JP2011118123A - Positive resist composition and method for forming resist pattern - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition excellent in depth of focus (DOF) characteristics. <P>SOLUTION: The positive resist composition contains a base component (A) and a photoacid generator component (B). The component (A) contains a resin component (A1) having a structural unit (a0) expressed by general formula (a0-1) and a structural unit (a1) derived from an acrylate containing an acid dissociable dissolution inhibiting group. The component (B) contains an acid generator (B1) and an acid generator (B2) generating a weak acid. In general formula (a0-1), R represents a hydrogen atom, a 1-5C alkyl group or a 1-5C halogenated alkyl group; and W represents a cyclic alkylene group which may include an oxygen atom in any optinal position. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポジ型レジスト組成物、および該ポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a positive resist composition and a resist pattern forming method using the positive resist composition.

リソグラフィー技術においては、例えば基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対し、所定のパターンが形成されたマスクを介して、光、電子線等の放射線にて選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。
露光した部分が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、露光した部分が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化(高エネルギー化)が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長(高エネルギー)のEB(電子線)、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
In lithography technology, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, and the resist film is selectively exposed to light such as light or an electron beam through a mask on which a predetermined pattern is formed. And a development process is performed to form a resist pattern having a predetermined shape on the resist film.
A resist material in which the exposed portion changes to a property that dissolves in the developer is referred to as a positive type, and a resist material that changes to a property in which the exposed portion does not dissolve in the developer is referred to as a negative type.
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has rapidly progressed due to advances in lithography technology. As a technique for miniaturization, the exposure light source is generally shortened in wavelength (increased energy). Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but at present, mass production of semiconductor elements using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser has started. Further, studies have been made on EB (electron beam), EUV (extreme ultraviolet), X-rays, and the like having shorter wavelengths (higher energy) than these excimer lasers.

露光光源の短波長化に伴い、レジスト材料には、露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性の向上が求められる。このような要求を満たすレジスト材料として化学増幅型レジストが知られている。化学増幅型レジストとしては、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分とを含有する組成物が一般的に用いられている。たとえばポジ型の化学増幅型レジスト組成物の場合、基材成分として、酸の作用により基材成のアルカリ現像液に対する溶解性が増大するものが用いられている。
従来、化学増幅型レジスト組成物の基材成分としては主に樹脂(ベース樹脂)が用いられている。ポジ型の場合、ベース樹脂としては、一般的に、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂が用いられている。
現在、ArFエキシマレーザーリソグラフィー等において使用される化学増幅型レジスト組成物のベース樹脂としては、193nm付近における透明性に優れることから、(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位を主鎖に有する樹脂(アクリル系樹脂)が主流である(たとえば特許文献1参照)。
Along with the shortening of the wavelength of the exposure light source, the resist material is required to be improved in lithography characteristics such as sensitivity to the exposure light source and resolution capable of reproducing a pattern with a fine dimension. A chemically amplified resist is known as a resist material that satisfies such requirements. As the chemically amplified resist, a composition containing a base material component whose solubility in an alkaline developer is changed by the action of an acid and an acid generator component that generates an acid upon exposure is generally used. For example, in the case of a positive-type chemically amplified resist composition, a substrate component that has increased solubility in a base-component alkaline developer by the action of an acid is used.
Conventionally, a resin (base resin) is mainly used as a base component of a chemically amplified resist composition. In the case of the positive type, a resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid is generally used as the base resin.
At present, as a base resin of a chemically amplified resist composition used in ArF excimer laser lithography and the like, it has a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester in its main chain because of its excellent transparency near 193 nm. Resin (acrylic resin) is the mainstream (see, for example, Patent Document 1).

ここで、「(メタ)アクリル酸」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸と、α位にメチル基が結合したメタクリル酸の一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリル酸エステル」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸エステルと、α位にメチル基が結合したメタクリル酸エステルの一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリレート」とは、α位に水素原子が結合したアクリレートと、α位にメチル基が結合したメタクリレートの一方あるいは両方を意味する。   Here, “(meth) acrylic acid” means one or both of acrylic acid having a hydrogen atom bonded to the α-position and methacrylic acid having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylic acid ester” means one or both of an acrylic acid ester having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylic acid ester having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylate” means one or both of an acrylate having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylate having a methyl group bonded to the α-position.

該ベース樹脂は、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、複数の構成単位を含有している。たとえばポジ型の場合には、通常、酸発生剤から発生した酸の作用により解離する酸解離性溶解抑制基を有する構成単位のほか、水酸基等の極性基を有する構成単位、ラクトン構造を有する構成単位等を含むものが用いられている。特に、極性基を有する構成単位は、アルカリ現像液との親和性を高め、解像性の向上に寄与することから汎用されている。
また、現在、化学増幅型レジスト組成物に、基材成分および酸発生剤以外に、アルキルアミン、アルキルアルコールアミン等の含窒素低分子化合物を配合することが行われている(たとえば特許文献2〜3参照)。
また、含窒素置換基を含有する樹脂をレジスト組成物に配合することも提案されている(たとえば特許文献4参照)。
これらの含窒素成分は、酸発生剤から発生する酸をトラップするクエンチャーとして作用し、レジストパターン形状等のリソグラフィー特性等の向上に寄与する。
The base resin generally contains a plurality of structural units in order to improve lithography properties and the like. For example, in the case of a positive type, in addition to a structural unit having an acid dissociable, dissolution inhibiting group that is dissociated by the action of an acid generated from an acid generator, a structural unit having a polar group such as a hydroxyl group, or a structure having a lactone structure Those including units are used. In particular, a structural unit having a polar group is widely used because it increases the affinity with an alkali developer and contributes to an improvement in resolution.
Currently, in addition to the base component and acid generator, nitrogen-containing low molecular weight compounds such as alkylamines and alkylalcoholamines are blended into the chemically amplified resist composition (for example, Patent Documents 2 to 2). 3).
Also, it has been proposed to blend a resin containing a nitrogen-containing substituent into a resist composition (see, for example, Patent Document 4).
These nitrogen-containing components act as a quencher that traps the acid generated from the acid generator, and contribute to the improvement of lithography properties such as the resist pattern shape.

特開2003−241385号公報JP 2003-241385 A 特開平5−249662号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-249662 特開平5−232706号公報JP-A-5-232706 特開平11−084660号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-084660

パターンの微細化がますます進むなか、レジスト材料にも、高解像性とともに、種々のリソグラフィー特性又はパターン形状の向上が求められている。リソグラフィー特性としては、たとえばパターン形成の際のプロセスマージン等を向上させるため、焦点深度幅(DOF)特性の向上が求められている。
しかしながら、従来のレジスト組成物においては、たとえばホールパターンを形成しようとした際、DOF特性の向上を図ると真円性が低下する等、DOF特性とパターン形状とを両立することが難しいという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、焦点深度幅(DOF)特性に優れ、かつ、良好な形状のパターンを形成できるポジ型レジスト組成物、および該ポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供することを課題とする。
As the pattern becomes increasingly finer, resist materials are also required to have various lithographic properties or improved pattern shapes as well as high resolution. As lithography characteristics, for example, in order to improve a process margin at the time of pattern formation, an improvement in depth of focus (DOF) characteristics is required.
However, in the conventional resist composition, for example, when trying to form a hole pattern, there is a problem that it is difficult to achieve both the DOF characteristic and the pattern shape, for example, when the DOF characteristic is improved, the roundness is lowered. is there.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a positive resist composition excellent in depth of focus (DOF) characteristics and capable of forming a pattern having a good shape, and the positive resist composition. It is an object of the present invention to provide a resist pattern forming method used.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、酸発生剤として特定のアニオン部を有するものを使用し、これに、極性基として−OSONHを含む特定の樹脂を組み合わせると共に、露光により強度の弱い酸を発生する酸発生剤をさらに併用することにより上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の第一の態様は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含有するポジ型レジスト組成物であって、前記基材成分(A)は、下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)と、酸解離性溶解抑制基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a1)とを有する樹脂成分(A1)を含有し、前記酸発生剤成分(B)は、下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種の酸発生剤(B1)と、下記一般式(4)で表される化合物からなる酸発生剤(B2)とを含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物である。
As a result of intensive studies, the inventors have used an acid generator having a specific anion moiety, combined with a specific resin containing —OSO 2 NH 2 as a polar group, and by exposure. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by further using an acid generator that generates an acid having low strength, and the present invention has been completed.
That is, the first aspect of the present invention is a positive containing a base component (A) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure. The base material component (A) is derived from a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1) and an acrylate ester containing an acid dissociable, dissolution inhibiting group. A resin component (A1) having a structural unit (a1), wherein the acid generator component (B) is selected from the group consisting of compounds represented by any one of the following general formulas (1) to (3). A positive resist composition comprising at least one acid generator (B1) selected and an acid generator (B2) comprising a compound represented by the following general formula (4).

