JP2011102959A - Resist composition and pattern forming method - Google Patents

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Koji Ichikawa
幸司 市川
Yusuke Fuji
裕介 藤
Norifumi Yamaguchi
訓史 山口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition which forms a pattern having an excellent shape and DOF. <P>SOLUTION: The resist composition includes an acid generator (A) having a salt represented by formula (I) as an effective component and a resin (B) having a repeating unit derived from a compound represented by formula (aa). In the formula (I), Q<SP>1</SP>and Q<SP>2</SP>represent F or perfluoroalkyl; X<SP>1</SP>represents a divalent saturated hydrocarbon group which may have a substituent, -CH<SB>2</SB>- in the group may be substituted by -O- or -CO-; Y<SP>1</SP>represents an aliphatic hydrocarbon which may have a substituent or the like, -CH<SB>2</SB>- in the group may be substituted by -CO-, -O- or the like; R<SP>c</SP>represents H or alkyl; Z<SP>+</SP>represents an organic counter cation; T represents an alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent, -CH<SB>2</SB>- contained in the group has been substituted by at least one -SO<SB>2</SB>-; and R<SP>1</SP>represents H, a halogen atom or alkyl which may have a halogen atom. In the formula (aa), T represents a 4C-36C alicyclic hydrocarbon group; R<SP>c</SP>represents H or 1C-6C alkyl; and R<SP>1</SP>represents H, a halogen atom or 1C-6C alkyl which may have a halogen atom. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、レジスト組成物及びパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a resist composition and a pattern forming method.

リソグラフィ技術を用いた半導体の微細加工に用いられるレジスト組成物は、露光により酸を発生する塩及び樹脂を含有してなる。 A resist composition used for fine processing of a semiconductor using a lithography technique contains a salt that generates an acid upon exposure and a resin.

特許文献1には、下記モノマーA、モノマーJ、モノマーGをモル比52.6:15.8:31.6のモル比で仕込み、重合させてなる樹脂と、下記Y1で表される酸発生剤とを含むレジスト組成物が記載されている。

Figure 2011102959

Figure 2011102959
In Patent Document 1, the following monomer A, monomer J, and monomer G are charged in a molar ratio of 52.6: 15.8: 31.6 and polymerized, and acid generation represented by Y1 below A resist composition containing an agent is described.
Figure 2011102959

Figure 2011102959

特開2009−62491号公報JP 2009-62491 A

従来のレジスト組成物では、得られるパターンの形状及びDOFが必ずしも満足できるものではない場合があった。   In the conventional resist composition, the pattern shape and DOF obtained may not always be satisfactory.

本発明は、以下の発明を含む。
[1]式(I)で表される塩を有効成分とする酸発生剤(A)及び式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂(B)を含有するレジスト組成物。

Figure 2011102959
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、有機対カチオンを表す。]
Figure 2011102959
[式(aa)中、
Tは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。] The present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition containing an acid generator (A) containing a salt represented by formula (I) as an active ingredient and a resin (B) having a repeating unit derived from a compound represented by formula (aa) .
Figure 2011102959
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a C 1-17 divalent saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —CO—. It may be replaced with.
Y 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —CO—. , —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z + represents an organic counter cation. ]
Figure 2011102959
[In the formula (aa)
T represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom or a hydroxyl group. An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkoxycarbonyl group , An alkanoyloxyalkyl group or a cyano group, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced by at least one —SO 2 —, and —CO—, -O -, - S -, - SO 2 - or -N (R c) - it may be replaced by.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom. ]

[2]Tが、式(T1)で表される基である[1]のレジスト組成物。

Figure 2011102959
[式(T1)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、上記と同じ意味を表す。
*は、酸素原子との結合手を表す。
は、酸素原子又は−CH−を表す。] [2] The resist composition according to [1], wherein T is a group represented by the formula (T1).
Figure 2011102959
[In the formula (T1),
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , An aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxyalkyl group, or a cyano group, and —CH 2 — included in the ring Is replaced by at least one —SO 2 —, and may be further replaced by —CO—, —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) —.
R c represents the same meaning as described above.
* Represents a bond with an oxygen atom.
T 1 represents an oxygen atom or —CH 2 —. ]

[3]Tが、式(T2)で表される基である[1]又は[2]のレジスト組成物。

Figure 2011102959
[式(T2)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
及び*は、上記と同じ意味を表す。] [3] The resist composition of [1] or [2], wherein T is a group represented by the formula (T2).
Figure 2011102959
[In the formula (T2),
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , An aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxyalkyl group, or a cyano group, and —CH 2 — included in the ring May be replaced by a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, —SO 2 — or —N (R c ) —.
R c and * represent the same meaning as described above. ]

[4]樹脂(B)が、さらに、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である[1]〜[3]のレジスト組成物。   [4] The resin (B) is a resin further having an acid labile group, insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution, and soluble in an aqueous alkali solution by the action of an acid. 3] The resist composition.

[5]さらに塩基性化合物を含有する[1]〜[4]のレジスト組成物。   [5] The resist composition according to any one of [1] to [4], further containing a basic compound.

[6](1)式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂(B)を含有するレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程
を含むパターン形成方法。

Figure 2011102959

[式(aa)中、
Tは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置換されており、さらに、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、−SO−又は−N(R)−で置換されていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。] [6] (1) The process of apply | coating the resist composition containing resin (B) which has a repeating unit derived from the compound represented by Formula (aa) on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) A pattern forming method including a step of developing the heated composition layer using a developing device.

Figure 2011102959

[In the formula (aa)
T represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alkoxy group having 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. —CH 2 — contained in is substituted with at least one —SO 2 —, and further substituted with a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, —SO 2 — or —N (R c ) —. Also good.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom. ]

[7]レジスト組成物が、さらに、式(I)で表される塩を有効成分とする酸発生剤(A)を含有する[6]のパターン形成方法。

Figure 2011102959
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、有機対カチオンを表す。] [7] The pattern forming method according to [6], wherein the resist composition further contains an acid generator (A) containing a salt represented by formula (I) as an active ingredient.
Figure 2011102959
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a C 1-17 divalent saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —CO—. It may be replaced with.
Y 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —CO—. , —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z + represents an organic counter cation. ]

本発明のレジスト組成物によれば、優れた形状及びDOFを有するパターンを形成することができる。   According to the resist composition of the present invention, a pattern having an excellent shape and DOF can be formed.

本明細書では、特に断りのない限り、同様の置換基を有するいずれの化学構造式も、炭素数を適宜選択しながら、後述する具体的な各置換基を適用することができる。直鎖状、分岐状又は環状いずれかをとることができるものは、特記ない限りそのいずれをも含み、また、同一の基において、直鎖状、分岐状及び/又は環状の部分構造が混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、それらの立体異性体の全てを包含する。
さらに、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」並びに「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。
In this specification, unless otherwise specified, specific chemical substituents described later can be applied to any chemical structural formula having the same substituents while appropriately selecting the number of carbon atoms. Those which can take any of linear, branched or cyclic are included unless otherwise specified, and in the same group, linear, branched and / or cyclic partial structures are mixed. It may be. When stereoisomers exist, all of those stereoisomers are included.
Further, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ". Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.

本発明のレジスト組成物は、式(I)で表される塩を有効成分とする酸発生剤(A)と、式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂(B)とを含有する。
<式(I)で表される塩(以下、塩(I)と記載することがある)>

Figure 2011102959
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、有機対カチオンを表す。] The resist composition of the present invention comprises an acid generator (A) containing a salt represented by formula (I) as an active ingredient, and a resin (B) having a repeating unit derived from a compound represented by formula (aa) Containing.
<Salt represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as salt (I))>
Figure 2011102959
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a C 1-17 divalent saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —CO—. It may be replaced with.
Y 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —CO—. , —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z + represents an organic counter cation. ]

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

飽和炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜17のアルキレン基、シクロアルキレン基を含む2価の基が挙げられる。
アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、sec−ブチレン基及びtert−ブチレン基などが挙げられる。
Examples of the saturated hydrocarbon group include divalent groups including an alkylene group having 1 to 17 carbon atoms and a cycloalkylene group.
Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a sec-butylene group, and a tert-butylene group.

シクロアルキレン基を含む2価の基としては、式(X−A)〜式(X−C)で表される基が挙げられる。

Figure 2011102959

[式(X−A)〜式(X−C)中、
1A及びX1Bは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、式(X−A)〜式(X−C)で表される基の炭素数は1〜17である。] Examples of the divalent group containing a cycloalkylene group include groups represented by the formula (X 1 -A) to the formula (X 1 -C).

Figure 2011102959

[In the formula (X 1 -A) to formula (X 1 -C),
X 1A and X 1B each independently represents an optionally substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkylene group is —O— or —CO—. It may be replaced with. However, the number of carbon atoms of the group represented by the formula (X 1 -A) ~ Formula (X 1 -C) is 1 to 17. ]

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

芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基等のアリール基等が挙げられる。   As an aromatic hydrocarbon group, aryl groups, such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, etc. are mentioned, for example.

酸発生剤(A)の有効成分となる式(I)で表される塩のアニオンにおいて、Q1およびQ2は、それぞれ独立にフッ素原子または−CFであることが好ましく、両方ともフッ素原子がより好ましい。 In the anion of the salt represented by the formula (I) as the active ingredient of the acid generator (A), Q 1 and Q 2 are preferably each independently a fluorine atom or —CF 3 , and both are fluorine atoms. Is more preferable.

における、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基等が挙げられる。 Examples of the substituent in X 1 include a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. Examples thereof include a hydrocarbon group, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group, and an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.

ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、トリチル、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the aralkyl group include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, and the like.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.

は、−CO−O−X10−、−CO−O−X10−CO−O−、−X10−O−CO−、−X10−O−X11−、−CO−O−(X11−O)−X10−であることが適している。特に、−CO−O−X10−、−CO−O−X10−CO−O−、−CO−O−(X11−O)−X10−が好ましい。
ただし、X10及びX11は、単結合又は炭素数1〜16のアルキレン基を表す。yは0〜2の整数である。
X 1 represents —CO—O—X 10 —, —CO—O—X 10 —CO—O—, —X 10 —O—CO—, —X 10 —O—X 11 —, —CO—O—. (X 11 —O) y —X 10 — is suitable. Especially, -CO-O-X 10 - , - CO-O-X 10 -CO-O -, - CO-O- (X 11 -O) y -X 10 - are preferred.
However, X 10 and X 11 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 16 carbon atoms. y is an integer of 0-2.

としては、具体的には、下記の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Specific examples of X 1 include the following groups.

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基に置換されていてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子を除く)、水酸基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基及び炭素数2〜4のアシル基からなる群から選択される1以上が挙げられる。 Examples of the substituent that may be substituted with the aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, and aromatic hydrocarbon group of Y 1 include, for example, a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxyl group, and a carbon number of 1 to 12 aliphatic hydrocarbon groups, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, aralkyl groups having 7 to 21 carbon atoms, glycidyloxy groups, and acyl groups having 2 to 4 carbon atoms 1 or more selected from the group consisting of.

アルコキシ基としては、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、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
なかでも、Yは、置換基を有してもよい炭素数4〜36の脂環式炭化水素基が適している。
As the alkoxy group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentyloxy group, n-hexyloxy group, heptyloxy group Octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group and the like.
Among these, Y 1 is suitably an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms which may have a substituent.

は、式(Y1)で表される基が好ましい。

Figure 2011102959

[式(Y1)中、
環W’は、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、互いに独立に、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基あるいは炭素数2〜4のアシル基を表す。
xは、0〜8の整数を表す。xが2以上の場合、複数のRは、同一でも異なってもよい。
は、水素原子あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6の炭化水素基を表すか、環W’に含まれる炭素原子と互いに結合して環を形成していてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。] Y 1 is preferably a group represented by the formula (Y1).

Figure 2011102959

[In the formula (Y1),
Ring W ′ represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is —CO—, —O—, —S—, —SO. It may be replaced by 2- or -N (R c )-.
R b is independently of each other a halogen atom, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms. Represents a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
x represents an integer of 0 to 8. When x is 2 or more, the plurality of R b may be the same or different.
R a represents a hydrogen atom or a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or may be bonded to a carbon atom contained in the ring W ′ to form a ring.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

炭化水素基としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素又はこれらを組み合わせた基が挙げられる。   Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, or a group obtained by combining these.

式(Y1)においては、Rは、ハロゲン原子であってもよいが、フッ素原子を含まない。
xは、好ましくは0〜6の整数、より好ましくは0〜4の整数を表す。
環W’として、式(W1)〜式(W50)などが挙げられる。なかでも、式(W1)〜式(W19)で表される基などが好ましく、より好ましくは式(W12)、式(W15)、式(W16)及び式(W19)で表される基である。
In the formula (Y1), R b may be a halogen atom, but does not contain a fluorine atom.
x preferably represents an integer of 0 to 6, more preferably an integer of 0 to 4.
Examples of the ring W ′ include formula (W1) to formula (W50). Of these, groups represented by formulas (W1) to (W19) are preferable, and groups represented by formula (W12), formula (W15), formula (W16), and formula (W19) are more preferable. .


