is usually irradiated, that is, exposed to the radiation illustrated below through a photomask having a mask pattern for forming a desired pattern. Thereby, the radiation passes through the opening of the photomask, further passes through the exposure lens, and reaches the photoresist film. The exposed portion in the photoresist film is removed by the third step.

上記液浸露光用液体としては、純水、長鎖又は環状の脂肪族化合物等を用いることができる。また、液浸露光の露光光は、放射線が使用される。この放射線は、組成物中の酸発生剤の種類に応じて、適宜、選択することができるが、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を用いることができる。これらのうち、ArFエキシマレーザー(波長193nm)或いはKrFエキシマレーザー(波長248nm)で代表される遠紫外線が好ましく、特にArFエキシマレーザー(波長193nm)が好ましい。なお、露光量等の露光条件は、組成物の構成、添加剤が含有された場合のその種類等に応じて、適宜、選択することができる。   As the immersion exposure liquid, pure water, a long chain or cyclic aliphatic compound, or the like can be used. Further, radiation is used as exposure light for immersion exposure. The radiation can be appropriately selected according to the type of the acid generator in the composition. For example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams, and the like can be used. Among these, far ultraviolet rays represented by ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm) are preferable, and ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is particularly preferable. In addition, exposure conditions, such as an exposure amount, can be suitably selected according to the composition of the composition, the type when an additive is contained, and the like.

上記第2工程の後、必要に応じて、露光された膜をベーク(以下、「PEB」という。)する工程を備えてもよい。この工程により、露光部に含まれる重合体の架橋反応が円滑に進めることができる。
このPEBの加熱条件は、組成物の組成によって、適宜、選択されるが、架橋反応の円滑化の観点から、好ましくは30℃〜200℃であり、より好ましくは50℃〜170℃である。
After the second step, a step of baking the exposed film (hereinafter referred to as “PEB”) may be provided as necessary. By this step, the cross-linking reaction of the polymer contained in the exposed portion can proceed smoothly.
The heating conditions for PEB are appropriately selected depending on the composition of the composition, but are preferably 30 ° C. to 200 ° C., more preferably 50 ° C. to 170 ° C., from the viewpoint of facilitating the crosslinking reaction.

第3工程は、液浸露光されたフォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程である。この工程において、現像液を用いることにより、上記第2工程における未露光部が除去され、露光部、即ち、上記フォトマスクの開口部のパターンを反映したパターンが、残存、形成される。   The third step is a step of developing a photoresist film subjected to immersion exposure to form a resist pattern. In this step, by using the developer, the unexposed portion in the second step is removed, and a pattern reflecting the pattern of the exposed portion, that is, the opening of the photomask, is left and formed.

上記現像液としては、通常、アルカリ性化合物を水に溶解させてなるアルカリ性水溶液が用いられる。このアルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。また、上記化合物のうち、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。上記アルカリ性化合物の濃度は、通常、10質量%以下である。この濃度が高すぎると、露光部も現像液に溶解する場合がある。   As the developer, an alkaline aqueous solution obtained by dissolving an alkaline compound in water is usually used. Examples of the alkaline compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, ethyl Dimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of the above compounds, tetramethylammonium hydroxide is preferred. The concentration of the alkaline compound is usually 10% by mass or less. If this concentration is too high, the exposed area may also be dissolved in the developer.

上記現像液は、上記アルカリ性化合物のみを含む溶液であってよいし、有機溶剤、界面活性剤等を含む組成物であってもよい。
上記有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The developer may be a solution containing only the alkaline compound or a composition containing an organic solvent, a surfactant and the like.
Examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclopentanone, and 2,6-dimethylcyclohexanone; methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, alcohols such as n-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, 1,4-hexanediol and 1,4-hexanedimethylol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl acetate, n-acetate Examples include esters such as butyl and isoamyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; phenol, acetonylacetone, and dimethylformamide. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

上記現像液が有機溶剤を含む場合、その含有量は、アルカリ性水溶液100体積部に対して、好ましくは100体積部以下である。この有機溶剤の含有量が多すぎる場合、現像性が低下して、未露光部の現像残りが多くなる場合がある。
上記第3工程の後、基板上に残存したパターンは、通常、水で洗浄して乾燥される。
When the developer contains an organic solvent, the content thereof is preferably 100 parts by volume or less with respect to 100 parts by volume of the alkaline aqueous solution. When there is too much content of this organic solvent, developability may fall and the image development residue of an unexposed part may increase.
After the third step, the pattern remaining on the substrate is usually washed with water and dried.