Figure 2011118123
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を表し;Wは任意の位置に酸素原子を含んでいてもよい環状のアルキレン基を表す。]
Figure 2011118123
[Wherein, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; W represents a cyclic alkylene group which may contain an oxygen atom at an arbitrary position; To express. ]

Figure 2011118123
[式中、X10は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基であり、Qはカルボニル基を含む2価の連結基であり、pは1〜3の整数であり;X20は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基であり、Qは単結合またはアルキレン基であり、qは1〜3の整数であり;X30は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基であり、Qは単結合または2価の連結基であり、Y10はカルボニル基またはスルホニル基であり、Y11は置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基または置換基を有していてもよい炭素数1〜10のフッ素化アルキル基であり;Aは対カチオンである。]
Figure 2011118123
[Wherein, X 10 is an optionally substituted hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, Q 1 is a divalent linking group containing a carbonyl group, and p is an integer of 1 to 3. by and; X 20 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent group, Q 2 is a single bond or an alkylene group, q is an integer from 1 to 3; X 30 Is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, Q 3 is a single bond or a divalent linking group, Y 10 is a carbonyl group or a sulfonyl group, and Y 11 is An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent; A + is a counter cation. ]

Figure 2011118123
[式(4)中、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基である。ただし、−SO における硫黄原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない。Abは芳香族基を有する対カチオンである。]
Figure 2011118123
[In Formula (4), R0 is a C1-C12 hydrocarbon group which may have a substituent. However, the fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the sulfur atom in —SO 3 . Ab + is a counter cation having an aromatic group. ]

本発明の第二の態様は、支持体上に、前記第一の態様のポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜をアルカリ現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a step of forming a resist film on a support using the positive resist composition of the first aspect, a step of exposing the resist film, and an alkali development of the resist film. And a resist pattern forming method including a step of forming a resist pattern.

本明細書および本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状および環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状および環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、「ハロゲン化アルキレン基」は、アルキレン基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「ヒドロキシアルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部または全部が水酸基で置換された基である。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, “aliphatic” is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean groups, compounds, and the like that do not have aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
Unless otherwise specified, the “alkylene group” includes linear, branched and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with halogen atoms, and the “halogenated alkylene group” is a part of or all of the hydrogen atoms in the alkylene group is a halogen atom. The halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The “hydroxyalkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a hydroxyl group.
“Structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
“Exposure” is a concept including general irradiation of radiation.

本発明によれば、焦点深度幅(DOF)特性に優れ、かつ、良好な形状のパターンを形成できるポジ型レジスト組成物、および該ポジ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resist pattern formation method using the positive resist composition which is excellent in a depth of focus width (DOF) characteristic, and can form a pattern of a favorable shape, and this positive resist composition can be provided.

試験例1における、樹脂溶液Aを用いた際の「露光量に対する膜減り量」の結果を示すグラフである。6 is a graph showing a result of “a film reduction amount with respect to an exposure amount” when using a resin solution A in Test Example 1; 試験例1における、樹脂溶液A’を用いた際の「露光量に対する膜減り量」の結果を示すグラフである。6 is a graph showing a result of “a film reduction amount with respect to an exposure amount” when using a resin solution A ′ in Test Example 1. FIG.

≪ポジ型レジスト組成物≫
本発明のポジ型レジスト組成物は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(A)(以下、(A)成分という。)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下、(B)成分という。)とを含有する。
かかるポジ型レジスト組成物においては、放射線が照射(露光)されると、(B)成分から酸が発生し、該酸の作用により(A)成分のアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。そのため、レジストパターンの形成において、当該ポジ型レジスト組成物を用いて得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、当該レジスト膜における露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が増大する一方で、未露光部のアルカリ現像液に対する溶解性は変化しないため、アルカリ現像を行うことによりレジストパターンを形成することができる。
≪Positive resist composition≫
The positive resist composition of the present invention comprises a base component (A) (hereinafter referred to as component (A)) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, and an acid generator that generates an acid upon exposure. Component (B) (hereinafter referred to as component (B)).
In such a positive resist composition, when radiation is irradiated (exposed), an acid is generated from the component (B), and the solubility of the component (A) in an alkaline developer is increased by the action of the acid. Therefore, in the formation of the resist pattern, when selective exposure is performed on the resist film obtained using the positive resist composition, the solubility of the exposed portion of the resist film in the alkaline developer increases. Since the solubility of the unexposed portion in the alkaline developer does not change, a resist pattern can be formed by performing alkali development.

<(A)成分>
本発明において、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物を意味する。
基材成分としては、通常、分子量が500以上の有機化合物が用いられる。分子量が500以上であることにより、充分な膜形成能を備えるとともに、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすい。
「分子量が500以上の有機化合物」は、非重合体と重合体とに大別される。
非重合体としては、通常、分子量が500以上4000未満のものが用いられる。以下、「低分子化合物」という場合は、分子量が500以上4000未満の非重合体を示す。
重合体としては、通常、分子量が1000以上のものが用いられる。本明細書および特許請求の範囲において「高分子化合物」は分子量が1000以上の重合体を示す。
高分子化合物の場合、「分子量」はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の質量平均分子量を用いるものとする。
<(A) component>
In the present invention, the “base material component” means an organic compound having a film forming ability.
As the base material component, an organic compound having a molecular weight of 500 or more is usually used. When the molecular weight is 500 or more, it has a sufficient film forming ability and can easily form a nano-level resist pattern.
“Organic compounds having a molecular weight of 500 or more” are roughly classified into non-polymers and polymers.
As the non-polymer, those having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 are usually used. Hereinafter, the term “low molecular compound” refers to a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, those having a molecular weight of 1000 or more are usually used. In the present specification and claims, “polymer compound” refers to a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
In the case of a polymer compound, the “molecular weight” is a polystyrene-reduced mass average molecular weight determined by GPC (gel permeation chromatography).

本発明のポジ型レジスト組成物において、(A)成分は、前記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)と、酸解離性溶解抑制基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a1)とを有する樹脂成分(A1)(以下、(A1)成分という。)を含有する。   In the positive resist composition of the present invention, the component (A) is derived from the structural unit (a0) represented by the general formula (a0-1) and an acrylate ester containing an acid dissociable, dissolution inhibiting group. A resin component (A1) having a structural unit (a1) (hereinafter referred to as component (A1)) is contained.

[樹脂成分(A1)]
(A1)成分は、前記の構成単位(a0)と構成単位(a1)とを有する。
(A1)成分は、構成単位(a0)および(a1)に加えて、さらに、−SO−含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位およびラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位からなる群から選択される少なくとも一種の構成単位(a2)を有することが好ましい。
(A1)成分は、構成単位(a0)および(a1)に加えて、または構成単位(a0)、(a1)および(a2)に加えて、さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a3)を有してもよい。
(A1)成分は、構成単位(a0)および(a1)に加えて、または構成単位(a0)、(a1)および(a2)に加えて、または構成単位(a0)、(a1)および(a3)に加えて、または構成単位(a0)、(a1)、(a2)および(a3)に加えて、さらに、酸非解離性の脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a4)を有してもよい。
[Resin component (A1)]
The component (A1) has the structural unit (a0) and the structural unit (a1).
In addition to the structural units (a0) and (a1), the component (A1) further includes a structural unit derived from an acrylate ester containing a —SO 2 — containing cyclic group and an acrylic acid containing a lactone-containing cyclic group It is preferable to have at least one structural unit (a2) selected from the group consisting of structural units derived from esters.
In addition to the structural units (a0) and (a1), or in addition to the structural units (a0), (a1) and (a2), the component (A1) is an acrylic containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group You may have the structural unit (a3) induced | guided | derived from an acid ester.
The component (A1) is added to the structural units (a0), (a1) and (a1), or in addition to the structural units (a0), (a1) and (a2), or the structural units (a0), (a1) and (a3). ) Or in addition to the structural units (a0), (a1), (a2) and (a3), and a structural unit derived from an acrylate ester containing a non-acid-dissociable aliphatic cyclic group (A4) may be included.

(構成単位(a0))
構成単位(a0)は、前記一般式(a0−1)で表される。
式(a0−1)中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を表す。
Rにおける炭素数1〜5のアルキル基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。
Rにおける炭素数1〜5のフッ素化アルキル基としては、直鎖状または分岐鎖状のフッ素化アルキル基が好ましく、例えば、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ−tert-ブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロネオペンチル基などが挙げられる。
Rは、工業的入手の容易さから、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であることが好ましく、水素原子またはメチル基であることがより好ましい。
(Structural unit (a0))
The structural unit (a0) is represented by the general formula (a0-1).
In formula (a0-1), R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is preferably a linear or branched alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl. Group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like.
The fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is preferably a linear or branched fluorinated alkyl group, such as a monofluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, perfluoroethyl group. Perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluoroisobutyl group, perfluoro-tert-butyl group, perfluoropentyl group, perfluoroisopentyl group, perfluoroneopentyl group and the like.
R is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, from the viewpoint of industrial availability.