Figure 2011102959

Figure 2011102959

環W’に含まれる水素原子が置換されていないか又は炭化水素基のみで置換された(該炭化水素基に含まれる−CH−は、酸素原子等で置換されていてもよい。)Yとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
The hydrogen atom contained in the ring W ′ is not substituted or substituted only with a hydrocarbon group (—CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or the like) Y Examples of 1 include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる水素原子が水酸基又は水酸基を含む基で置換されたY(ただし、ラクトン構造を有さない。)としては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 in which a hydrogen atom contained in ring W ′ is substituted with a hydroxyl group or a group containing a hydroxyl group (however, having no lactone structure) include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる隣接する2つの−CH−がカルボニル基と酸素原子とで置換されたラクトン構造を有するYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 having a lactone structure in which two adjacent —CH 2 — contained in the ring W ′ are substituted with a carbonyl group and an oxygen atom include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる1つの−CH−がカルボニル基で置換されたケトン構造を有するYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 having a ketone structure in which one —CH 2 — contained in the ring W ′ is substituted with a carbonyl group include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる水素原子が芳香族炭化水素基又は芳香環を有する基で置換されたYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 in which the hydrogen atom contained in the ring W ′ is substituted with an aromatic hydrocarbon group or a group having an aromatic ring include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる1つの−CH−が酸素原子で置換されたエーテル構造を有するYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 having an ether structure in which one —CH 2 — contained in the ring W ′ is substituted with an oxygen atom include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる1つの−CH−が−SO−で置換されたYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 in which one —CH 2 — contained in the ring W ′ is substituted with —SO 2 — include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる1つの−CH−が酸素原子で、1つの−CH−が−SO−で置換されたYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 in which one —CH 2 — contained in ring W ′ is substituted with an oxygen atom and one —CH 2 — is substituted with —SO 2 — include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる2つの−CH−が酸素原子で、1つの−CH−が−SO−で置換されたYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
In an oxygen atom, one -CH 2 - - 2 two -CH 2 - contained in the ring W 'is the -SO 2 - is Y 1 substituted with, for example, include the following groups.

Figure 2011102959

環W’に含まれる1つの−CH−が−O−で、1つの−CH−が−CO−で、1つの−CH−が−SO−で置換されたYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
A is -O-, 1 single -CH 2 - - 1 one -CH 2 - contained in the ring W 'is is -CO-, 1 single -CH 2 - is a Y 1 substituted with, - is -SO 2 For example, the following groups are mentioned.

Figure 2011102959

環W’に含まれる1つの−CH−が−N(R)−で置換されたYとしては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of Y 1 in which one —CH 2 — contained in the ring W ′ is substituted with —N (R c ) — include the following groups.

Figure 2011102959

なかでも、Yは、式(Y2)又は式(Y3)で表される基であるものがより好ましい。

Figure 2011102959
[式(Y2)及び式(Y3)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子(フッ素原子を除く)、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、上記と同じ意味である。
*は、Xとの結合手を表す。] Among these, Y 1 is more preferably a group represented by the formula (Y2) or the formula (Y3).
Figure 2011102959
[In Formula (Y2) and Formula (Y3),
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms. 12 aralkyl group may be substituted with a glycidyloxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, -CH 2 contained in the ring - is, -CO -, - O -, - S- or -N ( R c ) — may be replaced.
R c has the same meaning as described above.
* Represents a bond to X 1. ]

式(I)で表される塩のアニオンとしては、以下の式(IA)、式(IB)、式(IC)、式(ID)等が挙げられる。なかでも、式(IA)及び式(IB)で表されるアニオン等が適している。   Examples of the anion of the salt represented by the formula (I) include the following formula (IA), formula (IB), formula (IC), formula (ID) and the like. Among these, anions represented by formula (IA) and formula (IB) are suitable.


Figure 2011102959

[式(IA)、式(IB)、式(IC)及び式(ID)中、
、Q及びYは、式(I)における定義と同じである。
10、X11及びX12は、互いに独立に、単結合、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜16のアルキレン基を表す。]
Figure 2011102959

[In formula (IA), formula (IB), formula (IC) and formula (ID),
Q 1 , Q 2 and Y 1 are the same as defined in formula (I).
X 10 , X 11 and X 12 each independently represent a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms. ]

式(IA)中、環W’に含まれる水素原子が炭化水素基のみで置換された(該炭化水素基に含まれる−CH−は酸素原子等で置換されていてもよい。)アニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In formula (IA), a hydrogen atom contained in ring W ′ is substituted only with a hydrocarbon group (—CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or the like) as an anion Examples include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IA)中、環W’に含まれる水素原子が水酸基又は水酸基を含む基で置換されたアニオン(ただし、ラクトン構造を有さない。)としては、例えば、下記のもの等が挙げられる。   In the formula (IA), examples of the anion in which the hydrogen atom contained in the ring W ′ is substituted with a hydroxyl group or a group containing a hydroxyl group (but not having a lactone structure) include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IA)中、環W’に含まれる隣接する2つの−CH−が酸素原子とカルボニル基とで置換されたラクトン構造を有するアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In formula (IA), examples of the anion having a lactone structure in which two adjacent —CH 2 — contained in the ring W ′ are substituted with an oxygen atom and a carbonyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IA)中、環W’に含まれる−CH−がカルボニル基で置換されたケトン構造を有するアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In formula (IA), examples of the anion having a ketone structure in which —CH 2 — contained in ring W ′ is substituted with a carbonyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IA)中、環W’に含まれる水素原子が芳香族炭化水素基又は芳香環を有する基で置換されたアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。   In formula (IA), examples of the anion in which the hydrogen atom contained in ring W ′ is substituted with an aromatic hydrocarbon group or a group having an aromatic ring include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IA)中、環W’に含まれる−CH−が酸素原子で置換されたエーテル構造を有するアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In the formula (IA), examples of the anion having an ether structure in which —CH 2 — contained in the ring W ′ is substituted with an oxygen atom include the followings.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

さらに、式(IA)で表されるアニオンとして、例えば、以下のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Furthermore, examples of the anion represented by the formula (IA) include the following.

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IB)中、環W’に含まれる水素原子が置換されていないか又は炭化水素基のみで置換された(環W’に含まれる−CH−は酸素原子等で置換されていてもよい。)アニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In formula (IB), the hydrogen atom contained in ring W ′ is not substituted or substituted only with a hydrocarbon group (the —CH 2 — contained in ring W ′ may be substituted with an oxygen atom or the like). Good) Examples of anions include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IB)中、環W’に含まれる水素原子が水酸基又は水酸基を含む基で置換されたアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。   In formula (IB), examples of the anion in which the hydrogen atom contained in ring W ′ is substituted with a hydroxyl group or a group containing a hydroxyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IB)中、環W’に含まれる隣接する2つの−CH−が酸素原子とカルボニル基とで置換されたラクトン構造を有するアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 Examples of the anion having a lactone structure in which two adjacent —CH 2 — contained in the ring W ′ in the formula (IB) are substituted with an oxygen atom and a carbonyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IB)中、環W’に含まれる1つの−CH−がカルボニル基で置換されたケトン構造を有するアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In formula (IB), examples of the anion having a ketone structure in which one —CH 2 — contained in ring W ′ is substituted with a carbonyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IB)中、環W’に含まれる水素原子が芳香族炭化水素基で置換されたアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。   In the formula (IB), examples of the anion in which the hydrogen atom contained in the ring W ′ is substituted with an aromatic hydrocarbon group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

さらに、式(IB)で表されるアニオンとして、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Furthermore, examples of the anion represented by the formula (IB) include the following.
Figure 2011102959

式(IC)中、環W’に含まれる水素原子が置換されていないか又は炭化水素基のみで置換された(環W’に含まれる−CH−は酸素原子等で置換されていてもよい。)アニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In the formula (IC), the hydrogen atom contained in the ring W ′ is not substituted or substituted only with a hydrocarbon group (the —CH 2 — contained in the ring W ′ may be substituted with an oxygen atom or the like). Good) Examples of anions include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IC)中、環W’に含まれる水素原子が水酸基又は水酸基を含む基で置換されたアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。   In formula (IC), examples of the anion in which the hydrogen atom contained in ring W ′ is substituted with a hydroxyl group or a group containing a hydroxyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(IC)中、環W’に含まれる1つの−CH−がカルボニル基で置換されたケトン構造を有するアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In formula (IC), examples of the anion having a ketone structure in which one —CH 2 — contained in ring W ′ is substituted with a carbonyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

さらに、式(IC)で表されるアニオンとして、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Furthermore, examples of the anion represented by the formula (IC) include the following.
Figure 2011102959

式(ID)中、環W’に含まれる水素原子が置換されていないか又は炭化水素基のみで置換された(環W’に含まれる−CH−は酸素原子等で置換されていてもよい。)アニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。 In the formula (ID), the hydrogen atom contained in the ring W ′ is not substituted or substituted only with a hydrocarbon group (the —CH 2 — contained in the ring W ′ may be substituted with an oxygen atom or the like). Good) Examples of anions include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(ID)中、環W’に含まれる水素原子が水酸基又は水酸基を含む基で置換されたアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。   In formula (ID), examples of the anion in which the hydrogen atom contained in ring W ′ is substituted with a hydroxyl group or a group containing a hydroxyl group include the following.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(ID)中、環W’に含まれる1つの−CH−がカルボニル基で置換されたケトン構造を有するアニオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
In the formula (ID), examples of the anion having a ketone structure in which one —CH 2 — contained in the ring W ′ is substituted with a carbonyl group include the following.

Figure 2011102959

さらに、式(ID)で表されるアニオンとして、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Furthermore, examples of the anion represented by the formula (ID) include the following.
Figure 2011102959

式(I)で表される塩におけるZとしては、例えば、式(IXz)、式(IXb)、式(IXc)又は式(IXd)などのカチオン等が挙げられる。 Examples of Z + in the salt represented by the formula (I) include cations such as the formula (IXz), the formula (IXb), the formula (IXc), and the formula (IXd).


Figure 2011102959
[式(IXz)中、
、P及びPは、互いに独立に、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜30の脂環式炭化水素基あるいは炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
、P及びPのいずれかがアルキル基である場合、該アルキル基は、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基あるいは炭素数3〜12の環式炭化水素基で置換されていてもよく、
、P及びPのいずれかが脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素である場合には、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基あるいは炭素数4〜36の脂環式炭化水素を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基あるいは炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
式(IXb)中、P及びPは、互いに独立に、水素原子、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基あるいは炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Figure 2011102959
[In the formula (IXz),
P a , P b and P c are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. Represents a group hydrocarbon group.
When any one of P a , P b and P c is an alkyl group, the alkyl group is a hydroxyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a cyclic carbonization having 3 to 12 carbon atoms. May be substituted with a hydrogen group,
When any of P a , P b and P c is an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon, a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or branched C 1-12 carbon atom Represents an alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, Hydroxyl group, linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, aryl group having 6 to 12 carbon atoms, aralkyl having 7 to 12 carbon atoms Group, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
In formula (IXb), P 4 and P 5 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

式(IXc)中、
及びPは、互いに独立に、直鎖状又は分岐状炭素数1〜12のアルキル基あるいは炭素数3〜12のシクロアルキル基を表すか、PとPとが一緒になって、炭素数3〜12の環を形成してもよい。
は、水素原子を表し、Pは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基で置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、PとPとが一緒になって、炭素数3〜12の環を形成してもよい。
In formula (IXc),
P 6 and P 7 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or P 6 and P 7 are combined together. A ring having 3 to 12 carbon atoms may be formed.
P 8 represents a hydrogen atom, and P 9 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a C 6 to 20 carbon atom that may be substituted with a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms. Or P 8 and P 9 may be combined to form a ring having 3 to 12 carbon atoms.

式(IXd)中、
10〜P21は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Eは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
mは、0又は1を表す。]
In formula (IXd),
P 10 to P 21 are independently of each other, represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms having 1 to 12 carbon atoms.
E represents a sulfur atom or an oxygen atom.
m represents 0 or 1. ]

アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、シクロアルキル基等は、上記と同様である。
環式炭化水素基としては、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる
環としては、3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)が挙げられ、これらの環の−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。具体的には、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環等が挙げられる。
The alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, alkoxy group, cycloalkyl group and the like are the same as described above.
Examples of the cyclic hydrocarbon group include an alicyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. Examples of the ring include a 3-membered ring to a 12-membered ring (preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring). These rings —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —CO—. Specifically, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, a 1,4-oxathian-4-ium ring, an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, Examples thereof include an oxoadamantane ring.