以上の工程を備えることにより、良好な形状を有するパターンを形成することができる。   By providing the above steps, a pattern having a good shape can be formed.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、実施例、比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り、質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

下記の合成例により得られた重合体のGPC測定方法及び13C−NMR測定方法は、以下の通りである。
(1)GPC測定
重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、東ソー社製GPCカラム「G2000HXL2本」、「G3000HXL1本」及び「G4000HXL1本」(以上、商品名)を用い、テトラヒドロフランを溶出溶媒とし、流量1.0mL/分及びカラム温度40℃の条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。また、分散度(Mw/Mn)は、これらの測定結果より算出した。
(2)13C−NMR分析
日本電子社製「JNM−EX270」(型式名)を用いて測定した。
The GPC measurement method and 13 C-NMR measurement method of the polymer obtained by the following synthesis example are as follows.
(1) GPC measurement The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer are GPC columns “G2000HXL2”, “G3000HXL1” and “G4000HXL1” (above, trade names) manufactured by Tosoh Corporation. The measurement was performed by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the conditions of a flow rate of 1.0 mL / min and a column temperature of 40 ° C. using tetrahydrofuran as an elution solvent. The degree of dispersion (Mw / Mn) was calculated from these measurement results.
(2) 13 C-NMR analysis Measurement was performed using “JNM-EX270” (model name) manufactured by JEOL Ltd.

1.重合体[B]及び[C]
重合体[B]及び[C]の製造に用いた単量体(M−1)〜(M−15)を以下に示す。

Figure 2011095623
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1. Polymers [B] and [C]
Monomers (M-1) to (M-15) used for the production of the polymers [B] and [C] are shown below.
Figure 2011095623
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製造例1(重合体(B−1)の合成)
表1に示すように、化合物(M−2)35.01g(208mmol)及び化合物(M−13)14.99g(89mmol)を、2−ブタノン100gに溶解した後、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.91gを投入し、単量体溶液を調製した。
500mLの三口フラスコに、30gの2−ブタノンを投入し、30分間窒素ガスによりパージした後、攪拌しながら80℃に加熱した。次いで、上記単量体溶液を、滴下漏斗を用いて、3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間として、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷することにより、30℃以下に冷却させ、その重合溶液を2Lの分液漏斗に移した。
上記分液漏斗に、150gのメタノールを投入して重合溶液を希釈し、更に600gのn−ヘキサンを投入して振とう(混合)した。その後、30gの蒸留水を投入して更に振とう(混合)し、30分静置した。次に、重合体(B−1)を含む下層を回収し、溶媒置換を行ってプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液とした。
重合体(B−1)の収率は71%であり、GPC測定により、Mw=7,100、Mw/Mn=1.3を得た。また、13C−NMR分析の結果、化合物(M−2)及び化合物(M−13)に由来する繰り返し単位の含有割合は、それぞれ、69.8モル%及び30.2モル%であった(表2参照)。
Production Example 1 (Synthesis of polymer (B-1))
As shown in Table 1, 35.01 g (208 mmol) of compound (M-2) and 14.99 g (89 mmol) of compound (M-13) were dissolved in 100 g of 2-butanone, and then dimethyl 2,2′-azobis. 3.91 g of (2-methylpropionate) was added to prepare a monomer solution.
A 500 mL three-necked flask was charged with 30 g of 2-butanone, purged with nitrogen gas for 30 minutes, and then heated to 80 ° C. with stirring. Next, the monomer solution was dropped over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization reaction was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water to cool to 30 ° C. or lower, and the polymerization solution was transferred to a 2 L separatory funnel.
To the above separatory funnel, 150 g of methanol was added to dilute the polymerization solution, and then 600 g of n-hexane was added and shaken (mixed). Thereafter, 30 g of distilled water was added, and the mixture was further shaken (mixed) and allowed to stand for 30 minutes. Next, the lower layer containing the polymer (B-1) was recovered, and solvent substitution was performed to obtain a propylene glycol monomethyl ether acetate solution.
The yield of the polymer (B-1) was 71%, and Mw = 7,100 and Mw / Mn = 1.3 were obtained by GPC measurement. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratios of the repeating units derived from the compound (M-2) and the compound (M-13) were 69.8 mol% and 30.2 mol%, respectively ( (See Table 2).