式(a0−1)中、Wは任意の位置に酸素原子を含んでいてもよい環状のアルキレン基を表す。
該アルキレン基の炭素数は3〜20であることが好ましく、5〜12であることがより好ましい。
該アルキレン基は、種々のリソグラフィー特性に優れることから単環式、多環式ともに好ましい。Tgが高くなることによりリソグラフィー特性が向上する点や、エッチング耐性がより向上する点から、多環式であることが好ましく、2〜4環式であることが好ましい。
該アルキレン基として具体的には、例えばシクロプロパンジイル基、シクロブタ−1,2−ジイル基、シクロブタ−1,3−ジイル基、シクロペンタ−1,2−ジイル基、シクロペンタ−1,3,−ジイル基、シクロヘキサ−1,2−ジイル基、シクロヘキサ−1,3−ジイル基、シクロヘキサ−1,4−ジイル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,3−ジイル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,5−ジイル基、7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,5−ジイル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,6−ジイル基、7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,6−ジイル基、アダマンタ−1,3−ジイル基、アダマンタ−1,2−ジイル基などが挙げられる。
In formula (a0-1), W represents a cyclic alkylene group which may contain an oxygen atom at an arbitrary position.
The alkylene group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 5 to 12 carbon atoms.
The alkylene group is preferably both monocyclic and polycyclic because it is excellent in various lithography properties. From the viewpoint that the lithography properties are improved by increasing Tg and the etching resistance is further improved, polycyclic is preferable, and 2 to 4 cyclic is preferable.
Specific examples of the alkylene group include a cyclopropanediyl group, a cyclobuta-1,2-diyl group, a cyclobuta-1,3-diyl group, a cyclopenta-1,2-diyl group, and a cyclopenta-1,3-diyl. Group, cyclohexa-1,2-diyl group, cyclohexa-1,3-diyl group, cyclohexa-1,4-diyl group, bicyclo [2.2.1] hepta-2,3-diyl group, bicyclo [2. 2.1] hepta-2,5-diyl group, 7-oxabicyclo [2.2.1] hepta-2,5-diyl group, bicyclo [2.2.1] hepta-2,6-diyl group, Examples include 7-oxabicyclo [2.2.1] hepta-2,6-diyl group, adamanta-1,3-diyl group, adamanta-1,2-diyl group and the like.

構成単位(a0)として、より具体的には、下記式(a0−1−10)〜(a0−1−33)で表される構成単位が挙げられる。   More specifically, examples of the structural unit (a0) include structural units represented by the following formulas (a0-1-10) to (a0-1-33).

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

(A1)成分において、構成単位(a0)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A1)成分中、構成単位(a0)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位に対し、1〜40モル%が好ましく、1〜35モル%がより好ましく、5〜30モル%がさらに好ましく、5〜25モル%が特に好ましい。下限値以上とすることによって、DOF等のリソグラフィー特性が向上し、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
In the component (A1), as the structural unit (a0), one type of structural unit may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the component (A1), the proportion of the structural unit (a0) is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 1 to 35 mol%, and more preferably 5 to 30 mol% with respect to all the structural units constituting the component (A1). Is more preferable, and 5 to 25 mol% is particularly preferable. Lithographic properties such as DOF are improved by setting it to the lower limit value or more, and balancing with other structural units can be achieved by setting the upper limit value or less.

(構成単位(a1))
構成単位(a1)は、酸解離性溶解抑制基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
ここで本明細書および特許請求の範囲において、「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、α位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸エステルのほか、α位の炭素原子に置換基(水素原子以外の原子または基)が結合しているものも含む概念とする。該α位の炭素原子に結合する置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことである。
アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基としての炭素数1〜5のアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
α位の置換基としての炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基として、具体的には、上記「α位の置換基としての炭素数1〜5のアルキル基」の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
アクリル酸エステルのα位に結合しているのは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基であることがより好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることが最も好ましい。
(Structural unit (a1))
The structural unit (a1) is a structural unit derived from an acrylate ester containing an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
Here, in the present specification and claims, the “structural unit derived from an acrylate ester” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
“Acrylic acid esters” include those in which a hydrogen atom is bonded to the carbon atom at the α-position, and those in which a substituent (atom or group other than a hydrogen atom) is bonded to the carbon atom in the α-position. Include concepts. Examples of the substituent bonded to the α-position carbon atom include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a hydroxyalkyl group. The α-position carbon atom of the acrylate ester is a carbon atom to which a carbonyl group is bonded unless otherwise specified.
In the acrylic ester, the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as the substituent at the α-position, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl C1-C5 linear or branched alkyl groups, such as a group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group.
As the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as the substituent at the α-position, specifically, a part or all of the hydrogen atoms of the above “alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as the substituent at the α-position” Is a group substituted with a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
The α-position of the acrylate ester is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Are more preferably an alkyl group or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a hydrogen atom or a methyl group in terms of industrial availability.

「酸解離性溶解抑制基」は、解離前は(A1)成分全体をアルカリ現像液に対して難溶とするアルカリ溶解抑制性と、露光により(B)成分から発生する酸の作用により解離し得る酸解離性とを有する基である。構成単位(a1)における酸解離性溶解抑制基が解離すると、(A1)成分全体のアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。
構成単位(a1)における酸解離性溶解抑制基としては、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂の酸解離性溶解抑制基として提案されているものを使用することができる。一般的には、(メタ)アクリル酸等におけるカルボキシ基と環状または鎖状の第3級アルキルエステルを形成する基;アルコキシアルキル基等のアセタール型酸解離性溶解抑制基などが広く知られている。なお、「(メタ)アクリル酸エステル」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸エステルと、α位にメチル基が結合したメタクリル酸エステルの一方あるいは両方を意味する。
ここで、「第3級アルキルエステル」とは、カルボキシ基の水素原子が、鎖状または環状のアルキル基で置換されることによりエステルを形成しており、そのカルボニルオキシ基(−C(O)−O−)の末端の酸素原子に、前記鎖状または環状のアルキル基の第3級炭素原子が結合している構造を示す。この第3級アルキルエステルにおいては、酸が作用すると、酸素原子と第3級炭素原子との間で結合が切断される。
前記鎖状または環状のアルキル基は置換基を有していてもよい。
以下、カルボキシ基と第3級アルキルエステルを構成することにより、酸解離性となっている基を、便宜上、「第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基」という。
The “acid-dissociable, dissolution-inhibiting group” is dissociated before the dissociation by the action of an acid that is generated from the component (B) upon exposure and the alkali dissolution-inhibiting property that makes the entire component (A1) difficult to dissolve in an alkali developer. It is a group having acid dissociation properties. When the acid dissociable, dissolution inhibiting group in the structural unit (a1) is dissociated, the solubility of the entire component (A1) in the alkali developer increases.
As the acid dissociable, dissolution inhibiting group in the structural unit (a1), those proposed so far as the acid dissociable, dissolution inhibiting group of the base resin for chemically amplified resist can be used. Generally, a group that forms a cyclic or chain tertiary alkyl ester with a carboxy group in (meth) acrylic acid or the like; an acetal-type acid dissociable, dissolution inhibiting group such as an alkoxyalkyl group is widely known. . The “(meth) acrylic acid ester” means one or both of an acrylic acid ester having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylic acid ester having a methyl group bonded to the α-position.
Here, the “tertiary alkyl ester” is an ester formed by replacing a hydrogen atom of a carboxy group with a chain or cyclic alkyl group, and the carbonyloxy group (—C (O)). A structure in which the tertiary carbon atom of the chain or cyclic alkyl group is bonded to the terminal oxygen atom of -O-). In this tertiary alkyl ester, when an acid acts, a bond is cut between an oxygen atom and a tertiary carbon atom.
The chain or cyclic alkyl group may have a substituent.
Hereinafter, a group that is acid dissociable by constituting a carboxy group and a tertiary alkyl ester is referred to as a “tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group” for convenience.

第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基としては、脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基、脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基が挙げられる。
ここで、「脂肪族分岐鎖状」とは、芳香族性を持たない分岐鎖状の構造を有することを示す。「脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基」の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、「炭化水素基」は飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。
脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、−C(R71)(R72)(R73)で表される基が挙げられる。式中、R71〜R73は、それぞれ独立に、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基である。−C(R71)(R72)(R73)で表される基は、炭素数が4〜8であることが好ましく、具体的にはtert−ブチル基、2−メチル−2−ブチル基、2−メチル−2−ペンチル基、3−メチル−3−ペンチル基などが挙げられる。特にtert−ブチル基が好ましい。
Examples of the tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group include an aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group and an acid dissociable, dissolution inhibiting group containing an aliphatic cyclic group.
Here, “aliphatic branched” means having a branched structure without aromaticity. The structure of the “aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group” is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but is preferably a hydrocarbon group. The “hydrocarbon group” may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated.
Examples of the aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group include a group represented by -C (R 71 ) (R 72 ) (R 73 ). Wherein, R 71 to R 73 each independently represents a linear alkyl group of 1 to 5 carbon atoms. The group represented by —C (R 71 ) (R 72 ) (R 73 ) preferably has 4 to 8 carbon atoms, specifically, a tert-butyl group or a 2-methyl-2-butyl group. , 2-methyl-2-pentyl group, 3-methyl-3-pentyl group and the like. A tert-butyl group is particularly preferable.