前記の式(IXz)で表されるカチオンの中でも、例えば、式(IXa)で表されるカチオン等が好ましい。   Among the cations represented by the formula (IXz), for example, a cation represented by the formula (IXa) is preferable.


Figure 2011102959

[式(IXa)中、
〜Pは、互いに独立に、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基あるいは炭素数4〜36の脂環式炭化水素を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基あるいは炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。]
Figure 2011102959

[In the formula (IXa)
P 1 to P 3 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. Alternatively, it represents an alicyclic hydrocarbon having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, It is substituted with a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. May be. ]

特に、脂環式炭化水素基として、アダマンチル骨格、イソボルニル骨格を含むものが適しており、好ましくは2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基及びイソボルニル基等が挙げられる。   In particular, those containing an adamantyl skeleton and an isobornyl skeleton are suitable as the alicyclic hydrocarbon group, preferably a 2-alkyl-2-adamantyl group, a 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, an isobornyl group, and the like. Is mentioned.

式(IXa)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the cation represented by the formula (IXa) include the followings.

Figure 2011102959

式(IXa)で表されるカチオンの中でも、式(IXe)で表されるカチオンが、その製造が容易であること等の理由により、好ましく挙げられる。   Among the cations represented by the formula (IXa), the cation represented by the formula (IXe) is preferably used because of its easy production.


Figure 2011102959

[式(IXe)中、
22、P23及びP24は、互いに独立に、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。]
Figure 2011102959

[In the formula (IXe)
P 22 , P 23 and P 24 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a linear or branched carbon number 1 to 12. Represents an alkoxy group. ]

前記式(IXb)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the cation represented by the formula (IXb) include the followings.

Figure 2011102959

前記式(IXc)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the cation represented by the formula (IXc) include the followings.

Figure 2011102959

前記式(IXd)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the cation represented by the formula (IXd) include the followings.

Figure 2011102959


Figure 2011102959
なかでも、Zは、アリールスルホニウムカチオンであるものが好ましい。
Figure 2011102959
Among these, Z + is preferably an arylsulfonium cation.

上述したアニオン及びカチオンは、任意に組合せることができる。
例えば、式(I)で表される塩としては、式(Xa)〜式(Xo)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2011102959
The anions and cations described above can be arbitrarily combined.
For example, the salt represented by the formula (I) includes compounds represented by the formula (Xa) to the formula (Xo).

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

[式(Xa)〜(Xo)中、
25、P26及びP27は、互いに独立に、水素原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基あるいは炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表す。
28及びP29は、互いに独立に、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基あるいは炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表すか、あるいはP28とP29とが一緒になってSを含んで炭素数2〜6の環を形成してもよい。
30は、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基あるいは置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、あるいはP30とP31とが一緒になって炭素数3〜12の環を形成してもよい。ここで、該環に含まれる−CH−は、任意に、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
、Q及びRは、上記と同義である。
13は、単結合または−CH−を表す。]
Figure 2011102959

[In the formulas (Xa) to (Xo),
P 25 , P 26 and P 27 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms. .
P 28 and P 29 each independently represent a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, or P 28 and may form a ring of 2 to 6 carbon atoms include S + and P 29 together.
P 30 is a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, or an optionally substituted aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. It may represent a hydrocarbon group, or P 30 and P 31 may form a ring having 3 to 12 carbon atoms together. Here, —CH 2 — contained in the ring may be optionally replaced with —CO—, —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) —.
Q 1 , Q 2 and R c are as defined above.
X 13 represents a single bond or —CH 2 —. ]

28とP29とが一緒になって形成する環としては、テトラヒドロチオフェニウム基などが挙げられる。
30とP31とが一緒になって形成する環としては、上述した式(W13)〜式(W15)の基などが挙げられる。
Examples of the ring and P 28 and P 29 are formed together, such as tetrahydrothiophenium group.
Examples of the ring formed by combining P 30 and P 31 include the groups of the above-described formulas (W13) to (W15).

上記の組合せのうち、以下の塩が挙げられる。

Figure 2011102959
Among the above combinations, the following salts can be mentioned.

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式(I)で表される塩は、例えば、特開第2008−209917号公報に記載された方法に準じて製造することができる。   The salt represented by the formula (I) can be produced, for example, according to the method described in JP 2008-209917 A.

本発明のレジスト組成物では、酸発生剤(A)の含有量が、樹脂(B)100質量部に対して、1〜20質量部であることが好ましく、さらに1〜15質量部であることがより好ましい。   In the resist composition of this invention, it is preferable that content of an acid generator (A) is 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of resin (B), Furthermore, it is 1-15 mass parts. Is more preferable.

本発明のレジスト組成物において、酸発生剤である式(I)で表される塩は、露光により酸を発生し、樹脂中の基であって酸に不安定な基に対して触媒的に作用して開裂させ、樹脂をアルカリ水溶液に可溶なものとする。このようなレジスト組成物は化学増幅型ポジ型レジスト組成物として好適である。   In the resist composition of the present invention, the salt represented by the formula (I), which is an acid generator, generates an acid upon exposure, and catalytically reacts with a group in the resin that is unstable to the acid. It is cleaved by action to make the resin soluble in an alkaline aqueous solution. Such a resist composition is suitable as a chemically amplified positive resist composition.

なお、本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤として、式(I)で表される塩に加えて、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤又はマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜選択して使用してもよい。   In the resist composition of the present invention, as an acid generator, in addition to the salt represented by the formula (I), a photo-initiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, and photo-extinction of dyes. A known compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation used for a colorant, a photochromic agent, a microresist, or the like and a mixture thereof may be appropriately selected and used.

例えば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネート等が挙げられる。
また、これらの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基や化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物として、例えば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号等に記載される化合物を用いることができる。
さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載される光により酸を発生する化合物を使用してもよい。
Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.
Examples of compounds in which a group or a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation is introduced into the main chain or side chain of the polymer include, for example, US Pat. No. 3,849,137 and German Patent No. 3914407. JP, 63-26653, JP, 55-164824, JP, 62-69263, JP, 63-146038, JP, 63-163452, JP, 62-153853, The compounds described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-146029 can be used.
Further, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like may be used.

樹脂(B)は、式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する。
<式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂>

Figure 2011102959

[式(aa)中、
Tは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。] The resin (B) has a repeating unit derived from the compound represented by the formula (aa).
<Resin having a repeating unit derived from the compound represented by the formula (aa)>

Figure 2011102959

[In the formula (aa)
T represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom or a hydroxyl group. An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkoxycarbonyl group , An alkanoyloxyalkyl group or a cyano group, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced by at least one —SO 2 —, and —CO—, -O -, - S -, - SO 2 - or -N (R c) - it may be replaced by.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom. ]

ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロ−n−プロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロ−n−ブチル基、ペルフルオロ−sec−ブチル基、ペルフルオロ−tert−ブチル基、ペルフルオロ−n−ペンチル基、ペルフルオロ−n−ヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルクロロエチル基、ペルブロモメチル基、ペルブロモエチル基などが挙げられる。
水酸基で置換されていてもよいアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
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等の上述したアルコキシ基にカルボニル基が結合した基が挙げられる。
アルカノイルオキシアルキル基としては、アセチルオキシメチル基、プロピオニルオキシメチル基、ブチリルオキシメチル基、アセチルオキシエチル基、プロピオニルオキシエチル基、ブチリルオキシエチル基、アセチルオキシプロピル基、プロピオニルオキシプロピチル基、ブチリルオキシプロピチル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group which may be substituted with a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoro-n-propyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluoro-n-butyl group, a perfluoro-sec-butyl group, and a perfluoro-tert. -Butyl group, perfluoro-n-pentyl group, perfluoro-n-hexyl group, perchloromethyl group, perchloroethyl group, perbromomethyl group, perbromoethyl group and the like can be mentioned.
Examples of the alkyl group which may be substituted with a hydroxyl group include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxycarbonyl group include groups in which a carbonyl group is bonded to the aforementioned alkoxy group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.
As the alkanoyloxyalkyl group, acetyloxymethyl group, propionyloxymethyl group, butyryloxymethyl group, acetyloxyethyl group, propionyloxyethyl group, butyryloxyethyl group, acetyloxypropyl group, propionyloxypropityl group, And a butyryloxypropytyl group.

式(aa)で表される化合物では、Rは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
Tは、式(T0)で表される基であることが適しており、なかでも、式(T0a)で表される基であることが適している。
また、Tが、式(T1)で表される基であることが好ましく、なかでも、式(T1a)で表される基であることが好ましい。
さらに、Tが、式(T2)で表される基であることがより好ましく、なかでも、式(T2a)で表される基であることがより好ましい。
In the compound represented by the formula (aa), R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
T is suitably a group represented by the formula (T0), and in particular, a group represented by the formula (T0a) is suitable.
Moreover, T is preferably a group represented by the formula (T1), and among them, a group represented by the formula (T1a) is preferable.
Further, T is more preferably a group represented by the formula (T2), and more preferably a group represented by the formula (T2a).

Figure 2011102959
[式中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、上記と同じ意味を表す。
*は、酸素原子との結合手を表す。
は、酸素原子又は−CH−を表す。]
Figure 2011102959
[Where:
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , An aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxyalkyl group or a cyano group, and —CH 2 — contained in the ring Is replaced by at least one —SO 2 —, and may be further replaced by —CO—, —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) —.
R c represents the same meaning as described above.
* Represents a bond with an oxygen atom.
T 1 represents an oxygen atom or —CH 2 —. ]

Tとしては、例えば、下記のもの等が例示される。*は酸素原子との結合部位を示す。

Figure 2011102959
Examples of T include the following. * Indicates a binding site with an oxygen atom.

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

また、上に例示した基のほか、以下の化合物に示すように、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよい。   In addition to the groups exemplified above, as shown in the following compounds, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or a hydroxyl group, and alkoxy having 1 to 12 carbon atoms Group, aryl group having 6 to 12 carbon atoms, aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, glycidyloxy group, acyl group having 2 to 4 carbon atoms, alkoxycarbonyl group, alkanoyloxyalkyl group or cyano group Good.

式(aa)で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the compound represented by the formula (aa) include the following compounds.

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

上述した式(aa)で表される化合物は、当該分野で公知の方法によって製造することができる。
樹脂における式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常2〜40モル%であり、好ましくは3〜35モル%であり、より好ましくは5〜30モル%である。
The compound represented by the formula (aa) described above can be produced by a method known in the art.
The content of the repeating unit derived from the compound represented by the formula (aa) in the resin is usually 2 to 40 mol%, preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 in all units of the resin. ˜30 mol%.

樹脂(B)は、式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位に加えて、さらに、ノルボルナンラクトン構造を有する化合物に由来する繰り返し単位を含むことが好ましい。
ノルボルナンラクトン構造を有する化合物としては、例えば、式(bb)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2011102959

[式(bb)中、
、Zは、上記と同じ意味を表す。
Xは、−O−、−S−又は−CH−を表す。] The resin (B) preferably further contains a repeating unit derived from a compound having a norbornane lactone structure in addition to the repeating unit derived from the compound represented by the formula (aa).
Examples of the compound having a norbornane lactone structure include a compound represented by the formula (bb).

Figure 2011102959

[In the formula (bb),
R 1 and Z 2 represent the same meaning as described above.
X is, -O -, - S- or represents -CH 2 -. ]

は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
式(bb)で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。
R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Examples of the compound represented by the formula (bb) include the following compounds.


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

樹脂における式(bb)で表される化合物に由来する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜50モル%であり、好ましくは10〜45モル%であり、より好ましくは15〜40モル%である。   The content of the repeating unit derived from the compound represented by the formula (bb) in the resin is usually 5 to 50 mol%, preferably 10 to 45 mol%, more preferably 15 in all units of the resin. -40 mol%.

樹脂(B)は、さらに、少なくとも2つの水酸基で置換されたアダマンチル基を有する化合物に由来する構造単位を含むことが好ましい。
少なくとも2つの水酸基で置換されたアダマンチル基を有する化合物としては、例えば、式(cc)で表される化合物が挙げられる。
The resin (B) preferably further contains a structural unit derived from a compound having an adamantyl group substituted with at least two hydroxyl groups.
Examples of the compound having an adamantyl group substituted with at least two hydroxyl groups include a compound represented by the formula (cc).


Figure 2011102959

[式(cc)中、
及びZは、上記と同じ意味を表す。
及びRは、互いに独立に、水素原子、メチル基又は水酸基を表す。ただし、R及びRの少なくともいずれか一方は、水酸基を表す。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。
nは、0〜10の整数を表す。]
Figure 2011102959

[In the formula (cc),
R 1 and Z 2 represent the same meaning as described above.
R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group. However, at least one of R 2 and R 3 represents a hydroxyl group.
R 4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
n represents an integer of 0 to 10. ]

及びRは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。 R 1 and R 4 are preferably a hydrogen atom or a methyl group.

式(cc)で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the compound represented by the formula (cc) include the following compounds.