製造例2〜8(重合体(B−2)〜(B−8)の合成)
単量体を、表1に記載の配合処方に従って用いたこと以外は、製造例1と同様にして、重合体(B−2)〜(B−8)を得た。GPC測定及び13C−NMR分析の結果を表2に示した。
Production Examples 2 to 8 (Synthesis of polymers (B-2) to (B-8))
Polymers (B-2) to (B-8) were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the monomers were used in accordance with the formulation described in Table 1. The results of GPC measurement and 13 C-NMR analysis are shown in Table 2.

製造例9(重合体(C−1)の合成)
表1に示すように、化合物(M−1)16.4g(975mmol)、化合物(M−4)5.73g(244mmol)及び化合物(M−7)21.74g(975mmol)を、2−ブタノン100gに溶解した後、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)2.01gを投入し、単量体溶液を調製した。
500mLの三口フラスコに、50gの2−ブタノン、及び、化合物(M−5)6.07g(244mmol)を投入し、30分間窒素ガスによりパージした後、攪拌しながら80℃に加熱した。次いで、上記単量体溶液を、滴下漏斗を用いて、3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間として、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷することにより、30℃以下に冷却させた。
次に、重合溶液を、1,000gのメタノールへ投入し、重合体(白色粉末)を析出させ、ろ別した。その後、回収した白色粉末を、200gのメタノールに分散させてスラリー状にして洗浄した。この白色粉末を洗浄する操作を2回行った。そして、回収した重合体を60℃にて17時間真空乾燥した。重合体(C−1)の収量は39gであり、収率78%であった。この重合体(C−1)のGPC測定により、Mw=6100、Mw/Mn=1.4を得た。また、13C−NMR分析の結果、化合物(M−1)、化合物(M−4)、化合物(M−5)及び化合物(M−7)に由来する繰り返し単位の含有割合は、それぞれ、42.2モル%、8.1モル%、8.4モル%及び41.3モル%であった(表2参照)。
Production Example 9 (Synthesis of polymer (C-1))
As shown in Table 1, 16.4 g (975 mmol) of the compound (M-1), 5.73 g (244 mmol) of the compound (M-4) and 21.74 g (975 mmol) of the compound (M-7) were converted into 2-butanone. After dissolving in 100 g, 2.01 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) was added to prepare a monomer solution.
A 500 mL three-necked flask was charged with 50 g of 2-butanone and 6.07 g (244 mmol) of the compound (M-5), purged with nitrogen gas for 30 minutes, and then heated to 80 ° C. with stirring. Next, the monomer solution was dropped over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization reaction was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After the completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or lower by water cooling.
Next, the polymerization solution was put into 1,000 g of methanol, and a polymer (white powder) was precipitated and separated by filtration. Thereafter, the collected white powder was dispersed in 200 g of methanol and washed in the form of a slurry. The operation of washing the white powder was performed twice. The recovered polymer was vacuum dried at 60 ° C. for 17 hours. The yield of the polymer (C-1) was 39 g, and the yield was 78%. Mw = 6100 and Mw / Mn = 1.4 were obtained by GPC measurement of the polymer (C-1). In addition, as a result of 13 C-NMR analysis, the content ratios of the repeating units derived from the compound (M-1), the compound (M-4), the compound (M-5), and the compound (M-7) were 42 respectively. And 2 mol%, 8.1 mol%, 8.4 mol%, and 41.3 mol% (see Table 2).