「脂肪族環式基」は、芳香族性を持たない単環式基または多環式基であることを示す。
「脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基」における脂肪族環式基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
該脂肪族環式基の置換基を除いた基本の環の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、該炭化水素基は、飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。
脂肪族環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
脂肪族環式基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基や、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などの脂環式炭化水素基が挙げられる。また、これらの脂環式炭化水素基の環を構成する炭素原子の一部がエーテル基(−O−)で置換されたものであってもよい。
The “aliphatic cyclic group” means a monocyclic group or a polycyclic group having no aromaticity.
The aliphatic cyclic group in the “acid dissociable, dissolution inhibiting group containing an aliphatic cyclic group” may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, an oxygen atom (= O), and the like. Is mentioned.
The basic ring structure excluding the substituent of the aliphatic cyclic group is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but is preferably a hydrocarbon group. The hydrocarbon group may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated.
The aliphatic cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
Examples of the aliphatic cyclic group include one or more hydrogens from a monocycloalkane which may or may not be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group. Examples thereof include a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. More specifically, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane or one or more polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane or tetracyclododecane. And an alicyclic hydrocarbon group such as a group in which a hydrogen atom is removed. Moreover, a part of carbon atoms constituting the ring of these alicyclic hydrocarbon groups may be substituted with an ether group (—O—).

脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、
(i)1価の脂肪族環式基の環骨格上、当該酸解離性溶解抑制基に隣接する原子(たとえば−C(=O)−O−における−O−)と結合する炭素原子に置換基(水素原子以外の原子または基)が結合して第3級炭素原子が形成されている基;
(ii)1価の脂肪族環式基と、これに結合する第3級炭素原子を有する分岐鎖状アルキレンとを有する基;等が挙げられる。
前記(i)の基において、脂肪族環式基の環骨格上、当該酸解離性溶解抑制基に隣接する原子と結合する炭素原子に結合する置換基としては、たとえばアルキル基が挙げられる。該アルキル基としては、たとえば後述する式(1−1)〜(1−9)中のR14と同様のものが挙げられる。
前記(i)の基の具体例としては、たとえば、下記一般式(1−1)〜(1−9)で表される基等が挙げられる。
前記(ii)の基の具体例としては、たとえば、下記一般式(2−1)〜(2−6)で表される基等が挙げられる。
Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group containing an aliphatic cyclic group include:
(I) Substitution with a carbon atom bonded to an atom adjacent to the acid dissociable, dissolution inhibiting group (for example, —O— in —C (═O) —O—) on the ring skeleton of a monovalent aliphatic cyclic group A group in which a group (atom or group other than a hydrogen atom) is bonded to form a tertiary carbon atom;
(Ii) a group having a monovalent aliphatic cyclic group and a branched alkylene having a tertiary carbon atom bonded thereto; and the like.
In the group (i), examples of the substituent bonded to the carbon atom bonded to the atom adjacent to the acid dissociable, dissolution inhibiting group on the ring skeleton of the aliphatic cyclic group include an alkyl group. Examples of the alkyl group include those similar to R 14 in formulas (1-1) to (1-9) described later.
Specific examples of the group (i) include groups represented by the following general formulas (1-1) to (1-9).
Specific examples of the group (ii) include groups represented by the following general formulas (2-1) to (2-6).

Figure 2011118123
[式中、R14はアルキル基であり、gは0〜8の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R 14 represents an alkyl group, and g represents an integer of 0 to 8. ]

Figure 2011118123
[式中、R15およびR16は、それぞれ独立してアルキル基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group. ]

上記R14のアルキル基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましい。
該直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜5であることが好ましく、1〜4がより好ましく、1または2がさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基またはn−ブチル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
該分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜5がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられ、イソプロピル基であることが最も好ましい。
gは0〜3の整数が好ましく、1〜3の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましい。
15〜R16のアルキル基としては、R14のアルキル基と同様のものが挙げられる。
上記式(1−1)〜(1−9)、(2−1)〜(2−6)中、環を構成する炭素原子の一部がエーテル性酸素原子(−O−)で置換されていてもよい。
また、式(1−1)〜(1−9)、(2−1)〜(2−6)中、環を構成する炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子、フッ素化アルキル基が挙げられる。
The alkyl group for R 14 is preferably a linear or branched alkyl group.
The linear alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4, and still more preferably 1 or 2. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, or an n-butyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
The branched alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specific examples include isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like, and isopropyl group is most preferable.
g is preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 1 to 3, and still more preferably 1 or 2.
Examples of the alkyl group for R 15 to R 16 include the same alkyl groups as those for R 14 .
In the formulas (1-1) to (1-9) and (2-1) to (2-6), a part of the carbon atoms constituting the ring is substituted with an etheric oxygen atom (—O—). May be.
In formulas (1-1) to (1-9) and (2-1) to (2-6), a hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting the ring may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, and a fluorinated alkyl group.

「アセタール型酸解離性溶解抑制基」は、一般的に、カルボキシ基、水酸基等のアルカリ可溶性基末端の水素原子と置換して酸素原子と結合している。そして、露光により酸が発生すると、この酸が作用して、アセタール型酸解離性溶解抑制基と、当該アセタール型酸解離性溶解抑制基が結合した酸素原子との間で結合が切断される。
アセタール型酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、下記一般式(p1)で表される基が挙げられる。
The “acetal-type acid dissociable, dissolution inhibiting group” is generally bonded to an oxygen atom by substituting a hydrogen atom at the terminal of an alkali-soluble group such as a carboxy group or a hydroxyl group. When an acid is generated by exposure, the acid acts to break the bond between the acetal acid dissociable, dissolution inhibiting group and the oxygen atom to which the acetal acid dissociable, dissolution inhibiting group is bonded.
Examples of the acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group include a group represented by the following general formula (p1).

Figure 2011118123
[式中、R’,R’はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、nは0〜3の整数を表し、Yは炭素数1〜5のアルキル基または脂肪族環式基を表す。]
Figure 2011118123
[Wherein, R 1 'and R 2 ' each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 3, and Y represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Or represents an aliphatic cyclic group. ]

式(p1)中、nは、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、0が最も好ましい。
’,R’のアルキル基としては、上記アクリル酸エステルについての説明で、α位の置換基として挙げたアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
本発明においては、R’,R’のうち少なくとも1つが水素原子であることが好ましい。すなわち、酸解離性溶解抑制基(p1)が、下記一般式(p1−1)で表される基であることが好ましい。
In formula (p1), n is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and most preferably 0.
Examples of the alkyl group for R 1 ′ and R 2 ′ include the same alkyl groups as those described above for the α-position substituent in the description of the acrylic ester, and a methyl group or an ethyl group is preferable. Is most preferred.
In the present invention, it is preferable that at least one of R 1 ′ and R 2 ′ is a hydrogen atom. That is, the acid dissociable, dissolution inhibiting group (p1) is preferably a group represented by the following general formula (p1-1).

Figure 2011118123
[式中、R’、n、Yは上記と同じである。]
Figure 2011118123
[Wherein R 1 ′, n and Y are the same as described above. ]

Yのアルキル基としては、上記アクリル酸エステルについての説明で、α位の置換基として挙げたアルキル基と同様のものが挙げられる。
Yの脂肪族環式基としては、従来ArFレジスト等において多数提案されている単環又は多環式の脂肪族環式基の中から適宜選択して用いることができ、たとえば上記「脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基」で挙げた脂肪族環式基と同様のものが例示できる。
Examples of the alkyl group for Y include the same alkyl groups as those described as the α-position substituent in the description of the acrylic ester.
The aliphatic cyclic group for Y can be appropriately selected from monocyclic or polycyclic aliphatic cyclic groups conventionally proposed in a number of ArF resists and the like. For example, the above “aliphatic ring” Examples thereof are the same as the aliphatic cyclic groups mentioned in “Acid-dissociable, dissolution-inhibiting group containing a formula group”.

アセタール型酸解離性溶解抑制基としては、下記一般式(p2)で示される基も挙げられる。   Examples of the acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group also include a group represented by the following general formula (p2).