Figure 2011102959

Figure 2011102959
Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

樹脂における式(cc)で表される化合物に由来する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常3〜40モル%であり、好ましくは5〜35モル%であり、より好ましくは5〜30モル%である。   The content of the repeating unit derived from the compound represented by the formula (cc) in the resin is usually 3 to 40 mol%, preferably 5 to 35 mol%, more preferably 5 in the total unit of the resin. ˜30 mol%.

樹脂(B)は、さらに、酸に不安定な基を有することが好ましい。
なお、樹脂(B)は、アルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸と作用してアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂であることが好ましい。
The resin (B) preferably further has an acid labile group.
The resin (B) is a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution, and is preferably a resin that can be dissolved in an aqueous alkali solution by acting with an acid.

「酸に不安定な基」を有する樹脂は、分子内にある親水性基の一部又は全部が、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されているものであり、樹脂が酸と接触すると当該保護基が脱離して、樹脂はアルカリ水溶液に可溶な樹脂に転化する。当該保護基により保護されている親水性基を以下、「酸に不安定な基」ということにする。該親水性基としては、ヒドロキシ基又はカルボキシ基が挙げられ、カルボキシ基がより好ましい。   A resin having an “acid-labile group” is one in which part or all of the hydrophilic group in the molecule is protected by a protecting group that can be removed by contact with an acid. Upon contact, the protecting group is removed and the resin is converted to a resin soluble in an aqueous alkali solution. Hereinafter, the hydrophilic group protected by the protecting group is referred to as “acid-labile group”. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group, and a carboxy group is more preferable.

親水性基がカルボキシ基である場合の酸に不安定な基は、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、オキシ基と結合する該有機残基の原子が3級炭素原子である基が挙げられる。このような酸に不安定な基のうち、好ましい酸に不安定な基は、例えば、以下の式(1)で表されるもの(以下、場合により「酸に不安定な基(1)」という。)である。

Figure 2011102959
式(1)中、
a1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜20の脂環基を表すか、或いは、Ra1及びRa2は互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Ra1及びRa2が互いに結合して形成される環、該脂肪族炭化水素基又は該脂環基がメチレン基を有する場合、それに含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 When the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is such that the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to the oxy group is a tertiary carbon atom. Groups. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group (1)”) It is said.)
Figure 2011102959
In formula (1),
R a1 , R a2 and R a3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other. Thus, a ring having 3 to 20 carbon atoms is formed together with the carbon atom to which they are bonded. When the ring formed by combining R a1 and R a2 , the aliphatic hydrocarbon group or the alicyclic group has a methylene group, —CH 2 — contained therein is —O—, —S— or It may be replaced by -CO-. * Represents a bond.

a1〜Ra3の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基等のアルキル基が挙げられる。
a1〜Ra3の脂環基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及びメチルノルボルニル基並びに下記に示す基などが挙げられる。

Figure 2011102959
この脂環基は、好ましくは炭素数が1〜16である。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic group of R a1 to R a3 may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and groups shown below.
Figure 2011102959
This alicyclic group preferably has 1 to 16 carbon atoms.

a1及びRa2が互いに結合して環を形成する場合、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)基としては、下記の基が挙げられる

Figure 2011102959
式(1)では、このような環の炭素数は、好ましくは3〜12である。 When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a ring, examples of the —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) group include the following groups.
Figure 2011102959
In the formula (1), the number of carbon atoms in such a ring is preferably 3-12.

酸に不安定な基(1)の具体例は、
1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3が全てアルキル基である基、このアルキル基のうち、1つはtert−ブトキシカルボニル基であると好ましい。)、
2−アルキル−2−アダマンチルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2が互いに結合し、これらが結合する炭素原子とともにアダマンチル環を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び
1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。
Specific examples of the acid labile group (1) are:
1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in formula (1), R a1 to R a3 are all alkyl groups, and one of these alkyl groups is preferably a tert-butoxycarbonyl group),
2-alkyl-2-adamantyloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are bonded to each other to form an adamantyl ring together with the carbon atom to which they are bonded, and R a3 is an alkyl group) and 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

樹脂(B)は、酸に不安定な基とオレフィン性二重結合とを有するモノマーを付加重合して製造することができる。
かかるモノマーとしては、酸に不安定な基として、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル基などのような脂環式構造などの嵩高い基を含むモノマーが、得られるレジストの解像度が優れる傾向があることから好ましい。
The resin (B) can be produced by addition polymerization of a monomer having an acid labile group and an olefinic double bond.
Such monomers include bulky groups such as alicyclic structures such as 2-alkyl-2-adamantyl groups and 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl groups as acid labile groups. Monomers are preferred because the resolution of the resulting resist tends to be excellent.

具体的な嵩高い基を含むモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−アルキル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、α−クロロアクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、α−クロロアクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキルなどが挙げられる。   Specific examples of the monomer containing a bulky group include 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl (meth) acrylate, and 5-norbornene-2. -2-alkyl-2-adamantyl carboxylate, 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-alkyl-2-adamantyl α-chloroacrylate, α-chloroacrylic acid 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl and the like.

とりわけ(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルやα−クロロアクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルをモノマーとして用いた場合は、得られるレジストの解像度が優れる傾向があることから好ましい。   In particular, when 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate or 2-alkyl-2-adamantyl α-chloroacrylate is used as a monomer, it is preferable because the resolution of the resulting resist tends to be excellent.

具体的には、(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルとしては、例えば、アクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、アクリル酸2−n−ブチル−2−アダマンチルなどが挙げられる。α−クロロアクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルとしては、例えば、α−クロロアクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、α−クロロアクリル酸2−エチル−2−アダマンチルなどが挙げられる。   Specifically, as 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate, for example, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2-ethyl-2-acrylate Examples include adamantyl, 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, 2-n-butyl-2-adamantyl acrylate, and the like. Examples of the α-chloro-2-alkyl-2-adamantyl α-chloroacrylate include 2-methyl-2-adamantyl α-chloroacrylate, 2-ethyl-2-adamantyl α-chloroacrylate, and the like.

これらの中でも(メタ)アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル又は(メタ)アクリル酸2−イソプロピル−2−アダマンチルを用いた場合、得られるレジストの感度が優れ耐熱性にも優れる傾向があることから好ましい。   Among these, when 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate or 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate is used, the resulting resist tends to have excellent sensitivity and heat resistance. preferable.

(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルは、通常、2−アルキル−2−アダマンタノール又はその金属塩とアクリル酸ハライド又はメタクリル酸ハライドとの反応により製造できる。   (Meth) acrylic acid 2-alkyl-2-adamantyl can be usually produced by a reaction of 2-alkyl-2-adamantanol or a metal salt thereof with acrylic acid halide or methacrylic acid halide.

また、上記以外の酸に不安定な基をもつモノマーとしては、アセタール型の不安定基(2)をもつ式(g)で表されるモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer having an acid labile group other than the above include monomers represented by the formula (g) having an acetal type labile group (2).

親水性基がヒドロキシ基である場合の酸不安定基は、ヒドロキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、アセタール構造を含む基となったものが挙げられる。このような酸に不安定な基のうち、好ましい酸に不安定な基は、例えば、以下の式(2)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(2)」という。)が挙げられる。

Figure 2011102959

式(2)中、
b1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、あるいは、Rb2及びRb3は互いに結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Rb2及びRb3は互いに結合して形成される環又は該炭化水素基メチレン基を有する場合、それに含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 In the case where the hydrophilic group is a hydroxy group, examples of the acid labile group include those in which the hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue to become a group containing an acetal structure. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (2) (hereinafter referred to as “acid labile group (2)” in some cases. ).

Figure 2011102959

In formula (2),
R b1 and R b2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R b2 and R b3 Are bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and the oxygen atom to which they are bonded. When R b2 and R b3 have a ring formed by bonding to each other or the hydrocarbon group methylene group, —CH 2 — contained therein may be replaced by —O—, —S— or —CO—. Good. * Represents a bond.

b1〜Rb3の炭化水素基は、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環基及び芳香族炭化水素基が挙げられる。ここで、該脂肪族炭化水素基及び該脂環基は、Ra1〜Ra3の基として説明したものと同じである。該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
b1〜Rb2は、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
Examples of the hydrocarbon group of R b1 to R b3 include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic group, and an aromatic hydrocarbon group. Here, the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic group are the same as those described as the groups R a1 to R a3 . Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, Examples thereof include aryl groups such as biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, and 2-methyl-6-ethylphenyl.
At least one of R b1 to R b2 is preferably a hydrogen atom.

酸に不安定な基(2)としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2011102959

式(g)で表されるモノマーは以下のとおりである。

Figure 2011102959

[式(g)中、R10aは、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
11aは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
は0〜4の整数を表す。lが2以上の整数である場合、複数のR11aは同一の種類の基であっても異なる種類の基であってもよい。
12a及びR13aはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a3は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。] The monomers represented by the formula (g) are as follows.

Figure 2011102959

[In Formula (g), R <10a > represents a C1-C6 alkyl group which may have a hydrogen atom, a halogen atom, or a halogen atom.
R 11a is independently a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, or acryloyl. Represents a group or a methacryloyl group.
l a represents an integer of 0 to 4; If l a is an integer of 2 or more, plural R 11a may be the same kind a group even if different types of groups.
R 12a and R 13a each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a C1-C17 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —CO—, —O—, -S -, - SO 2 - or -N (R c) - may be replaced by.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, saturated The cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent. ]

アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ等が挙げられる。
炭化水素基としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素又はこれらを組み合わせた基が挙げられる。なかでも、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、イソボルニル基等の脂環式炭化水素等が好ましい。
飽和環状炭化水素基は、単環式又は多環式のいずれでもよい。
単環式の飽和環状炭化水素基としては、シクロアルキル基(例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基)、シクロアルケニル基(例えば、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基)等が挙げられる。
多環式の飽和環状炭化水素基としては、縮合芳香族炭化水素基を水素化して得られる基(例えば、ヒドロナフチル基)、橋かけ環状炭化水素基(例えば、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル、イソボルニル基)などが挙げられる。さらに以下に示す橋かけ環(例えば、ノルボルナン環)及び単環(例えば、シクロヘプタン環やシクロヘキサン環)又は多環(例えば、デカヒドロナフタレン環)が縮合した基、橋かけ環同士が縮合した基も、飽和環状炭化水素基に含まれる。
Examples of the acyloxy group include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy and the like.
Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, or a group obtained by combining these. Among them, methyl groups, ethyl groups, n-propyl groups, isopropyl groups, n-butyl groups, sec-butyl groups, tert-butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, octyl groups, 2-ethylhexyl groups and other alkyl groups, An alicyclic hydrocarbon such as a cyclohexyl group, adamantyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, and isobornyl group is preferred.
The saturated cyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic.
The monocyclic saturated cyclic hydrocarbon group includes a cycloalkyl group (for example, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, methylcycloheptyl group). Group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group), cycloalkenyl group (for example, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, cyclooctenyl group) and the like.
Examples of the polycyclic saturated cyclic hydrocarbon group include a group obtained by hydrogenating a condensed aromatic hydrocarbon group (for example, hydronaphthyl group), a bridged cyclic hydrocarbon group (for example, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group). Group, norbornyl group, methylnorbornyl, isobornyl group) and the like. Further, a bridged ring (for example, norbornane ring) and a monocyclic (for example, cycloheptane ring or cyclohexane ring) or polycyclic (for example, decahydronaphthalene ring) group or a group in which bridged rings are condensed Are also included in the saturated cyclic hydrocarbon group.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

a3における置換基は、例えば、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基及びシアノ基等が挙げられる。
モノマー(g)では、アルキル基及びアルコキシ基は、炭素数が1〜4の基が好ましく、炭素数が1〜2の基がより好ましく、炭素数1の基がさらに好ましい。
Examples of the substituent for Y a3 include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, A glycidyloxy group, a C2-C4 acyl group, a cyano group, etc. are mentioned.
In the monomer (g), the alkyl group and the alkoxy group are preferably groups having 1 to 4 carbon atoms, more preferably groups having 1 to 2 carbon atoms, and even more preferably groups having 1 carbon atom.

モノマー(g)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2011102959
Examples of the monomer (g) include the following monomers.

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

樹脂における酸に不安定な基を有するモノマーに由来する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the repeating unit derived from the monomer having an acid labile group in the resin is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, more preferably 20 in all units of the resin. -85 mol%.

樹脂(B)は、さらに、式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位及び酸に不安定な基を有するモノマーに由来する繰り返し単位等に加えて、酸に安定なモノマーに由来する繰り返し単位を含んでいてもよい。ここで、酸に安定なモノマーに由来する構造とは、酸発生剤によって開裂しない構造を意味する。   Resin (B) is derived from an acid-stable monomer in addition to a repeating unit derived from the compound represented by formula (aa) and a repeating unit derived from a monomer having an acid-labile group. Repeating units may be included. Here, the structure derived from an acid-stable monomer means a structure that is not cleaved by an acid generator.