Figure 2011095623
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Figure 2011095623
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2.液浸露光用感放射線性樹脂組成物の製造及び評価
組成物の原料成分を以下に示す。
2−1.化合物[A]
以下に示す化合物(A−1)〜(A−3)を用いた。

Figure 2011095623
2. Production and Evaluation of Radiation Sensitive Resin Composition for Immersion Exposure The raw material components of the composition are shown below.
2-1. Compound [A]
The following compounds (A-1) to (A-3) were used.
Figure 2011095623

2−2.酸拡散制御剤[D]
以下に示す化合物(N−tert−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン)を用いた。

Figure 2011095623
2-2. Acid diffusion control agent [D]
The following compound (N-tert-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine) was used.
Figure 2011095623

2−3.溶剤[E]
(1)E−1
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いた。
(2)E−2
シクロヘキサノンを用いた。
2-3. Solvent [E]
(1) E-1
Propylene glycol monomethyl ether acetate was used.
(2) E-2
Cyclohexanone was used.

実施例1
化合物(A−1)9.9部と、重合体(B−1)5部と、重合体(C−1)100部と、酸拡散制御剤1.5部と、溶剤(E−1)1,800部及び溶剤(E−2)770部とを混合して、液浸露光用感放射線性樹脂組成物(組成物溶液)を製造した(表3参照)。
Example 1
9.9 parts of compound (A-1), 5 parts of polymer (B-1), 100 parts of polymer (C-1), 1.5 parts of acid diffusion controller, and solvent (E-1) 1,800 parts and 770 parts of solvent (E-2) were mixed to produce a radiation sensitive resin composition (composition solution) for immersion exposure (see Table 3).

実施例2〜12及び比較例1〜4
原料成分を、表3に記載の配合処方に従って用いたこと以外は、実施例1と同様にして、液浸露光用感放射線性樹脂組成物(組成物溶液)を製造した(表3参照)。
Examples 2-12 and Comparative Examples 1-4
A radiation-sensitive resin composition for immersion exposure (composition solution) was produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material components were used in accordance with the formulation described in Table 3 (see Table 3).

Figure 2011095623
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各組成物について、以下の項目について評価した。これらの結果を表4に示す。
(1)化合物[A]の溶出量
図1に示すように、予め、コータ/デベロッパ「CLEAN TRACK ACT8」(型式名、東京エレクトロン社製)にて、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理(100℃、60秒)を行った8インチシリコンウェハ1上の中心部に、中央部が直径11.3cmの円形状にくり抜かれたシリコンゴムシート2(クレハエラストマー社製、厚さ:1.0mm、形状:1辺30cmの正方形)を載せた(図1における符号11は、ヘキサメチルジシラザン処理層を示す)。次いで、シリコンゴムシート2の中央部にあるくり抜き部に、10mLホールピペットを用いて10mLの超純水3を満たした。
次に、予め、膜厚77nmの下層反射防止膜(商品名「ARC29A」、ブルワー・サイエンス社製)41を形成したシリコンウェハ4の下層反射防止膜41表面に、液浸露光用感放射線性樹脂組成物を、上記コータ/デベロッパによりスピンコートした。その後、120℃で60秒ベークすることにより、膜厚110nmのフォトレジスト膜42を形成させた。そして、図2に示すように、フォトレジスト膜42の表面が、超純水3と接触するように且つ超純水3がシリコンゴムシート2から漏れないように、フォトレジスト膜付きシリコンウェハをシリコンゴムシート2上に載せた。次いで、その状態を10秒間保った後、シリコンウェハ4を取り除き、超純水3をガラス注射器にて回収し、これを分析用サンプルとした。尚、超純水3の回収率は95%以上であった。
About each composition, the following items were evaluated. These results are shown in Table 4.
(1) Elution amount of compound [A] As shown in FIG. 1, hexamethyldisilazane (HMDS) treatment (100 ° C.) in advance with a coater / developer “CLEAN TRACK ACT8” (model name, manufactured by Tokyo Electron). , 60 seconds), a silicon rubber sheet 2 (made by Kureha Elastomer Co., Ltd., thickness: 1.0 mm, shape) in which a central portion is cut into a circular shape with a diameter of 11.3 cm at the center on an 8-inch silicon wafer 1 : Square with a side of 30 cm) (reference numeral 11 in FIG. 1 indicates a hexamethyldisilazane-treated layer). Next, 10 mL of ultrapure water 3 was filled in the hollowed portion at the center of the silicon rubber sheet 2 using a 10 mL hole pipette.
Next, a radiation sensitive resin for immersion exposure is formed on the surface of the lower antireflection film 41 of the silicon wafer 4 on which a lower antireflection film (trade name “ARC29A”, manufactured by Brewer Science) 41 having a film thickness of 77 nm is previously formed. The composition was spin coated with the above coater / developer. Thereafter, the photoresist film 42 having a film thickness of 110 nm was formed by baking at 120 ° C. for 60 seconds. Then, as shown in FIG. 2, the silicon wafer with the photoresist film is made of silicon so that the surface of the photoresist film 42 comes into contact with the ultrapure water 3 and the ultrapure water 3 does not leak from the silicon rubber sheet 2. It was placed on the rubber sheet 2. Next, after maintaining the state for 10 seconds, the silicon wafer 4 was removed, and the ultrapure water 3 was collected with a glass syringe, which was used as a sample for analysis. The recovery rate of ultrapure water 3 was 95% or more.