Figure 2011118123
[式中、R17、R18はそれぞれ独立して直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基または水素原子であり;R19は直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基である。または、R17およびR19がそれぞれ独立に直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基であって、R17の末端とR19の末端とが結合して環を形成していてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R 17 and R 18 each independently represents a linear or branched alkyl group or a hydrogen atom; and R 19 represents a linear, branched or cyclic alkyl group. Alternatively, R 17 and R 19 may be each independently a linear or branched alkylene group, and the end of R 17 and the end of R 19 may be bonded to form a ring. ]

17、R18において、アルキル基の炭素数は、好ましくは1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよく、エチル基、メチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
特にR17、R18の一方が水素原子で、他方がメチル基であることが好ましい。
19は直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基であり、炭素数は好ましくは1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれでもよい。
19が直鎖状、分岐鎖状の場合は炭素数1〜5であることが好ましく、エチル基、メチル基がさらに好ましく、エチル基が最も好ましい。
19が環状の場合は炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。中でもアダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
また、上記式(p2)においては、R17及びR19がそれぞれ独立に直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基(好ましくは炭素数1〜5のアルキレン基)であって、R19の末端とR17の末端とが結合していてもよい。
この場合、R17と、R19と、R19が結合した酸素原子と、該酸素原子およびR17が結合した炭素原子とにより環式基が形成されている。該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。
In R 17 and R 18 , the alkyl group preferably has 1 to 15 carbon atoms, may be linear or branched, and is preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably a methyl group.
In particular, it is preferable that one of R 17 and R 18 is a hydrogen atom and the other is a methyl group.
R 19 is a linear, branched or cyclic alkyl group, preferably having 1 to 15 carbon atoms, and may be any of linear, branched or cyclic.
When R 19 is linear or branched, it preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably an ethyl group.
When R 19 is cyclic, it preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, one or more polycycloalkanes such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group. And the like, in which a hydrogen atom is removed. Specific examples include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among them, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane is preferable.
In the above formula (p2), a R 17 and R 19 are each independently a linear or branched alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms), and the terminal of R 19 The terminal of R 17 may be bonded.
In this case, a cyclic group is formed by R 17 , R 19 , the oxygen atom to which R 19 is bonded, and the carbon atom to which the oxygen atom and R 17 are bonded. The cyclic group is preferably a 4- to 7-membered ring, and more preferably a 4- to 6-membered ring. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

構成単位(a1)として、より具体的には、下記一般式(a1−0−1)で表される構成単位、下記一般式(a1−0−2)で表される構成単位等が挙げられる。   More specifically, examples of the structural unit (a1) include structural units represented by general formula (a1-0-1) shown below, structural units represented by general formula (a1-0-2) shown below, and the like. .

Figure 2011118123
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり;Xは酸解離性溶解抑制基であり;Yは2価の連結基であり;Xは酸解離性溶解抑制基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; X 1 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group; Y 2 is a divalent linkage. X 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]

一般式(a1−0−1)において、Rのアルキル基、ハロゲン化アルキル基は、それぞれ、上記アクリル酸エステルについての説明で、α位の置換基として挙げたアルキル基、ハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基が最も好ましい。
は、酸解離性溶解抑制基であれば特に限定されることはなく、たとえば上述した第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基、アセタール型酸解離性溶解抑制基などを挙げることができ、第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基が好ましい。
一般式(a1−0−2)において、Rは上記と同様である。
は、式(a1−0−1)中のXと同様である。
In general formula (a1-0-1), the alkyl group and halogenated alkyl group represented by R are the same as the alkyl group and halogenated alkyl group mentioned as the substituent at the α-position in the description of the acrylate ester, respectively. Can be mentioned. R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a hydrogen atom or a methyl group.
X 1 is not particularly limited as long as it is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and examples thereof include the above-described tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group and acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group. And tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting groups are preferred.
In general formula (a1-0-2), R is the same as defined above.
X 2 is the same as X 1 in formula (a1-0-1).

の2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適なものとして挙げられる。
炭化水素基が「置換基を有する」とは、該炭化水素基における水素原子の一部または全部が、水素原子以外の基または原子で置換されていることを意味する。
該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent linking group of Y 2, but are not limited to, divalent hydrocarbon group which may have a substituent group, and a divalent linking group containing a hetero atom as preferred.
The hydrocarbon group having “substituent” means that part or all of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group are substituted with groups or atoms other than hydrogen atoms.
The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
More specifically, examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8がより好ましく、1〜5がさらに好ましく、1〜2が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
分岐鎖状の炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCHCH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
The linear or branched hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8, still more preferably 1 to 5, and most preferably 1 to 2.
As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [ — (CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
As the branched hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferable, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —. , -C (CH 3) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - and the like alkyl methylene groups; -CH ( CH 3) CH 2 -, - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3 Alkylalkylene groups such as CH 2 —, —C (CH 2 CH 3 ) 2 CH 2 —, etc .; alkyltri groups such as —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 —, etc. methylene; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH CH 3) CH 2 CH 2 - alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group such like. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O).

構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、該脂環式炭化水素基が前述した鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合するか又は鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。
脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、炭素数3〜6のモノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該モノシクロアルカンとしてはシクロペンタン、シクロヘキサン等が例示できる。多環式の脂環式炭化水素基としては、炭素数7〜12のポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとして具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
脂環式炭化水素基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure include an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), Examples thereof include a group bonded to the end of the aliphatic hydrocarbon group or interposed in the middle of the chain-like aliphatic hydrocarbon group.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from a C 3-6 monocycloalkane is preferable, and examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane having 7 to 12 carbon atoms is preferable. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane. , Tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.
The alicyclic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O).

芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。該芳香族炭化水素基の炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基として、具体的には、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いたアリール基、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基等が挙げられる。前記アリールアルキル基中のアルキル鎖の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
該芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基が有する芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよく、当該芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。
前者の例としては、前記アリール基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基、前記アリールアルキル基中の芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部が前記ヘテロ原子で置換されたヘテロアリールアルキル基等が挙げられる。
後者の例における芳香族炭化水素基の置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having an aromatic ring. The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, still more preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon ring such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group. Aryl groups such as aryl group, benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, etc., from which one is removed. The number of carbon atoms of the alkyl chain in the arylalkyl group is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, a part of carbon atoms constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, and the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is substituted with the substituent. May be.
Examples of the former include heteroaryl groups in which some of the carbon atoms constituting the ring of the aryl group are substituted with heteroatoms such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and aromatic hydrocarbons in the arylalkyl groups. Examples include heteroarylalkyl groups in which a part of carbon atoms constituting the ring is substituted with the heteroatom.
Examples of the substituent of the aromatic hydrocarbon group in the latter example include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxygen atom (═O).
The alkyl group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. preferable.
The alkoxy group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, tert- A butoxy group is preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
Examples of the halogen atom as a substituent for the aromatic hydrocarbon group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent of the aromatic hydrocarbon group include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.

「ヘテロ原子を含む2価の連結基」におけるヘテロ原子とは、炭素原子および水素原子以外原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む2価の連結基として、具体的には、−O−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、−NH−、−NR04(R04はアルキル基、アシル基等の置換基である。)−、−NH−C(=O)−、=N−等の非炭化水素基、これらの非炭化水素基の少なくとも1種と2価の炭化水素基との組み合わせ等が挙げられる。該2価の炭化水素基としては、上述した置換基を有していてもよい2価の炭化水素基と同様のものが挙げられ、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましい。
The hetero atom in the “divalent linking group containing a hetero atom” is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen atom.
As the divalent linking group containing a hetero atom, specifically, —O—, —C (═O) —, —C (═O) —O—, carbonate bond (—O—C (═O) — O -), - S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O -, - NH -, - NR 04 (R 04 is an alkyl group, a substituent such as an acyl group .)-, -NH-C (= O)-, = N- and the like, and combinations of at least one of these non-hydrocarbon groups with a divalent hydrocarbon group. Examples of the divalent hydrocarbon group include the same divalent hydrocarbon groups that may have a substituent as described above, and a linear or branched aliphatic hydrocarbon group is preferable. .

の2価の連結基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、2価の脂環式炭化水素基またはヘテロ原子を含む2価の連結基が好ましい。これらの中でも、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、またはヘテロ原子を含む2価の連結基が好ましい。
がアルキレン基である場合、該アルキレン基は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜6であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが特に好ましく、炭素数1〜3であることが最も好ましい。具体的には、前記で挙げた直鎖状のアルキレン基、分岐鎖状のアルキレン基と同様のものが挙げられる。
が2価の脂環式炭化水素基である場合、該脂環式炭化水素基としては、前記「構造中に環を含む脂肪族炭化水素基」で挙げた脂環族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
該脂環式炭化水素基としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、ノルボルナン、イソボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンから水素原子が二個以上除かれた基であることが特に好ましい。
The divalent linking group for Y 2 is preferably a linear or branched alkylene group, a divalent alicyclic hydrocarbon group, or a divalent linking group containing a hetero atom. Among these, a linear or branched alkylene group or a divalent linking group containing a hetero atom is preferable.
When Y 2 is an alkylene group, the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 4 carbon atoms. It is most preferable that it is number 1-3. Specific examples include the same linear alkylene groups and branched alkylene groups as mentioned above.
When Y 2 is a divalent alicyclic hydrocarbon group, examples of the alicyclic hydrocarbon group include the alicyclic hydrocarbon groups listed in the above-mentioned “aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure”. The same thing is mentioned.
The alicyclic hydrocarbon group is particularly preferably a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from cyclopentane, cyclohexane, norbornane, isobornane, adamantane, tricyclodecane or tetracyclododecane.

がヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基として好ましいものとして、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、一般式−A−O−B−、−[A−C(=O)−O]m’−B−または−A−O−C(=O)−B−で表される基[式中、AおよびBはそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m’は0〜3の整数である。]等が挙げられる。
が−NH−の場合、そのHはアルキル基、アリール基(芳香族基)等の置換基で置換されていてもよい。該置換基(アルキル基、アリール基等)は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8であることがさらに好ましく、1〜5であることが特に好ましい。
式−A−O−B−、−[A−C(=O)−O]m’−B−または−A−O−C(=O)−B−中、AおよびBは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基としては、前記でYにおける「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」として挙げたものと同様のものが挙げられる。
Aとしては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基またはエチレン基が特に好ましい。
Bとしては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチレン基、エチレン基またはアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
式−[A−C(=O)−O]m’−B−で表される基において、m’は0〜3の整数であり、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、1が最も好ましい。
ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、ヘテロ原子として酸素原子を有する直鎖状の基、例えばエーテル結合またはエステル結合を含む基が好ましく、前記式−A−O−B−、−[A−C(=O)−O]m’−B−または−A−O−C(=O)−B−で表される基がより好ましい。
これらのなかでも、式−A−O−B−または−[A−C(=O)−O]m’−B−で表される基が好ましく、式−[A−C(=O)−O]m’−B−で表される基がより好ましく、該式中のm’が1であるものがさらに好ましく、−(CHa’−C(=O)−O−(CHb’−で表される基が特に好ましい。
a’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。
b’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。
When Y 2 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred examples of the linking group include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C. (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —NH— (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group), —S—, —S ( ═O) 2 —, —S (═O) 2 —O—, general formula —A—O—B—, — [A—C (═O) —O] m ′ —B— or —A—O—. A group represented by C (═O) —B—, wherein A and B are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, O is an oxygen atom, m 'is an integer of 0-3. ] Etc. are mentioned.
When Y 2 is —NH—, H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an aryl group (aromatic group). The substituent (alkyl group, aryl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.
In formulas -A-O-B-,-[A-C (= O) -O] m ' -B- or -A-O-C (= O) -B-, A and B are each independently And a divalent hydrocarbon group which may have a substituent. Examples of the divalent hydrocarbon group include the same groups as those described above as the “divalent hydrocarbon group which may have a substituent” for Y 2 .
As A, a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable, a linear alkylene group is more preferable, a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a methylene group or an ethylene group is particularly preferable. .
B is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, more preferably a methylene group, an ethylene group or an alkylmethylene group. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
In the group represented by the formula — [AC (═O) —O] m ′ —B—, m ′ is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, 0 or 1 Is more preferable, and 1 is most preferable.
As the divalent linking group containing a hetero atom, a linear group having an oxygen atom as a hetero atom, for example, a group containing an ether bond or an ester bond, is preferred, and the above formulas -A-O-B-,-[A —C (═O) —O] is more preferably a group represented by m ′ —B— or —A—O—C (═O) —B—.
Among these, the formula -A-O-B- or - [A-C (= O ) -O] m ' group is preferably represented by -B-, wherein - [A-C (= O ) - O] A group represented by m ′ —B— is more preferable, and m ′ in the formula is more preferably 1, and — (CH 2 ) a ′ —C (═O) —O— (CH 2 ) b '- is particularly desirable.
a ′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2, and most preferably 1.
b ′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2, and most preferably 1.

構成単位(a1)として、より具体的には、下記一般式(a1−1)〜(a1−4)で表される構成単位が挙げられる。   More specifically, examples of the structural unit (a1) include structural units represented by the following general formulas (a1-1) to (a1-4).

Figure 2011118123
[式中、R、R’、R’、n、YおよびYはそれぞれ前記と同じであり、X’は第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基を表す。]’
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 1 ′, R 2 ′, n, Y and Y 2 are the same as defined above, and X ′ represents a tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group. ] '

式中、X’は、前記第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基と同様のものが挙げられる。
’、R’、n、Yとしては、それぞれ、上述の「アセタール型酸解離性溶解抑制基」の説明において挙げた一般式(p1)におけるR’、R’、n、Yと同様のものが挙げられる。
としては、上述の一般式(a1−0−2)におけるYと同様のものが挙げられる。
以下に、上記一般式(a1−1)〜(a1−4)で表される構成単位の具体例を示す。
以下の各式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。
In the formula, X ′ is the same as the tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group.
R 1 ', R 2', n, as the Y, respectively, R 1 in the general formula listed in the description of "acetal-type acid dissociable, dissolution inhibiting group" described above (p1) ', R 2' , n, Y The same thing is mentioned.
The Y 2, the same groups as those described above for Y 2 in the general formula (a1-0-2).
Specific examples of the structural units represented by the general formulas (a1-1) to (a1-4) are shown below.
In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
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Figure 2011118123
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Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
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Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

本発明においては、構成単位(a1)として、下記一般式(a1−0−11)で表される構成単位、下記一般式(a1−0−12)で表される構成単位、下記一般式(a1−0−13)で表される構成単位および下記一般式(a1−0−2)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種を有することが好ましい。なかでも、式(a1−0−11)で表される構成単位、下記一般式(a1−0−12)で表される構成単位および下記一般式(a1−0−2)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種を有することが好ましい。   In the present invention, as the structural unit (a1), a structural unit represented by the following general formula (a1-0-11), a structural unit represented by the following general formula (a1-0-12), and the following general formula ( It preferably has at least one selected from the group consisting of a structural unit represented by a1-0-13) and a structural unit represented by the following general formula (a1-0-2). Among these, a structural unit represented by the formula (a1-0-11), a structural unit represented by the following general formula (a1-0-12), and a structure represented by the following general formula (a1-0-2) It is preferable to have at least one selected from the group consisting of units.

Figure 2011118123
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、R21はアルキル基であり、R22は、当該R22が結合した炭素原子と共に脂肪族単環式基を形成する基であり、R23は分岐鎖状のアルキル基であり、R24は、当該R24が結合した炭素原子と共に脂肪族多環式基を形成する基であり、R25は炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基である。Yは2価の連結基であり、Xは酸解離性溶解抑制基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 21 is an alkyl group, and R 22 is a carbon to which R 22 is bonded. A group that forms an aliphatic monocyclic group together with an atom; R 23 is a branched alkyl group; and R 24 is a group that forms an aliphatic polycyclic group together with the carbon atom to which R 24 is bonded. R 25 is a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y 2 is a divalent linking group, and X 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]

各式中、R、Y、Xについての説明は前記と同じである。
式(a1−0−11)中、R21のアルキル基としては、前記式(1−1)〜(1−9)中のR14のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基、エチル基またはイソプロピル基が好ましい。
22が、当該R22が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族単環式基としては、前記第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基において挙げた脂肪族環式基のうち、単環式基であるものと同様のものが挙げられる。具体的には、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。該モノシクロアルカンは、3〜11員環であることが好ましく、3〜8員環であることがより好ましく、4〜6員環がさらに好ましく、5または6員環が特に好ましい。
該モノシクロアルカンは、環を構成する炭素原子の一部がエーテル基(−O−)で置換されていてもよいし、されていなくてもよい。
また、該モノシクロアルカンは、置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基を有していてもよい。
かかる脂肪族単環式基を構成するR22としては、たとえば、炭素原子間にエーテル基(−O−)が介在してもよい直鎖状のアルキレン基が挙げられる。
In each formula, the description of R, Y 2 and X 2 is the same as described above.
In formula (a1-0-11), examples of the alkyl group for R 21 include the same alkyl groups as those described above for R 14 in formulas (1-1) to (1-9). Group or isopropyl group is preferred.
R 22 is, the aliphatic monocyclic group formed together with the carbon atom to which R 22 is bonded, the same aliphatic cyclic groups as those in the tertiary alkyl ester-type acid dissociable, monocyclic The thing similar to what is a formula group is mentioned. Specific examples include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane. The monocycloalkane is preferably a 3- to 11-membered ring, more preferably a 3- to 8-membered ring, further preferably a 4- to 6-membered ring, and particularly preferably a 5- or 6-membered ring.
In the monocycloalkane, a part of carbon atoms constituting the ring may or may not be substituted with an ether group (—O—).
Moreover, this monocycloalkane may have a C1-C5 alkyl group, a fluorine atom, or a C1-C5 fluorinated alkyl group as a substituent.
Examples of R 22 constituting the aliphatic monocyclic group include a linear alkylene group in which an ether group (—O—) may be interposed between carbon atoms.

式(a1−0−11)で表される構成単位の具体例としては、前記式(a1−1−16)〜(a1−1−23)、(a1−1−27)、(a1−1−31)で表される構成単位が挙げられる。これらの中でも、式(a1−1−16)〜(a1−1−17)、(a1−1−20)〜(a1−1−23)、(a1−1−27)、(a1−1−31)で表される構成単位を包括する下記(a1−1−02)で表される構成単位が好ましい。また、下記(a1−1−02’)で表される構成単位も好ましい。
各式中、hは、1または2が好ましい。
Specific examples of the structural unit represented by the formula (a1-0-11) include the formulas (a1-1-16) to (a1-1-23), (a1-1-27), and (a1-1 -31). Among these, the formulas (a1-1-16) to (a1-1-17), (a1-1-20) to (a1-1-23), (a1-1-27), (a1-1-1- The structural unit represented by the following (a1-1-02) including the structural unit represented by 31) is preferable. Moreover, the structural unit represented by the following (a1-1-02 ′) is also preferable.
In each formula, h is preferably 1 or 2.