樹脂における酸に安定な基を有するモノマーに由来する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜90モル%であり、好ましくは10〜85モル%であり、より好ましくは15〜80モル%である。
具体的には、アクリル酸やメタクリル酸のような遊離のカルボン酸基を有するモノマーに由来する繰り返し単位、無水マレイン酸や無水イタコン酸のような脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物に由来する繰り返し単位、2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位、(メタ)アクリロニトリルに由来する繰り返し単位、酸素原子に隣接する炭素原子が2級炭素原子または3級炭素原子のアルキルエステルや1−アダマンチルエステルである(メタ)アクリル酸エステル類に由来する繰り返し単位、p−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する繰り返し単位、ラクトン環がアルキル基で置換されていてもよい(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンに由来する繰り返し単位などを挙げることができる。なお、1−アダマンチルエステルは、酸素原子に隣接する炭素原子が4級炭素原子であるが、酸に安定な基であり、1−アダマンチルエステルには水酸基などが結合していてもよい。
The content of the repeating unit derived from the monomer having an acid-stable group in the resin is usually from 5 to 90 mol%, preferably from 10 to 85 mol%, more preferably from 15 to 15 mol% in all the units of the resin. 80 mol%.
Specifically, a repeating unit derived from a monomer having a free carboxylic acid group such as acrylic acid or methacrylic acid, a repeating unit derived from an aliphatic unsaturated dicarboxylic anhydride such as maleic anhydride or itaconic anhydride , A repeating unit derived from 2-norbornene, a repeating unit derived from (meth) acrylonitrile, an alkyl ester or 1-adamantyl ester in which the carbon atom adjacent to the oxygen atom is a secondary or tertiary carbon atom (meth) Derived from a repeating unit derived from an acrylate ester, a repeating unit derived from a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene, and a (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone in which the lactone ring may be substituted with an alkyl group And the like. In the 1-adamantyl ester, the carbon atom adjacent to the oxygen atom is a quaternary carbon atom. However, the 1-adamantyl ester is an acid-stable group, and a hydroxyl group or the like may be bonded to the 1-adamantyl ester.

酸に安定なモノマーとしては、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル、α−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、式(a)で示される繰り返し単位を与えるモノマー、式(b)で示される繰り返し単位を与えるモノマー、ヒドロキシスチレン、ノルボルネンなどの分子内にオレフィン性二重結合を有する脂環式化合物、無水マレイン酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物、無水イタコン酸などが例示される。   Acid stable monomers include 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- ( (Meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, a monomer that gives a repeating unit represented by formula (a), a monomer that gives a repeating unit represented by formula (b), hydroxystyrene, norbornene, etc., and has an olefinic double bond in the molecule Examples include alicyclic compounds, aliphatic unsaturated dicarboxylic anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride, and the like.

これらの中でも、特に、p−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する繰り返し単位、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチルに由来する繰り返し単位、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルに由来する繰り返し単位、式(a)で示される繰り返し単位、式(b1)で示される繰り返し単位、式(b2)で示される繰り返し単位のいずれかを含む樹脂から得られるレジストは、基板への接着性及びレジストの解像度が向上する傾向にあることから好ましい。   Among these, in particular, a repeating unit derived from a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene, a repeating unit derived from 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid 3,5 Obtained from a resin containing any one of a repeating unit derived from -dihydroxy-1-adamantyl, a repeating unit represented by formula (a), a repeating unit represented by formula (b1), and a repeating unit represented by formula (b2) The resist is preferable because the adhesion to the substrate and the resolution of the resist tend to be improved.


Figure 2011102959

(式中、
〜Lは、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、−N(R)−、直鎖又は分枝の炭素数1〜17のアルカンジイル基又はこれらの組合せを表し、
は、水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素を表す。
〜Rは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
は、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、
は、水素原子、直鎖又は分枝の炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
及びRは、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、
qは0〜5の整数を表す。
s及びtは、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。
q、s及びtが2以上のとき、それぞれ、複数のR、R及びRは、互いに同一でも異なってもよい。)
Figure 2011102959

(Where
L 1 to L 3 each independently represents an oxygen atom, a carbonyl group, —N (R c ) —, a linear or branched alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, or a combination thereof,
R c represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms.
R 2 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R 5 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms,
R 5 represents a hydrogen atom, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
R 6 and R 7 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms,
q represents an integer of 0 to 5.
s and t each independently represent an integer of 0 to 3.
When q, s, and t are 2 or more, the plurality of R 5 , R 6, and R 7 may be the same or different from each other. )

ここで、直鎖状アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基等が挙げられる。
分岐状のアルカンジイル基としては、直鎖状アルカンジイル基に、C1-4アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を付け加えたもの、例えば、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−ブチレン基等が挙げられる。
Here, as the linear alkanediyl group, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5 -Diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane -1,11-diyl group, dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16- A diyl group, a heptadecane-1,17-diyl group, etc. are mentioned.
Examples of the branched alkanediyl group include a linear alkanediyl group, a C 1-4 alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, etc. For example, 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 and the like can be mentioned.

(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3、5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルなどのモノマーは、市販されている。例えば、対応するヒドロキシアダマンタンを(メタ)アクリル酸又はそのハライドと反応させることにより、製造することもできる。   Monomers such as (meth) acrylic acid 3-hydroxy-1-adamantyl and (meth) acrylic acid 3,5-dihydroxy-1-adamantyl are commercially available. For example, it can also be produced by reacting the corresponding hydroxyadamantane with (meth) acrylic acid or its halide.

また、(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンなどのモノマーは、ラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−もしくはβ−ブロモ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸もしくはメタクリル酸を反応させるか又はラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−もしくはβ−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸ハライドもしくはメタクリル酸ハライドを反応させることにより製造できる。   In addition, a monomer such as (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone is obtained by reacting α- or β-bromo-γ-butyrolactone, which may have a lactone ring substituted with an alkyl group, with acrylic acid or methacrylic acid, or a lactone ring. Can be produced by reacting an α- or β-hydroxy-γ-butyrolactone optionally substituted with an alkyl group with an acrylic acid halide or methacrylic acid halide.

式(b1)及び式(b2)で示される繰り返し単位を与えるモノマーは、例えば、次のような水酸基を有する脂環式ラクトンの(メタ)アクリル酸エステル、それらの混合物等が挙げられる。これらのエステルは、例えば、対応する水酸基を有する脂環式ラクトンと(メタ)アクリル酸類との反応により製造することができる(例えば、特開2000−26446号公報参照)。   Examples of the monomer that gives the repeating unit represented by the formulas (b1) and (b2) include (meth) acrylic acid esters of alicyclic lactones having the following hydroxyl groups, and mixtures thereof. These esters can be produced, for example, by a reaction between a corresponding alicyclic lactone having a hydroxyl group and (meth) acrylic acid (see, for example, JP-A No. 2000-26446).


Figure 2011102959

Figure 2011102959

ここで、(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンとしては、例えば、α−アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイロキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。   Here, as (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, for example, α-acryloyloxy-γ-butyrolactone, α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone, α-acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α- Methacryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α-acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, α-methacryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, β-acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- Examples include methacryloyloxy-γ-butyrolactone, β-methacryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, and the like.

樹脂における式(a)で示される繰り返し単位、式(b1)で示される繰り返し単位、式(b2)で示される繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜50モル%であり、好ましくは10〜45モル%であり、より好ましくは15〜40モル%である。   The content of the repeating unit represented by the formula (a), the repeating unit represented by the formula (b1), and the repeating unit represented by the formula (b2) in the resin is usually 5 to 50 mol% in the total units of the resin. , Preferably it is 10-45 mol%, More preferably, it is 15-40 mol%.

KrFエキシマレーザ露光、EUV露光の場合は、樹脂の繰り返し単位として、p−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する繰り返し単位を用いても充分な透過率を得ることができる。このような共重合樹脂を得る場合は、該当する(メタ)アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン、及びスチレンをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって得ることができる。
スチレン系モノマーに由来する繰り返し単位を与えるモノマーとしては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
In the case of KrF excimer laser exposure and EUV exposure, sufficient transmittance can be obtained even when a repeating unit derived from a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene is used as the resin repeating unit. Such a copolymer resin can be obtained by radically polymerizing the corresponding (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxystyrene, and styrene and then deacetylating with an acid.
Examples of the monomer that gives a repeating unit derived from a styrene monomer include the following compounds.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

Figure 2011102959
Figure 2011102959

以上のモノマーのうち、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。   Of the above monomers, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferred.

樹脂におけるスチレン系モノマーに由来する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜90モル%であり、好ましくは10〜85モル%であり、より好ましくは15〜80モル%である。   The content of the repeating unit derived from the styrenic monomer in the resin is usually from 5 to 90 mol%, preferably from 10 to 85 mol%, more preferably from 15 to 80 mol%, in all units of the resin. .

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

Figure 2011102959
ここで、式(c)中のR5及びR6は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基もしくは−COOU(Uはアルコール残基である)を表すか、あるいは、R5及びR6が結合して、−C(=O)OC(=O)−で示されるカルボン酸無水物残基を表す。
5及びR6が基−COOUである場合は、カルボキシル基がエステル基となったものであり、Uに相当するアルコール残基としては、例えば、置換されていてもよい炭素数1〜8程度のアルキル基、2−オキソオキソラン−3−又は−4−イル基などを挙げることができる。ここで、該アルキル基は、水酸基や脂環式炭化水素残基などが置換基として結合していてもよい。
5及びR6がアルキル基である場合の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、水酸基が結合したアルキル基の具体例としては、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Figure 2011102959
Here, R 5 and R 6 in formula (c) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a carboxyl group, a cyano group, or —COOU (U is an alcohol residue). Or R 5 and R 6 are bonded to each other to represent a carboxylic anhydride residue represented by —C (═O) OC (═O) —.
When R 5 and R 6 are a group —COOU, the carboxyl group is an ester group, and the alcohol residue corresponding to U has, for example, about 1 to 8 carbon atoms that may be substituted. And an alkyl group, a 2-oxooxolan-3- or -4-yl group. Here, in the alkyl group, a hydroxyl group, an alicyclic hydrocarbon residue, or the like may be bonded as a substituent.
Specific examples when R 5 and R 6 are alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Specific examples of the alkyl group to which a hydroxyl group is bonded include a hydroxymethyl group and 2-hydroxyethyl group. Group and the like.

このように、酸に安定な繰り返し単位を与えるモノマーである、式(c)で示されるノルボネン構造の具体例としては、次のような化合物を挙げることができる。
2−ノルボルネン、
2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、
5−ノルボルネン−2−メタノール、
5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物。
Thus, specific examples of the norbornene structure represented by the formula (c), which is a monomer that gives a stable repeating unit to an acid, include the following compounds.
2-norbornene,
2-hydroxy-5-norbornene,
5-norbornene-2-carboxylic acid,
Methyl 5-norbornene-2-carboxylate,
2-hydroxy-1-ethyl 5-norbornene-2-carboxylate,
5-norbornene-2-methanol,
5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride.

なお、式(c)中のR5及びR6の−COOUのUにおいて、酸素原子に隣接する炭素原子が4級炭素原子である脂環式エステルなどの酸に不安定な基であれば、ノルボルネン構造を有するといえども、酸に不安定な基を有する繰り返し単位である。ノルボルネン構造と酸に不安定な基を含むモノマーとしては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−t−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルなどが例示される。 In addition, in U of —COOU of R 5 and R 6 in the formula (c), if it is an acid-labile group such as an alicyclic ester in which the carbon atom adjacent to the oxygen atom is a quaternary carbon atom, Even though it has a norbornene structure, it is a repeating unit having an acid labile group. Examples of the monomer containing a norbornene structure and an acid labile group include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-t-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, and 5-norbornene. 2-carboxylate 1-methylcyclohexyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-methyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-ethyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4-Oxocyclohexyl) ethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1-adama) Chill) -1-methylethyl and the like.

樹脂における式(c)、(d)又は(e)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常2〜40モル%であり、好ましくは3〜30モル%であり、より好ましくは5〜20モル%である。   The content of the repeating unit represented by the formula (c), (d) or (e) in the resin is usually 2 to 40 mol%, preferably 3 to 30 mol%, in all units of the resin. More preferably, it is 5-20 mol%.

さらに、酸に安定な基として、式(dd)で表される繰り返し単位及びフッ素原子を含有する繰り返し単位を含有してもよい。   Furthermore, you may contain the repeating unit containing a repeating unit represented by a formula (dd), and a fluorine atom as an acid stable group.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

[式(dd)中、
は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。
ARは、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状又は環状の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる水素原子の少なくとも1個以上がフッ素原子に置換されている。該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−N(R)−で置換されていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、水酸基あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。Rは、上記と同じ意味を表す。]
[In the formula (dd),
R 9 represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
AR represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and at least one hydrogen atom contained in the hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom. —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be substituted with —O—, —S— or —N (R c ) —, and the hydrogen atom contained in the hydrocarbon group may be a hydroxyl group or a straight It may be substituted with a chain or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. R c represents the same meaning as described above. ]

式(dd)で表される繰り返し単位を与えるモノマーとしては、具体的には、以下のモノマーを挙げることができる。   Specific examples of the monomer that gives the repeating unit represented by the formula (dd) include the following monomers.