回収した超純水を、液体クロマトグラフ質量分析(LC−MS)に供した。そして、以下の要領で、化合物[A]の溶出量を求めた。
分析装置は、LC部として、AGILENT社製「SERIES1100」(型式名)を、MS部として、Perseptive Biosystems, Inc.社製「Mariner」(型式名)を用いた。測定条件は、下記の通りである。
この測定により、予め、化合物[A]の1質量ppb、10質量ppb及び100質量ppb水溶液から求めた、各ピーク強度を用いて作成した検量線から、超純水中の化合物[A]のアニオン部のピーク強度を求め、溶出量を導出した。溶出量が、5.0×10−12mol/(cm・秒)以上であった場合を「不良」、5.0×10−12mol/(cm・秒)未満であった場合を「良好」、と判定した。
The collected ultrapure water was subjected to liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS). And the elution amount of compound [A] was calculated | required in the following ways.
The analytical apparatus is “SERIES1100” (model name) manufactured by AGILENT as the LC section, and Perceptive Biosystems, Inc. as the MS section. “Mariner” (model name) manufactured by the company was used. The measurement conditions are as follows.
By this measurement, an anion of compound [A] in ultrapure water was obtained from a calibration curve prepared using each peak intensity, which was previously determined from 1 mass ppb, 10 mass ppb and 100 mass ppb aqueous solution of compound [A]. The peak intensity of the part was determined, and the elution amount was derived. The case where the elution amount is 5.0 × 10 −12 mol / (cm 2 · sec) or more is “bad”, and the case where the elution amount is less than 5.0 × 10 −12 mol / (cm 2 · sec) It was determined as “good”.

[測定条件]
カラム :「CAPCELL PAK MG」(商品名、資生堂社製)1本
溶出液 :水/メタノール(質量比3/7)に0.1%のギ酸を添加したもの
流量 :0.2mL/分
測定温度:35℃
[Measurement condition]
Column: One “CAPCELL PAK MG” (trade name, manufactured by Shiseido Co., Ltd.) Eluent: Water / methanol (mass ratio 3/7) with 0.1% formic acid added Flow rate: 0.2 mL / min Measurement temperature : 35 ° C