Figure 2011118123
[式中、R、R21はそれぞれ前記と同じであり、hは1〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R and R 21 are the same as defined above, and h is an integer of 1 to 3, respectively. ]

式(a1−0−12)中、R23の分岐鎖状のアルキル基としては、前記式(1−1)〜(1−9)中のR14のアルキル基で挙げた分岐鎖状のアルキル基と同様のものが挙げられ、イソプロピル基が最も好ましい。
24が、当該R24が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族多環式基としては、前記第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基において挙げた脂肪族環式基のうち、多環式基であるものと同様のものが挙げられる。
式(a1−0−12)で表される構成単位の具体例としては、前記式(a1−1−26)、(a1−1−28)〜(a1−1−30)で表される構成単位が挙げられる。
式(a1−0−12)で表される構成単位としては、R24が、当該R24が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族多環式基が2−アダマンチル基であるものが好ましく、特に、前記式(a1−1−26)で表される構成単位が好ましい。
In the formula (a1-0-12), the branched alkyl group represented by R 23 is the branched alkyl group exemplified for the alkyl group represented by R 14 in the formulas (1-1) to (1-9). Examples thereof are the same as those described above, and an isopropyl group is most preferable.
R 24 is, the aliphatic polycyclic group formed together with the carbon atom to which R 24 is bonded, the same aliphatic cyclic groups as those in the aforementioned tertiary alkyl ester-type acid dissociable, dissolution inhibiting group, a polycyclic The thing similar to what is a formula group is mentioned.
Specific examples of the structural unit represented by the formula (a1-0-12) include those represented by the formulas (a1-1-26) and (a1-1-28) to (a1-1-30). Units are listed.
The constitutional unit represented by formula (a1-0-12), R 24 is preferably the aliphatic polycyclic group which forms together with the carbon atom to which R 24 is bonded is a 2-adamantyl group, especially The structural unit represented by the formula (a1-1-26) is preferable.

式(a1−0−13)中、RおよびR24はそれぞれ前記と同様である。
25の直鎖状のアルキル基としては、前記式(1−1)〜(1−9)中のR14のアルキル基で挙げた直鎖状のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が最も好ましい。
式(a1−0−13)で表される構成単位として具体的には、前記一般式(a1−1)の具体例として例示した、式(a1−1−1)〜(a1−1−2)、(a1−1−7)〜(a1−1−15)で表される構成単位が挙げられる。
式(a1−0−13)で表される構成単位としては、R24が、当該R24が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族多環式基が2−アダマンチル基であるものが好ましく、特に、前記式(a1−1−1)または(a1−1−2)で表される構成単位が好ましい。
In formula (a1-0-13), R and R 24 are the same as defined above.
Examples of the linear alkyl group for R 25 include the same linear alkyl groups as those described above for the alkyl group for R 14 in formulas (1-1) to (1-9), and methyl Most preferred are groups or ethyl groups.
Specific examples of the structural unit represented by formula (a1-0-13) include formulas (a1-1-1) to (a1-1-2) exemplified as specific examples of general formula (a1-1). ), Structural units represented by (a1-1-7) to (a1-1-15).
The constitutional unit represented by formula (a1-0-13), R 24 is preferably the aliphatic polycyclic group which forms together with the carbon atom to which R 24 is bonded is a 2-adamantyl group, especially The structural unit represented by the formula (a1-1-1) or (a1-1-2) is preferable.

式(a1−0−2)で表される構成単位としては、前記式(a1−3)または(a1−4)で表される構成単位が挙げられ、特に式(a1−3)で表される構成単位が好ましい。
式(a1−0−2)で表される構成単位としては、特に、式中のYが前記−A−O−B−または−A−C(=O)−O−B−で表される基であるものが好ましい。
かかる構成単位として、好ましいものとしては、下記一般式(a1−3−01)で表される構成単位;下記一般式(a1−3−02)で表される構成単位;下記一般式(a1−3−03)で表される構成単位などが挙げられる。
Examples of the structural unit represented by the formula (a1-0-2) include the structural unit represented by the formula (a1-3) or (a1-4), particularly represented by the formula (a1-3). Are preferred.
As the structural unit represented by the formula (a1-0-2), particularly, Y 2 in the formula is represented by the above-mentioned —A—O—B— or —A—C (═O) —O—B—. The group which is a group is preferable.
Preferred examples of the structural unit include a structural unit represented by the following general formula (a1-3-01); a structural unit represented by the following general formula (a1-3-02); 3-03) and the like.

Figure 2011118123
[式中、Rは前記と同じであり、R13は水素原子またはメチル基であり、R14はアルキル基であり、yは1〜10の整数であり、n’は0〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is as defined above, R 13 is a hydrogen atom or a methyl group, R 14 is an alkyl group, y is an integer of 1 to 10, and n ′ is an integer of 0 to 3] is there. ]

Figure 2011118123
[式中、Rは前記と同じであり、Y’およびY”はそれぞれ独立して2価の連結基であり、X’は酸解離性溶解抑制基であり、wは0〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is the same as defined above, Y 2 ′ and Y 2 ″ are each independently a divalent linking group, X ′ is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and w is 0-3. It is an integer.]

式(a1−3−01)〜(a1−3−02)中、R13は、水素原子が好ましい。
14は、前記式(1−1)〜(1−9)中のR14と同様である。
yは、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2が最も好ましい。
n’は、1または2が好ましく、2が最も好ましい。
式(a1−3−01)で表される構成単位の具体例としては、前記式(a1−3−25)〜(a1−3−26)で表される構成単位等が挙げられる。
式(a1−3−02)で表される構成単位の具体例としては、前記式(a1−3−27)〜(a1−3−28)で表される構成単位等が挙げられる。
In formulas (a1-3-01) to (a1-3-02), R 13 is preferably a hydrogen atom.
R 14 is the same as R 14 in the formula (1-1) to (1-9).
y is preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, and most preferably 1 or 2.
n ′ is preferably 1 or 2, and most preferably 2.
Specific examples of the structural unit represented by the formula (a1-3-01) include structural units represented by the formulas (a1-3-25) to (a1-3-26).
Specific examples of the structural unit represented by the formula (a1-3-02) include structural units represented by the formulas (a1-3-27) to (a1-3-28).

式(a1−3−03)中、Y’、Y” における2価の連結基としては、前記一般式(a1−3)におけるYと同様のものが挙げられる。
’としては、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が好ましく、直鎖状の脂肪族炭化水素基がより好ましく、直鎖状のアルキレン基がさらに好ましい。中でも、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基が最も好ましい。
”としては、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が好ましく、直鎖状の脂肪族炭化水素基がより好ましく、直鎖状のアルキレン基がさらに好ましい。中でも、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基が最も好ましい。
X’における酸解離性溶解抑制基は、前記と同様のものが挙げられ、第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基であることが好ましく、上述した(i)1価の脂肪族環式基の環骨格上、当該酸解離性溶解抑制基に隣接する原子と結合する炭素原子に置換基が結合して第3級炭素原子が形成されている基がより好ましく、中でも、前記一般式(1−1)で表される基が好ましい。
wは0〜3の整数であり、wは、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、1が最も好ましい。
式(a1−3−03)で表される構成単位としては、下記一般式(a1−3−03−1)または(a1−3−03−2)で表される構成単位が好ましく、中でも、式(a1−3−03−1)で表される構成単位が好ましい。
In formula (a1-3-03), examples of the divalent linking group for Y 2 ′ and Y 2 ″ include the same groups as those described above for Y 2 in formula (a1-3).
Y 2 ′ is preferably a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, more preferably a linear aliphatic hydrocarbon group, and still more preferably a linear alkylene group. Among these, a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methylene group and an ethylene group are most preferable.
Y 2 ″ is preferably a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, more preferably a linear aliphatic hydrocarbon group, and still more preferably a linear alkylene group. A linear alkylene group of 1 to 5 is preferable, and a methylene group and an ethylene group are most preferable.
Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group for X ′ include the same groups as described above, and are preferably tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting groups, and (i) the monovalent aliphatic cyclic group described above. A group in which a substituent is bonded to a carbon atom bonded to an atom adjacent to the acid dissociable, dissolution inhibiting group on the ring skeleton of the group to form a tertiary carbon atom is more preferable. The group represented by 1-1) is preferable.
w is an integer of 0 to 3, and w is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and most preferably 1.
The structural unit represented by the formula (a1-3-03) is preferably a structural unit represented by the following general formula (a1-3-03-1) or (a1-3-03-2), The structural unit represented by the formula (a1-3-03-1) is preferable.

Figure 2011118123
[式中、RおよびR14はそれぞれ前記と同じであり、a’は1〜10の整数であり、b’は1〜10の整数であり、tは0〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R and R 14 are the same as defined above, a ′ is an integer of 1 to 10, b ′ is an integer of 1 to 10, and t is an integer of 0 to 3, respectively. ]

式(a1−3−03−1)〜(a1−3−03−2)中、a’は、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2が特に好ましい。
b’は、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数が好ましく、1または2が特に好ましい。
tは1〜3の整数が好ましく、1または2が特に好ましい。
式(a1−3−03−1)または(a1−3−03−2)で表される構成単位の具体例としては、前記式(a1−3−29)〜(a1−3−32)で表される構成単位が挙げられる。
In formulas (a1-3-03-1) to (a1-3-03-2), a ′ is preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, and particularly preferably 1 or 2.
b ′ is preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, and particularly preferably 1 or 2.
t is preferably an integer of 1 to 3, and 1 or 2 is particularly preferable.
Specific examples of the structural unit represented by formula (a1-3-03-1) or (a1-3-03-2) include those represented by formulas (a1-3-29) to (a1-3-32). The structural unit represented is mentioned.