Figure 2011102959

Figure 2011102959


Figure 2011102959

Figure 2011102959

樹脂における式(dd)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常1〜30モル%であり、好ましくは2〜20モル%であり、より好ましくはである。   The content of the repeating unit represented by the formula (dd) in the resin is usually 1 to 30 mol%, preferably 2 to 20 mol%, and more preferably in all units of the resin.

そして、酸に不安定な基を有するモノマーに由来する繰り返し単位として特に、メタクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルメタクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルメタアクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキルに由来する繰り返し単位を含む場合は、該繰り返し単位が樹脂を構成する全繰り返し単位のうち15モル%以上となると、樹脂が脂環基を有するために頑丈な構造となり、与えるレジストのドライエッチング耐性の面で有利である。   In particular, as a repeating unit derived from a monomer having an acid labile group, 2-alkyl-2-adamantyl methacrylate, 2-alkyl-2-adamantyl acrylate 1- (1-adamantyl) -1- In the case of containing a repeating unit derived from alkylalkyl, 2-alkyl-2-adamantyl methacrylate 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl acrylate, among the repeating units constituting the resin, the repeating unit If it is 15 mol% or more, the resin has an alicyclic group, so that it has a sturdy structure, which is advantageous in terms of dry etching resistance of the resist to be provided.

なお、分子内にオレフィン性二重結合を有する脂環式化合物及び脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物をモノマーとする場合には、これらは付加重合しにくい傾向があるので、この点を考慮し、これらは過剰に使用することが好ましい。   In addition, when using an alicyclic compound having an olefinic double bond in the molecule and an aliphatic unsaturated dicarboxylic acid anhydride as monomers, these tend to be difficult to undergo addition polymerization. These are preferably used in excess.

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

樹脂(B)の重量平均分子量は、好ましくは2,500以上100,000以下であり、より好ましくは2,700以上50,000以下であり、さらに好ましくは3,000以上40,000以下である。   The weight average molecular weight of the resin (B) is preferably 2,500 or more and 100,000 or less, more preferably 2,700 or more and 50,000 or less, and further preferably 3,000 or more and 40,000 or less. .

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


Figure 2011102959

Figure 2011102959

式中、R11、R12、R17、R18及びR19は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基の水素原子、該脂環式炭化水素基の水素原子及び芳香族炭化水素基の水素原子は、水酸基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。 In the formula, R 11 , R 12 , R 17 , R 18 and R 19 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms. Alternatively, it represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. The hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group, the hydrogen atom of the alicyclic hydrocarbon group, and the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Good. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

13〜R15は、互いに独立に、水素原子、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基あるいはニトロ基を表す。該脂肪族炭化水素基の水素原子、該脂環式炭化水素基の水素原子、該芳香族炭化水素基の水素原子及び該アルコキシ基の水素原子は、互いに独立に、水酸基、アミノ基あるいは直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。あるいは、R13とR14とが結合して芳香環を形成していてもよい。 R 13 to R 15 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon It represents an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or a nitro group. The hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group, the hydrogen atom of the alicyclic hydrocarbon group, the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group and the hydrogen atom of the alkoxy group are independently of each other a hydroxyl group, an amino group or a straight chain. Or a branched or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Alternatively, R 13 and R 14 may be bonded to form an aromatic ring.

16及びR20は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基あるいは炭素数5〜10の脂環式炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基の水素原子又は該脂環式炭化水素基の水素原子は、互いに独立に、水酸基、アミノ基あるいは直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基の水素原子は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。 R 16 and R 20 represent a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms. The hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group or the hydrogen atom of the alicyclic hydrocarbon group is independently substituted with a hydroxyl group, an amino group, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. May be. The hydrogen atom of the amino group may be substituted with a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

Wは、炭素数2〜6のアルキレン基、カルボニル基、イミノ基、スルファンジイル基又はジスルファンジイル基を表す。   W represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, a carbonyl group, an imino group, a sulfanediyl group, or a disulfanediyl group.

芳香環としては、上述した芳香族炭化水素と同様のもの等が挙げられる。   Examples of the aromatic ring include those similar to the aromatic hydrocarbon described above.

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

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

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

本発明のレジスト組成物は、通常、上記の各成分が溶剤に溶解された状態でレジスト液組成物とされ、シリコンウェハなどの基体上に、スピンコーティングなどの通常工業的に用いられている方法によって塗布される。ここで用いる溶剤は、各成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を与えるものであればよく、この分野で通常工業的に用いられている溶剤が使用できる。   The resist composition of the present invention is usually used as a resist solution composition in a state in which each of the above components is dissolved in a solvent, and is usually used in industrial processes such as spin coating on a substrate such as a silicon wafer. Applied by. The solvent used here may be any solvent that dissolves each component, has an appropriate drying rate, and gives a uniform and smooth coating film after the solvent evaporates, and is usually used industrially in this field. A solvent can be used.

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

本発明のパターン形成方法は、
(1)式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂(B)を含有するレジスト組成物又はさらに式(I)で表される塩を有効成分とする酸発生剤(A)を含有するレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機(液浸露光機でもよい)を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
The pattern forming method of the present invention comprises:
(1) An acid generator (A) containing, as an active ingredient, a resist composition containing a resin (B) having a repeating unit derived from the compound represented by formula (aa) or a salt represented by formula (I) A step of applying a resist composition containing
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine (or an immersion exposure machine);
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) The process which develops the composition layer after a heating using a image development apparatus is included.

レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーターなど、通常、用いられる装置によって行うことができる。   Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.

溶剤の除去は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させることにより行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、溶剤が除去された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が例示される。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が例示される。 The removal of the solvent is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate or by using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. As for the temperature in this case, about 50-200 degreeC is illustrated, for example. The pressure is exemplified by about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層は、露光機を用いて露光する。ここでの露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2レーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is exposed using an exposure machine. The exposure machine here may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. The exposure light source emits ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.) Various types of laser beam can be used, such as those that convert the wavelength of the laser beam from) to radiate a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region.

露光後の組成物層は、脱保護基反応を促進するための加熱処理が行われる。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、現像装置を用いて、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after the exposure is subjected to heat treatment for promoting the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device. The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

本発明のレジスト組成物は、特に、化学増幅型フォトレジスト組成物に有用であり、半導体の微細加工、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さらにその他のフォトファブリケーション工程等、広範な用途に好適に利用することができる。特に、良好な形状、優れたDOFを示すことから、ArFやKrFなどのエキシマレーザーリソグラフィならびにArF液浸露光リソグラフィ、EUV露光リソグラフィに好適な化学増幅型フォトレジスト組成として用いることができる。また、液浸露光のほか、ドライ露光などにも用いることができる。さらに、ダブルイメージング用にも用いることができ、工業的に有用である。   The resist composition of the present invention is particularly useful for a chemically amplified photoresist composition, and is used in a wide range of applications such as semiconductor microfabrication, production of circuit boards such as liquid crystal and thermal head, and other photofabrication processes. Can be suitably used. In particular, since it has a good shape and excellent DOF, it can be used as a chemically amplified photoresist composition suitable for excimer laser lithography such as ArF and KrF, ArF immersion exposure lithography, and EUV exposure lithography. In addition to immersion exposure, it can also be used for dry exposure. Furthermore, it can be used for double imaging and is industrially useful.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例中、含有量及び使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing content and use amount are based on mass unless otherwise specified.

重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(東ソー株式会社製HLC−8120GPC型、カラム:”TSKgel Multipore HXL−M”3本、溶離液:テトラヒドロフラン)により求めた値である。
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC type, manufactured by Tosoh Corporation, column: “TSKgel Multipore HXL-M”, 3 eluents: tetrahydrofuran) using polystyrene as a standard product. .
Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

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

〔酸発生剤A1の合成〕
ジフルオロ(フルオロスルホニル)酢酸メチルエステル100部、イオン交換水150部に、氷浴
下、30%水酸化ナトリウム水溶液230部を滴下した。100℃で3時間還流し、冷却し、濃塩酸88部で中和した。得られた溶液を濃縮することによりジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩164.4部を得た(無機塩含有、純度62.7%)。得られたジフルオロスルホ酢酸ナトリウム塩1.9部(純度62.7%)、N,N−ジメチルホルムアミド9.5部に、1,1’−カルボニルジイミダゾール1.0部を添加し、2時間撹拌した。この溶液を、3−ヒドロキシアダマンチルメタノール1.1部、N,N−ジメチルホルムアミド5.5部に、水素化ナトリウム0.2部を添加し、2時間撹拌した溶液に添加した。15時間撹拌した後、生成したジフルオロスルホ酢酸−3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩をそのまま次の反応に用いた。
[Synthesis of Acid Generator A1]
To 100 parts of difluoro (fluorosulfonyl) acetic acid methyl ester and 150 parts of ion-exchanged water, 230 parts of a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise in an ice bath. The mixture was refluxed at 100 ° C. for 3 hours, cooled, and neutralized with 88 parts of concentrated hydrochloric acid. The obtained solution was concentrated to obtain 164.4 parts of difluorosulfoacetate sodium salt (containing inorganic salt, purity 62.7%). To 1.9 parts of the obtained difluorosulfoacetic acid sodium salt (purity 62.7%) and 9.5 parts of N, N-dimethylformamide, 1.0 part of 1,1′-carbonyldiimidazole was added and added for 2 hours. Stir. To this solution, 0.2 parts of sodium hydride was added to 1.1 parts of 3-hydroxyadamantyl methanol and 5.5 parts of N, N-dimethylformamide, and the mixture was added to the solution stirred for 2 hours. After stirring for 15 hours, the resulting difluorosulfoacetic acid-3-hydroxy-1-adamantylmethyl ester sodium salt was used as such for the next reaction.

得られたジフルオロスルホ酢酸−3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメチルエステルナトリウム塩の溶液に、クロロホルム17.2部、14.8%トリフェニルスルホニウムクロライド水溶液2.9部添加した。15時間撹拌した後、分液し、水層をクロロホルム6.5部で抽出した。有機層を合せてイオン交換水で洗浄し、得られた有機層を濃縮した。濃縮液にtert−ブチルメチルエーテル5.0部を添加し、撹拌、濾過することにより白色固体としてトリフェニルスルホニウム1−((3−ヒドロキシアダマンチル)メトキシカルボニル)ジフルオロメタンスルホナート(A1)0.2部を得た。   To the obtained difluorosulfoacetate-3-hydroxy-1-adamantylmethyl ester sodium salt solution, 17.2 parts of chloroform and 2.9 parts of 14.8% aqueous triphenylsulfonium chloride were added. After stirring for 15 hours, the mixture was separated, and the aqueous layer was extracted with 6.5 parts of chloroform. The organic layers were combined and washed with ion exchange water, and the resulting organic layer was concentrated. Triphenylsulfonium 1-((3-hydroxyadamantyl) methoxycarbonyl) difluoromethanesulfonate (A1) 0.2 was added as a white solid by adding 5.0 parts of tert-butyl methyl ether to the concentrate, stirring and filtering. Got a part.