(2)後退接触角
後退接触角の測定は、KRUS社製の接触角計(商品名「DSA−10」)を用いて、液浸露光用感放射線性樹脂組成物によるフォトレジスト膜を形成した基板(ウェハ)を作製した後、速やかに、温度23℃、湿度45%及び大気圧の条件下で、次の手順により後退接触角を測定した。尚、フォトレジスト膜は、予め、「CLEAN TRACK ACT12」にて下層反射防止膜(「ARC66」、日産化学社製)を形成した12インチシリコンウェハ上に、液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて膜厚110nmの被膜を形成し、その後、この被膜を120℃で60秒間ソフトベーク(SB)して得られた膜である。
(2) Receding contact angle The receding contact angle was measured by using a contact angle meter (trade name “DSA-10”) manufactured by KRUS to form a photoresist film with a radiation-sensitive resin composition for immersion exposure. After preparing the substrate (wafer), the receding contact angle was measured immediately by the following procedure under the conditions of a temperature of 23 ° C., a humidity of 45% and atmospheric pressure. The photoresist film is a radiation-sensitive resin composition for immersion exposure on a 12-inch silicon wafer on which a lower antireflection film (“ARC66”, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is previously formed by “CLEAN TRACK ACT12”. Is a film obtained by forming a film with a thickness of 110 nm using, and then soft baking (SB) the film at 120 ° C. for 60 seconds.

まず、接触角計のウェハステージ位置を調整し、この調整したステージ上に基板をセットする。次に、針に水を注入し、セットした基板上に水滴を形成可能な初期位置に針の位置を微調整する。その後、この針から水を排出させて基板上に25μLの水滴を形成し、一旦、この水滴から針を引き抜き、再び初期位置に針を引き下げて水滴内に配置する。続いて、10μL/分の速度で90秒間、針によって水滴を吸引すると同時に液面と基板との接触角を毎秒1回測定する(合計90回)。このうち、接触角の測定値が安定した時点から20秒間の接触角についての平均値を算出して後退接触角とした。   First, the wafer stage position of the contact angle meter is adjusted, and the substrate is set on the adjusted stage. Next, water is injected into the needle, and the position of the needle is finely adjusted to an initial position where water droplets can be formed on the set substrate. Thereafter, water is discharged from the needle to form a 25 μL water droplet on the substrate. The needle is once withdrawn from the water droplet, and the needle is pulled down to the initial position again and placed in the water droplet. Subsequently, a water droplet is sucked with a needle at a speed of 10 μL / min for 90 seconds, and at the same time, the contact angle between the liquid surface and the substrate is measured once per second (90 times in total). Among these, the average value for the contact angle for 20 seconds from the time when the measured value of the contact angle was stabilized was calculated as the receding contact angle.

(3)現像欠陥
予め、「CLEAN TRACK ACT12」にて下層反射防止膜(「ARC66」、日産化学社製)を形成した12インチシリコンウェハ上に、液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて膜厚110nmの被膜を形成し、その後、この被膜を120℃で60秒間ソフトベーク(SB)を行った。次に、純水により90秒間上記被膜のリンスを行った。次に、この被膜を、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(「NSR S306C」、NIKON社製)を用い、NA=0.75、σ=0.85、1/2Annularの条件により、マスクパターンを介して露光した。露光後、純水により90秒間、再度リンスを行い、100℃で60秒間ポストベーク(PEB)を行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、23℃で30秒間現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、幅1,000nmのホールパターンを形成する露光量を最適露光量とした。この最適露光量にてウェハ全面に幅1000nmのホールパターンを形成し、欠陥検査用ウェハとした。尚、測長には走査型電子顕微鏡(「S−9380」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いた。
(3) Development defects A radiation-sensitive resin composition for immersion exposure was used on a 12-inch silicon wafer on which a lower antireflection film (“ARC66”, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was previously formed by “CLEAN TRACK ACT12”. Then, a film having a thickness of 110 nm was formed, and then this film was soft baked (SB) at 120 ° C. for 60 seconds. Next, the coating film was rinsed with pure water for 90 seconds. Next, this coating film was passed through a mask pattern using an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (“NSR S306C”, manufactured by NIKON) under the conditions of NA = 0.75, σ = 0.85, 1 / 2Annular. And exposed. After the exposure, the substrate was rinsed again with pure water for 90 seconds, and post-baked (PEB) at 100 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 30 seconds, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. At this time, the exposure amount for forming a hole pattern having a width of 1,000 nm was determined as the optimum exposure amount. A hole pattern having a width of 1000 nm was formed on the entire surface of the wafer with this optimum exposure amount, and a defect inspection wafer was obtained. Note that a scanning electron microscope (“S-9380”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used for length measurement.

その後、欠陥検査用ウェハ上の欠陥数を、KLA−Tencor社製の「KLA2351」を用いて測定した。更に、「KLA2351」にて測定された欠陥を、走査型電子顕微鏡(「S−9380」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて観察し、被膜由来と判断されるものと外部由来の異物とに分類した。分類後、被膜由来と判断されるものの数(欠陥数)の合計を求めた。そして、下記基準にて、評価を行った。
×:欠陥数が500個/wafer以上
△:欠陥数が100個/wafer以上500個wafer未満
○:欠陥数が100個/wafer未満
Thereafter, the number of defects on the defect inspection wafer was measured using “KLA2351” manufactured by KLA-Tencor. Furthermore, the defects measured by “KLA2351” were observed using a scanning electron microscope (“S-9380”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and the defects determined to be derived from the coating and the foreign matters derived from the outside Classified. After classification, the total number of defects (number of defects) determined to be derived from the coating was obtained. And it evaluated by the following reference | standard.
×: The number of defects is 500 / wafer or more Δ: The number of defects is 100 / wafer or more and less than 500 wafers ○: The number of defects is less than 100 / wafer

(4)リンス欠陥
予め、「CLEAN TRACK ACT12」にて下層反射防止膜(「ARC66」、日産化学社製)を形成した12インチシリコンウェハ上に、液浸露光用感放射線性樹脂組成物によって膜厚110nmの被膜を形成し、その後、この被膜を120℃で60秒間ソフトベーク(SB)を行った。次に、そのウェハを純水にて15秒間リンスし、2,000rpmにて液振り切りにより乾燥した。これをリンス欠陥評価用ウェハとした。
(4) Rinse defect A film formed of a radiation-sensitive resin composition for immersion exposure on a 12-inch silicon wafer on which a lower antireflection film (“ARC66”, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was previously formed by “CLEAN TRACK ACT12”. A film having a thickness of 110 nm was formed, and then the film was soft baked (SB) at 120 ° C. for 60 seconds. Next, the wafer was rinsed with pure water for 15 seconds and dried by shaking off the liquid at 2,000 rpm. This was used as a rinse defect evaluation wafer.

その後、リンス欠陥評価用ウェハ上の欠陥数を、KLA−Tencor社製の「KLA2810」を用いて測定した。更に、「KLA2810」にて測定された欠陥を、被膜由来と判断されるものと外部由来の異物とに分類した。分類後、被膜由来と判断されるものの数(欠陥数)の合計を求めた。そして、下記基準にて、評価を行った。
×:欠陥数が500個/wafer以上
△:欠陥数が100個/wafer以上500個wafer未満
○:欠陥数が100個/wafer未満
Thereafter, the number of defects on the rinse defect evaluation wafer was measured using “KLA2810” manufactured by KLA-Tencor. Furthermore, the defects measured by “KLA2810” were classified into those determined to be derived from the coating and those derived from the outside. After classification, the total number of defects (number of defects) determined to be derived from the coating was obtained. And it evaluated by the following reference | standard.
×: The number of defects is 500 / wafer or more Δ: The number of defects is 100 / wafer or more and less than 500 wafers ○: The number of defects is less than 100 / wafer

Figure 2011095623
Figure 2011095623

本発明の液浸露光用感放射線性樹脂組成物は、遠紫外線、X線、電子線等を光源とするリソグラフィ工程に利用することができる。特に、液浸露光に用いられるフォトレジスト膜を形成するための組成物として好適に利用することができる。   The radiation-sensitive resin composition for immersion exposure according to the present invention can be used in a lithography process using deep ultraviolet rays, X-rays, electron beams or the like as a light source. In particular, it can be suitably used as a composition for forming a photoresist film used for immersion exposure.