Figure 2011102959

Figure 2011102959

〔酸発生剤A2の合成〕

Figure 2011102959
化合物(aa−1−b)30.00部、モノクロロベンゼン120.00部及び化合物(aa−1−a)16.00部を仕込み、攪拌下、23℃で硫酸1.40部を仕込み、125℃に昇温、濃縮した。得られた反応物に、モレキュラーシーブ(4A 和光純薬)4.00部を添加し、125℃で8時間還流脱水し、濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム166部及びイオン交換水83部を添加して洗浄し、分液して有機層を回収した。この水洗を計6回行った。回収された有機層に、活性炭1.66部を添加し、攪拌し、ろ過した。回収されたろ液を濃縮することにより、淡黄色オイル42.26部を得た。
得られた淡黄色オイルにアセトニトリル42.26部を添加し、均一化し、メチル−t−ブチルエーテルを126.78部加え、撹拌して静置した。二層に分離した下層を回収し、さらにアセトニトリル42.26部を添加し、均一化した。その後、メチル−t−ブチルエーテルを126.78部加え撹拌し、静置した。二層に分離した下層を集め濃縮し、撹拌してろ過した。これにより、白色固体として、化合物(aa−1−1)8.53部(収率20%)を得た。化合物(aa−1−1)をA2とした。 [Synthesis of Acid Generator A2]

Figure 2011102959
10.00 parts of compound (aa-1-b), 120.00 parts of monochlorobenzene and 16.0 parts of compound (aa-1-a) were charged, and 1.40 parts of sulfuric acid were charged at 23 ° C. with stirring. The temperature was raised to ° C and concentrated. To the resulting reaction product, 4.00 parts of molecular sieve (4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, dehydrated at 125 ° C. for 8 hours, and concentrated. To the obtained concentrate, 166 parts of chloroform and 83 parts of ion-exchanged water were added, washed, and separated to recover the organic layer. This washing with water was performed a total of 6 times. To the collected organic layer, 1.66 parts of activated carbon was added, stirred and filtered. The collected filtrate was concentrated to obtain 42.26 parts of pale yellow oil.
To the obtained pale yellow oil, 42.26 parts of acetonitrile was added and homogenized, and 126.78 parts of methyl-t-butyl ether was added, stirred and allowed to stand. The lower layer separated into two layers was recovered, and 42.26 parts of acetonitrile was further added to make uniform. Thereafter, 126.78 parts of methyl-t-butyl ether was added and stirred and allowed to stand. The lower layer separated into two layers was collected, concentrated, stirred and filtered. This obtained 8.53 parts (yield 20%) of compound (aa-1-1) as a white solid. Compound (aa-1-1) was designated as A2.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 347.0
1H−NMR(クロロホルム−d、内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)1.77−1.79(m,1H)、2.03−2.07(m,1H)、2.16−2.21(m,1H)、2.27−2.29(m,1H)、2.65(m,1H)、3.45―3.47(m,1H)、3.50−3.53(m,1H)、4.77(m,1H)、4.82−4.83(m,1H)、7.71−7.81(m,15H)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 347.0
1 H-NMR (chloroform-d, internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 1.77-1.79 (m, 1H), 2.03-2.07 (m, 1H), 2.16 -2.21 (m, 1H), 2.27-2.29 (m, 1H), 2.65 (m, 1H), 3.45-3.47 (m, 1H), 3.50-3 .53 (m, 1H), 4.77 (m, 1H), 4.82-4.83 (m, 1H), 7.71-7.81 (m, 15H)

以下の化合物Gが、本願発明の式(aa)で表される化合物に相当する。   The following compound G corresponds to the compound represented by the formula (aa) of the present invention.

〔樹脂B1の合成〕
モノマーE、モノマーF、モノマーB、モノマーG、モノマーDをモル比28:14:6:21:31で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が8.0×10の共重合体を収率70%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂B1とする。

Figure 2011102959
[Synthesis of Resin B1]
Monomer E, monomer F, monomer B, monomer G, and monomer D were charged at a molar ratio of 28: 14: 6: 21: 31, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 8.0 × 10 3 in a yield of 70%. . This copolymer has a repeating unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as resin B1.

Figure 2011102959

〔樹脂B2の合成〕
モノマーF、モノマーE、モノマーB、モノマーG及びモノマーCを、モル比40:10:8:26:16の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.2質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約7.0×10の共重合体を収率60%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B2とした。
[Synthesis of Resin B2]
Monomer F, monomer E, monomer B, monomer G and monomer C are charged in a molar ratio of 40: 10: 8: 26: 16, and then 1.2 mass times dioxane with respect to the total mass of all monomers. Was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.0 × 10 3 in a yield of 60%. I got it. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B2.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂B3の合成〕
モノマーF、モノマーE、モノマーB、モノマーG及びモノマーCを、モル比40:10:8:16:26の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.2質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約6.8×10の共重合体を収率68%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B3とした。
[Synthesis of Resin B3]
Monomer F, monomer E, monomer B, monomer G and monomer C are charged at a molar ratio of 40: 10: 8: 16: 26, and then 1.2 mass times dioxane with respect to the total mass of all monomers. Was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent for precipitation three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 6.8 × 10 3 in a yield of 68%. I got it. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B3.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂B4の合成〕
モノマーF、モノマーE、モノマーB、モノマーG、モノマーD及びモノマーCを、モル比40:10:8:10:22:10の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.2質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約6.9×10の共重合体を収率70%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B4とした。
[Synthesis of Resin B4]
Monomer F, monomer E, monomer B, monomer G, monomer D and monomer C are charged in a molar ratio of 40: 10: 8: 10: 22: 10, and then 1. Two times as much dioxane was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 6.9 × 10 3 in a yield of 70%. I got it. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B4.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂B5の合成〕
モノマーE、モノマーF、モノマーI、モノマーG及びモノマーDを、モル比40:10:8:26:16の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.2質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約7.4×10の共重合体を収率68%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B5とした。
[Synthesis of Resin B5]
Monomer E, monomer F, monomer I, monomer G and monomer D are charged in a molar ratio of 40: 10: 8: 26: 16, and then 1.2 mass times dioxane with respect to the total mass of all monomers. Was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.4 × 10 3 in a yield of 68%. I got it. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B5.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂B6の合成〕
モノマーE、モノマーF、モノマーI、モノマーG及びモノマーDを、モル比40:10:5:25:20の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.2質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約7.2×10の共重合体を収率72%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B6とした。
[Synthesis of Resin B6]
Monomer E, monomer F, monomer I, monomer G and monomer D are charged in a molar ratio of 40: 10: 5: 25: 20, and then 1.2 mass times dioxane with respect to the total mass of all monomers. Was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.2 × 10 3 in a yield of 72%. Got in. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B6.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂B7の合成〕
モノマーE、モノマーF、モノマーI、モノマーB、モノマーG及びモノマーDを、モル比40:10:4:4:22:20の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.2質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約7.3×10の共重合体を収率65%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂B7とした。
[Synthesis of Resin B7]
Monomer E, monomer F, monomer I, monomer B, monomer G and monomer D are charged in a molar ratio of 40: 10: 4: 4: 22: 20, and then 1. Two times as much dioxane was added. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 75 ° C. for about 5 hours. Then, the reaction solution was purified by performing the operation of pouring into a large amount of methanol / water mixed solvent and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.3 × 10 3 in a yield of 65%. I got it. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B7.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂B8の合成〕
モノマーA、モノマーF、モノマーB、モノマーG、モノマーDをモル比30:14:6:20:30で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が7.0×10の共重合体を収率78%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂B8とする。

Figure 2011102959
[Synthesis of Resin B8]
Monomer A, monomer F, monomer B, monomer G, and monomer D were charged at a molar ratio of 30: 14: 6: 20: 30, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 7.0 × 10 3 at a yield of 78%. . This copolymer has a repeating unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as resin B8.
Figure 2011102959

〔樹脂B9の合成〕
モノマーA、モノマーJ、モノマーGをモル比52.6:15.8:31.6で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、78℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が7.3×10の共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、次式モノマーに由来する繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂B9とする。
[Synthesis of Resin B9]
Monomer A, monomer J, and monomer G were charged at a molar ratio of 52.6: 15.8: 31.6, and 1.5 times by weight of dioxane was added to the total monomer amount to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 78 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 7.3 × 10 3 in a yield of 68%. . This copolymer has a repeating unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as resin B9.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂X1の合成〕
モノマーE、モノマーF、モノマーB、モノマーC、モノマーDをモル比28:14:6:21:31で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が8.5×10の共重合体を収率74%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂X1とする。
[Synthesis of Resin X1]
Monomer E, monomer F, monomer B, monomer C, and monomer D were charged at a molar ratio of 28: 14: 6: 21: 31, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 8.5 × 10 3 in a yield of 74%. . This copolymer has each structural repeating unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as resin X1.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

〔樹脂X2の合成〕
モノマーA、モノマーB、モノマーDをモル比50:25:25で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、77℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が8.1×10の共重合体を収率55%で得た。この共重合体は、次式モノマーに由来する繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂X2とする。

Figure 2011102959
[Synthesis of Resin X2]
Monomer A, monomer B, and monomer D were charged at a molar ratio of 50:25:25, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 77 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 8.1 × 10 3 in a yield of 55%. . This copolymer has a repeating unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as resin X2.

Figure 2011102959

実施例及び比較例
以下の各成分を混合して溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。










Examples and Comparative Examples The following components were mixed and dissolved, and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.










Figure 2011102959
Figure 2011102959

Figure 2011102959
Figure 2011102959

Figure 2011102959
Figure 2011102959

Figure 2011102959
Figure 2011102959






Figure 2011102959
Figure 2011102959

<酸発生剤>
A1:

Figure 2011102959
A2:
Figure 2011102959
<Acid generator>
A1:
Figure 2011102959
A2:
Figure 2011102959

A3:

Figure 2011102959
A4:
Figure 2011102959
A5:
Figure 2011102959
A6:
Figure 2011102959
A3:
Figure 2011102959
A4:
Figure 2011102959
A5:
Figure 2011102959
A6:
Figure 2011102959

Y1:

Figure 2011102959
Y1:
Figure 2011102959

<塩基性化合物:クエンチャー>
Q1:2,6−ジイソプロピルアニリン
<表1のレジスト組成物の溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<表2のレジスト組成物の溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 264部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<表3〜表5のレジスト組成物の溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound: Quencher>
Q1: 2,6-diisopropylaniline <Solvent of resist composition in Table 1>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts <Solvent of resist composition in Table 2>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 264 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts <Solvents of resist compositions in Tables 3 to 5>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

(レジスト組成物の評価)
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。
次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
(Evaluation of resist composition)
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic antireflective coating having a thickness of 78 nm. Formed.
Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm.

レジスト組成物を塗布した後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。このようにしてレジスト組成物の膜が形成されたシリコンウェハに、ArFエキシマステッパー〔FPA5000−AS3;(株)キャノン製、NA=0.75、2/3Annular〕用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
After applying the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds at a temperature described in the “PB” column of Table 1 on a direct hot plate. Using an ArF excimer stepper (FPA5000-AS3; manufactured by Canon Inc., NA = 0.75, 2/3 Annual) on the silicon wafer on which the resist composition film was formed in this manner, the exposure amount was changed stepwise. The line and space pattern was exposed.
After exposure, post-exposure baking (PEB) was performed for 60 seconds on a hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 1, and further with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

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

形状評価:100nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量で露光し、レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察した。トップ形状及び裾形状が矩形に近く良好なものを○、トップ形状が丸い又はT字型に近いもの、または裾引きが見られるものを×として判断した。   Shape evaluation: Exposure was performed with an exposure amount at which a 100 nm line and space pattern was 1: 1, and the resist pattern was observed with a scanning electron microscope. A case where the top shape and the skirt shape were close to a rectangle was good, and a case where the top shape was round or close to a T-shape or a skirt was seen was judged as x.

フォーカスマージン評価(DOF):マスクサイズ90nmのラインアンドスペースパターンの線幅が、90nmになる露光量で、フォーカスを振った場合、線幅が90nm±5%の幅にある範囲(約85.5〜94.5nm)を線幅指標とし、DOFが0.90μm以上であるものを◎、DOFが0.60μm以上0.90μm未満であるものを○、DOFが0.30μm以上0.60μm未満であるものを△、0.30μm未満であるものを×とした。
これらの結果を表6に示す。
Focus margin evaluation (DOF): A range in which the line width is 90 nm ± 5% when the focus is shaken with an exposure amount at which the line width of a line-and-space pattern with a mask size of 90 nm is 90 nm (approximately 85.5%). ~ 94.5nm) as the line width index, ◎ when the DOF is 0.90μm or more, ◯ when the DOF is 0.60μm or more and less than 0.90μm, DOF is 0.30μm or more and less than 0.60μm Some were marked as Δ, and less than 0.30 μm as x.
These results are shown in Table 6.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

(液浸用レジスト組成物の評価)
上述した実施例と同様に、シリコンウェハに、有機反射防止膜、レジスト組成物膜を形成した。
得られたシリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上にて、表2の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。このようにしてレジスト組成物の膜が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏向]用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表2の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
(Evaluation of immersion resist composition)
Similar to the above-described examples, an organic antireflection film and a resist composition film were formed on a silicon wafer.
The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 2. An ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY deflection] was used on the silicon wafer on which the film of the resist composition was thus formed. The line and space pattern was exposed by changing the exposure amount stepwise.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 2 for 60 seconds, and further with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

実効感度:50nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量で示した。
解像性評価:実効感度において、レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、45nmを解像しているものを○、45nmを解像していないもの×とした。
Effective sensitivity: The exposure amount at which the line and space pattern of 50 nm is 1: 1 is shown.
Evaluation of resolution: In terms of effective sensitivity, the resist pattern was observed with a scanning electron microscope, and a resolution of 45 nm was evaluated as ◯ and a resolution of 45 nm was not evaluated as ×.

パターン倒れ評価(PCM):45nmのラインアンドスペースパターンにおいて、露光量をアップさせた時、線幅が38nmより細くなっても倒れ又は剥がれによるパターン消失が観察されないものを○、38nm以上の線幅で、倒れ、又は剥がれによるパターン消失が観察されるものを×とした。   Pattern collapse evaluation (PCM): In a 45 nm line and space pattern, when the exposure amount is increased, the pattern width disappears when the line width becomes thinner than 38 nm, and the pattern disappearance due to falling or peeling is not observed. Then, the case where pattern disappearance due to falling or peeling was observed was taken as x.