1;シリコンウェハ、11;ヘキサメチルジシラザン処理層、2;シリコンゴムシート、3;超純水、4;シリコンウェハ、41;反射防止膜、42;フォトレジスト膜。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Silicon wafer, 11; Hexamethyldisilazane processing layer, 2; Silicon rubber sheet, 3; Ultrapure water, 4; Silicon wafer, 41; Antireflection film, 42;

Claims (5)

[A]下記一般式(1)で表される化合物、[B]フッ素原子を5質量%以上含む重合体、及び、[C]酸解離性基を有し且つフッ素原子を5質量%未満含む重合体を含有することを特徴とする液浸露光用感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011095623
(式中、Rは、相互に独立して、フッ素原子、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、炭素数2〜11の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基、又は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルカンスルホニル基であり、Rは、相互に独立して、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基、或いは、2つのRが互いに結合して炭素数2〜10の2価の基を形成しており且つ置換基を有してもよい基であり、Xはアニオンであり、kは0〜2の整数であり、rは1〜8の整数であり、rは0〜8の整数である。)
[A] A compound represented by the following general formula (1), [B] a polymer containing 5 mass% or more of fluorine atoms, and [C] an acid-dissociable group and containing less than 5 mass% of fluorine atoms A radiation-sensitive resin composition for immersion exposure, comprising a polymer.
Figure 2011095623
(In the formula, R 1 is independently of each other a fluorine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, carbon, A linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is a carbon atom independently of each other. the number 1 to 10 linear or branched alkyl group, a phenyl group which may have a substituent or substituents naphthyl group which may have a, or the number of carbon two R 2 are bonded to each other Is a group that forms a divalent group of 2 to 10 and may have a substituent, X is an anion, k is an integer of 0 to 2, and r 1 is 1 to 8. is an integer, r 2 is an integer of 0-8.)
前記化合物[A]の含有量が、前記重合体[B]及び前記重合体[C]の合計100質量部に対して0.1〜20質量部である請求項1に記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物。   2. The immersion exposure according to claim 1, wherein the content of the compound [A] is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polymer [B] and the polymer [C]. Radiation sensitive resin composition. 前記重合体[B]の含有量が、前記重合体[C]100質量部に対して0.1〜20質量部である請求項1又は2に記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物。   The radiation sensitive resin composition for immersion exposure according to claim 1 or 2, wherein the content of the polymer [B] is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [C]. . 前記重合体[B]が、下記一般式(2)で表される繰り返し単位、又は、下記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011095623
(式中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数4〜20の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体基である。)
Figure 2011095623
(式中、nは1〜3の整数であり、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Rは、単結合、或いは、(n+1)価であって、炭素数1〜10の、直鎖状、分岐状又は環状の飽和炭化水素基若しくは不飽和炭化水素基であり、Rは、単結合、或いは、2価であって、炭素数1〜20の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、Gは、−CHF−、−CF−、又は、炭素数2〜20の直鎖状若しくは分岐状のフルオロアルキレン基であり、Gは、単結合又は−CO−であり、Rは、相互に独立して、水素原子又は酸解離性基である。)
The liquid immersion according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer [B] has a repeating unit represented by the following general formula (2) or a repeating unit represented by the following general formula (3). Radiation sensitive resin composition for exposure.
Figure 2011095623
(Wherein R 3 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 4 is a linear or branched group having 1 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. An alkyl group, or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, or a derivative group thereof.
Figure 2011095623
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R 5 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 6 is a single bond or (n + 1) valence, 1 to 10, a straight-chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group, R 7 is a single bond or divalent, straight chain having 1 to 20 carbon atoms. A linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group, and G 1 represents —CHF—, —CF 2 —, or a linear or branched fluoro having 2 to 20 carbon atoms. An alkylene group, G 2 is a single bond or —CO—, and R 8 is independently a hydrogen atom or an acid dissociable group.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の液浸露光用感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する工程と、前記フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、前記液浸露光用液体を介して前記フォトレジスト膜を液浸露光する工程と、液浸露光された前記フォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、を備えることを特徴とするレジストパターン形成方法。   A step of forming a photoresist film on a substrate using the radiation-sensitive resin composition for immersion exposure according to any one of claims 1 to 4, and a liquid for immersion exposure on the photoresist film. And a step of immersion exposure of the photoresist film through the immersion exposure liquid, and a step of developing the photoresist film subjected to immersion exposure to form a resist pattern. A resist pattern forming method.
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