フォーカスマージン評価(DOF):実効感度において、フォーカスを振った場合、線幅が50nm±5%の幅にある範囲(47.5〜52.5nm)を線幅指標とし、DOFが0.15μm以上であるものを○、0.10μm以上0.15μm未満であるものを△、0.10μm未満であるものを×とした。
これらの結果を表7に示す。
Focus margin evaluation (DOF): When the focus is moved in the effective sensitivity, the range (47.5-52.5 nm) where the line width is 50 nm ± 5% is used as the line width index, and the DOF is 0.15 μm or more. Is ◯, 0.10 μm or more and less than 0.15 μm is Δ, and 0.10 μm or less is ×.
These results are shown in Table 7.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

(液浸用レジスト組成物の評価)
上述した実施例と同様に、シリコンウェハに、有機反射防止膜、レジスト組成物膜を形成した。
得られたレジスト組成物膜をダイレクトホットプレート上にて、表3の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、レジスト膜を形成した。レジスト膜が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏向)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表3の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク処理した。
次いで、このシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
(Evaluation of immersion resist composition)
Similar to the above-described examples, an organic antireflection film and a resist composition film were formed on a silicon wafer.
The obtained resist composition film was pre-baked on a direct hot plate at a temperature described in the “PB” column of Table 3 for 60 seconds to form a resist film. An ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY deflection) is used to form a contact hole pattern (hole pitch 100 nm / hole) on a silicon wafer on which a resist film is formed. Using a mask for forming a hole diameter of 70 nm, exposure was performed while changing the exposure amount stepwise.
After the exposure, the silicon wafer was post-exposure baked on a hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “PEB” column of Table 3.
Next, this silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution.

各レジスト膜において、ホール径70nmのマスクで形成したパターンのホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。   In each resist film, an exposure amount at which the hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm was 55 nm was defined as effective sensitivity.

解像性評価:実効感度において、ホール径70nmのマスクで形成されたパターンが解像しているものを基準とし、67nmよりも小さいホール径のマスクで形成されたパターンを解像している場合を○、67nm以上70nm未満のホール径のマスクで形成されたパターンを解像している場合を△、ホール径70nmより小さいマスクで形成されたパターンが解像していない場合を×とした。   Evaluation of resolution: In the case of resolving a pattern formed with a mask having a hole diameter smaller than 67 nm with reference to a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm as a reference in effective sensitivity. ◯, Δ when a pattern formed with a mask having a hole diameter of 67 nm or more and less than 70 nm is resolved, and × when a pattern formed with a mask with a hole diameter smaller than 70 nm is not resolved.

パターン評価(PCM):ホール径70nmのマスクで形成したホールパターンにおいて、露光量をアップさせた時、ホールの線幅が60nmより大きくなってもパターンが形成しているものを○、ホールの線幅が57nmを越え60nm以下のパターンが形成しているものを△、57nm以下の線幅で、隣のパターンと繋がったり、又は剥がれによるパターン消失が観察されるものを×とした。   Pattern evaluation (PCM): In a hole pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm, when the exposure amount is increased, the pattern is formed even if the hole line width is larger than 60 nm. A pattern in which a pattern with a width exceeding 57 nm and 60 nm or less was formed was indicated by Δ, and a pattern having a line width of 57 nm or less and connected to an adjacent pattern or a pattern disappearance due to peeling was indicated by ×.

マスクエラーファクター(MEF)評価:実効感度において、ホール径がそれぞれ72nm、71nm、70nm、69nm、68nmのマスクで形成されたパターンの、マスクホール径を横軸、各パターンのホール径を縦軸にプロットした時の直線の傾きをMEFとして算出した。傾きが2.8未満のものを○、2.8以上3.0未満のものを△、3.0より大きいものを×として判断した。
これらの結果を表8に示す。
Mask error factor (MEF) evaluation: In the effective sensitivity, the mask hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 72 nm, 71 nm, 70 nm, 69 nm, and 68 nm, respectively, is plotted on the horizontal axis, and the hole diameter of each pattern is plotted on the vertical axis. The slope of the straight line when plotted was calculated as MEF. A case where the slope was less than 2.8 was judged as ◯, a case where the slope was 2.8 or more and less than 3.0 was judged as Δ, and a case where the slope was larger than 3.0 was judged as ×.
These results are shown in Table 8.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

(液浸用レジスト組成物の評価)
上述した実施例と同様に、シリコンウェハに、有機反射防止膜、レジスト組成物膜を形成した。
得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表4の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。このようにしてレジスト組成物膜が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏向)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表4の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
(Evaluation of immersion resist composition)
Similar to the above-described examples, an organic antireflection film and a resist composition film were formed on a silicon wafer.
The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 4. A contact hole is formed on the silicon wafer on which the resist composition film is formed in this manner, using an ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY deflection). Using a mask for forming a pattern (hole pitch 100 nm / hole diameter 70 nm), exposure was carried out while changing the exposure amount stepwise.
After the exposure, post-exposure baking (PEB) was performed for 60 seconds on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 4, and further with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

各レジスト膜において、ホール径70nmのマスクで形成したパターンのホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。   In each resist film, an exposure amount at which the hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm was 55 nm was defined as effective sensitivity.

解像性評価:実効感度において、ホール径70nmのマスクで形成されたパターンが解像しているものを基準とし、67nmよりも小さいホール径のマスクで形成されたパターンを解像している場合を○、67nm以上70nm未満のホール径のマスクで形成されたパターンを解像している場合を△、ホール径70nmより小さいマスクで形成されたパターンが解像していない場合を×とした。   Evaluation of resolution: In the case of resolving a pattern formed with a mask having a hole diameter smaller than 67 nm with reference to a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm as a reference in effective sensitivity. ◯, Δ when a pattern formed with a mask having a hole diameter of 67 nm or more and less than 70 nm is resolved, and × when a pattern formed with a mask with a hole diameter smaller than 70 nm is not resolved.

フォーカスマージン(DOF)評価:実効感度において、ホール径が52.2nm以上57.7nm以下を保持するフォーカス範囲をDOFとし、DOFが0.18μmより大きい場合を○、0.15μm以上0.18μm以下の場合を△、0.15μm未満の場合を×として判断した。
これらの結果を表9に示す。
Focus margin (DOF) evaluation: In the effective sensitivity, the focus range where the hole diameter is 52.2 nm or more and 57.7 nm or less is set as DOF, and when DOF is larger than 0.18 μm, ○, 0.15 μm or more and 0.18 μm or less The case was judged as Δ, and the case less than 0.15 μm was judged as x.
These results are shown in Table 9.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

(液浸用レジスト組成物の評価)
上述した実施例と同様に、シリコンウェハに、有機反射防止膜、レジスト組成物膜を形成した。
得られたシリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上にて、表5の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。このようにしてレジスト組成物の膜が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏向]用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表5の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
(Evaluation of immersion resist composition)
Similar to the above-described examples, an organic antireflection film and a resist composition film were formed on a silicon wafer.
The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 5. An ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY deflection] was used on the silicon wafer on which the film of the resist composition was thus formed. The line and space pattern was subjected to immersion exposure by changing the exposure amount stepwise.
After exposure, on the hot plate, post exposure bake (PEB) was performed for 60 seconds at the temperature described in the “PEB” column of Table 5, and further with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

実効感度:50nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量で示した。
解像性評価:実効感度において、レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、45nmを解像しているものを○、45nmを解像していないもの×とした。
Effective sensitivity: The exposure amount at which the line and space pattern of 50 nm is 1: 1 is shown.
Evaluation of resolution: In terms of effective sensitivity, the resist pattern was observed with a scanning electron microscope, and a resolution of 45 nm was evaluated as ◯ and a resolution of 45 nm was not evaluated as ×.

形状評価:50nmのラインアンドスペースパターンを走査型電子顕微鏡で観察した。トップ形状及び裾形状が矩形に近く良好なものを○、トップ形状が丸い又はT字型に近いもの、または裾引きが見られるものを×として判断した。   Shape evaluation: A 50 nm line and space pattern was observed with a scanning electron microscope. A case where the top shape and the skirt shape were close to a rectangle was good, and a case where the top shape was round or close to a T-shape or a skirt was seen was judged as x.

フォーカスマージン評価(DOF):実効感度において、フォーカスを振った場合、線幅が50nm±5%の幅にある範囲(47.5〜52.5nm)を線幅指標とし、DOFが0.15μm以上であるものを○、0.10μm以上0.15μm未満であるものを△、0.10μm未満であるものを×とした。
これらの結果を表10に示す。
Focus margin evaluation (DOF): When the focus is moved in the effective sensitivity, the range (47.5-52.5 nm) where the line width is 50 nm ± 5% is used as the line width index, and the DOF is 0.15 μm or more. Is ◯, 0.10 μm or more and less than 0.15 μm is Δ, and 0.10 μm or less is ×.
These results are shown in Table 10.

Figure 2011102959
Figure 2011102959

本発明のレジスト組成物によれば、優れた形状及びDOFを有するパターンを形成することができる。   According to the resist composition of the present invention, a pattern having an excellent shape and DOF can be formed.

Claims (7)

式(I)で表される塩を有効成分とする酸発生剤(A)及び式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂(B)を含有するレジスト組成物。
Figure 2011102959
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、有機対カチオンを表す。]
Figure 2011102959
[式(aa)中、
Tは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。]
A resist composition comprising an acid generator (A) containing a salt represented by formula (I) as an active ingredient and a resin (B) having a repeating unit derived from a compound represented by formula (aa).
Figure 2011102959
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a C 1-17 divalent saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —CO—. It may be replaced with.
Y 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —CO—. , —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z + represents an organic counter cation. ]
Figure 2011102959
[In the formula (aa)
T represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom or a hydroxyl group. An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkoxycarbonyl group , An alkanoyloxyalkyl group or a cyano group, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced by at least one —SO 2 —, and —CO—, -O -, - S -, - SO 2 - or -N (R c) - it may be replaced by.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom. ]
Tが、式(T1)で表される基である請求項1記載のレジスト組成物。
Figure 2011102959
[式(T1)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、上記と同じ意味を表す。
*は、酸素原子との結合手を表す。
は、酸素原子又は−CH−を表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein T is a group represented by the formula (T1).
Figure 2011102959
[In the formula (T1),
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , An aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxyalkyl group, or a cyano group, and —CH 2 — included in the ring Is replaced by at least one —SO 2 —, and may be further replaced by —CO—, —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) —.
R c represents the same meaning as described above.
* Represents a bond with an oxygen atom.
T 1 represents an oxygen atom or —CH 2 —. ]
Tが、式(T2)で表される基である請求項1又は2に記載のレジスト組成物。
Figure 2011102959
[式(T2)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、ハロゲン原子又は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜4のアシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシアルキル基又はシアノ基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
及び*は、上記と同じ意味を表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein T is a group represented by the formula (T2).
Figure 2011102959
[In the formula (T2),
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. , An aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxyalkyl group, or a cyano group, and —CH 2 — included in the ring May be replaced by a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, —SO 2 — or —N (R c ) —.
R c and * represent the same meaning as described above. ]
樹脂(B)が、さらに、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である請求項1〜3のいずれかに記載のレジスト組成物。   The resin (B) is a resin that further has an acid-labile group, is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. The resist composition described in 1. さらに塩基性化合物を含有する請求項1〜4のいずれかに記載レジスト組成物。   Furthermore, the resist composition in any one of Claims 1-4 containing a basic compound. (1)式(aa)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂(B)を含有するレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程
を含むパターン形成方法。

Figure 2011102959

[式(aa)中、
Tは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置換されており、さらに、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、−SO−又は−N(R)−で置換されていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。]
(1) The process of apply | coating the resist composition containing resin (B) which has a repeating unit derived from the compound represented by Formula (aa) on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) A pattern forming method including a step of developing the heated composition layer using a developing device.

Figure 2011102959

[In the formula (aa)
T represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alkoxy group having 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. —CH 2 — contained in is substituted with at least one —SO 2 —, and further substituted with a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, —SO 2 — or —N (R c ) —. Also good.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom. ]
レジスト組成物が、さらに、式(I)で表される塩を有効成分とする酸発生剤(A)を含有する請求項6に記載のパターン形成方法。
Figure 2011102959
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、有機対カチオンを表す。]
The pattern formation method of Claim 6 in which a resist composition contains the acid generator (A) which uses the salt represented by Formula (I) as an active ingredient further.
Figure 2011102959
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a C 1-17 divalent saturated hydrocarbon group which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —CO—. It may be replaced with.
Y 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —CO—. , —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted.
R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z + represents an organic counter cation. ]
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