構成単位(a1)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、構成単位(a1)を少なくとも2種有することが、リソグラフィー特性が良好になることから好ましい。(A1)成分が構成単位(a1)を少なくとも2種有する場合、該構成単位(a1)の数は、2〜4種が好ましく、2または3種がより好ましい。
また、該少なくとも2種のうちの少なくとも1種が、前記一般式(a1−0−11)で表される構成単位、前記一般式(a1−0−12)で表される構成単位、前記一般式(a1−0−13)で表される構成単位および前記一般式(a1−0−2)で表される構成単位からなる群から選択される構成単位であることが好ましい。
この場合、該少なくとも2種の構成単位(a1)は、前記一般式(a1−0−11)で表される構成単位、前記一般式(a1−0−12)で表される構成単位、前記一般式(a1−0−13)で表される構成単位および前記一般式(a1−0−2)で表される構成単位からなる群から選択されるもののみから構成されてもよく、これらの構成単位の少なくとも1種と、これらの構成単位に該当しない他の構成単位(a1)との組み合わせであってもよい。
該他の構成単位(a1)としては、前記一般式(a1−2)で表される構成単位、前記一般式(a1−4)で表される構成単位等が挙げられる。
As the structural unit (a1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In particular, it is preferable to have at least two structural units (a1) because the lithography properties are improved. When the component (A1) has at least two structural units (a1), the number of the structural units (a1) is preferably 2 to 4, more preferably 2 or 3.
Further, at least one of the at least two types is a structural unit represented by the general formula (a1-0-11), a structural unit represented by the general formula (a1-0-12), or the general A structural unit selected from the group consisting of a structural unit represented by formula (a1-0-13) and a structural unit represented by formula (a1-0-2) is preferred.
In this case, the at least two kinds of structural units (a1) are structural units represented by the general formula (a1-0-11), structural units represented by the general formula (a1-0-12), It may be composed only of those selected from the group consisting of the structural unit represented by general formula (a1-0-13) and the structural unit represented by general formula (a1-0-2). A combination of at least one of the structural units and another structural unit (a1) not corresponding to these structural units may be used.
Examples of the other structural unit (a1) include a structural unit represented by the general formula (a1-2), a structural unit represented by the general formula (a1-4), and the like.

(A1)成分中、構成単位(a1)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位に対し、10〜80モル%が好ましく、20〜70モル%がより好ましく、25〜50モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることによって、レジスト組成物とした際に容易にパターンを得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。   In the component (A1), the proportion of the structural unit (a1) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%, more preferably 25 to 50 mol%, based on all structural units constituting the component (A1). Is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, a pattern can be easily obtained when the resist composition is used, and by setting it to the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

(構成単位(a2))
構成単位(a2)は、−SO−含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(以下、構成単位(a2)という。)およびラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(以下、構成単位(a2)という。)からなる群から選択される少なくとも1種の構成単位である。
構成単位(a2)は、−SO−含有環式基またはラクトン環式基を含むことにより、当該(A1)成分を含有するポジ型レジスト組成物を用いて形成されるレジスト膜の基板への密着性を高めたり、水を含有する現像液との親和性を高める等により、リソグラフィー特性の向上に寄与する。
(Structural unit (a2))
The structural unit (a2) is composed of a structural unit derived from an acrylate ester containing a —SO 2 -containing cyclic group (hereinafter referred to as a structural unit (a2 S )) and an acrylate ester containing a lactone-containing cyclic group. It is at least one kind of structural unit selected from the group consisting of derived structural units (hereinafter referred to as structural units (a2 L )).
The structural unit (a2) contains a —SO 2 — containing cyclic group or a lactone cyclic group, whereby a resist film formed using the positive resist composition containing the component (A1) is applied to the substrate. It contributes to the improvement of lithography properties by increasing the adhesion or increasing the affinity with a developer containing water.

・構成単位(a2):
構成単位(a2)は、−SO−含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
ここで、−SO−含有環式基とは、その環骨格中に−SO−を含む環を含有する環式基を示し、具体的には、−SO−における硫黄原子(S)が環式基の環骨格の一部を形成する環式基である。
かかる−SO−含有環式基においては、該環をひとつの目の環として数え、該環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。−SO−含有環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
−SO−含有環式基は、特に、その環骨格中に−O−SO−を含む環式基、すなわち−O−SO−中の−O−S−が環骨格の一部を形成するサルトン(sultone)環であることが好ましい。
−SO−含有環式基は、炭素数が3〜30であることが好ましく、4〜20であることが好ましく、4〜15であることがより好ましく、4〜12であることが特に好ましい。ただし、該炭素数は環骨格を構成する炭素原子の数であり、置換基における炭素数を含まないものとする。
−SO−含有環式基は、−SO−含有脂肪族環式基であってもよく、−SO−含有芳香族環式基であってもよい。好ましくは−SO−含有脂肪族環式基である。
−SO−含有脂肪族環式基としては、その環骨格を構成する炭素原子の一部が−SO−または−O−SO−で置換された脂肪族炭化水素環から水素原子を少なくとも1つ除いた基が挙げられる。より具体的には、その環骨格を構成する−CH−が−SO−で置換された脂肪族炭化水素環から水素原子を少なくとも1つ除いた基、その環を構成する−CH−CH−が−O−SO−で置換された脂肪族炭化水素環から水素原子を少なくとも1つ除いた基等が挙げられる。
該脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
該脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、炭素数3〜6のモノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該モノシクロアルカンとしてはシクロペンタン、シクロヘキサン等が例示できる。多環式の脂環式炭化水素基としては、炭素数7〜12のポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとして具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
-Structural unit (a2 S ):
The structural unit (a2 S ) is a structural unit derived from an acrylate ester containing a —SO 2 -containing cyclic group.
Here, -SO 2 - and containing cyclic group, -SO 2 - within the ring skeleton thereof shows a cyclic group containing a ring containing, in particular, -SO 2 - in the sulfur atom (S) Are cyclic groups that form part of the ring skeleton of the cyclic group.
In such a —SO 2 -containing cyclic group, the ring is counted as one ring, and when it is only the ring, it is a monocyclic group, and when it has another ring structure, It is called a cyclic group. The —SO 2 — containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
The —SO 2 — containing cyclic group is particularly a cyclic group containing —O—SO 2 — in its ring skeleton, that is, —O—S— in —O—SO 2 — represents a part of the ring skeleton. The sultone ring to be formed is preferable.
The —SO 2 — containing cyclic group preferably has 3 to 30 carbon atoms, preferably 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 4 to 12 carbon atoms. . However, the carbon number is the number of carbon atoms constituting the ring skeleton, and does not include the carbon number in the substituent.
The —SO 2 — containing cyclic group may be an —SO 2 — containing aliphatic cyclic group or an —SO 2 — containing aromatic cyclic group. Preferably -SO 2 - containing aliphatic cyclic group.
The —SO 2 -containing aliphatic cyclic group includes at least a hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring in which a part of carbon atoms constituting the ring skeleton is substituted with —SO 2 — or —O—SO 2 —. One group is excluded. More specifically, a group obtained by removing at least one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring in which —CH 2 — constituting the ring skeleton is substituted with —SO 2 —, —CH 2 — constituting the ring And a group obtained by removing at least one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring in which CH 2 — is substituted with —O—SO 2 —.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from a C 3-6 monocycloalkane is preferable, and examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane having 7 to 12 carbon atoms is preferable. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane. , Tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

−SO−含有環式基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、たとえばアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)、−COOR”、−OC(=O)R”(R”は水素原子又はアルキル基である。)、ヒドロキシアルキル基、シアノ基等が挙げられる。
該置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。該アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
該置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基に酸素原子(−O−)に結合した基が挙げられる。
該置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
該置換基のハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
該置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としてはフッ素化アルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
前記−COOR”、−OC(=O)R”におけるR”は、いずれも、水素原子または炭素数1〜15の直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキル基であることが好ましい。
R”が直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は、炭素数3〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
該置換基としてのヒドロキシアルキル基としては、炭素数が1〜6であるものが好ましく、具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基の水素原子の少なくとも1つが水酸基で置換された基が挙げられる。
−SO−含有環式基として、より具体的には、下記一般式(3−1)〜(3−4)で表される基が挙げられる。
The —SO 2 — containing cyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, an oxygen atom (═O), —COOR ″, —OC (═O) R ″ (R ″ represents a hydrogen atom or an alkyl group). Group), a hydroxyalkyl group, a cyano group, and the like.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is preferably linear or branched. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specifically, the group couple | bonded with the oxygen atom (-O-) to the alkyl group quoted as the alkyl group as the said substituent is mentioned.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group for the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group mentioned as the alkyl group as the substituent are substituted with the halogen atom. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.
R ″ in —COOR ″ and —OC (═O) R ″ is preferably a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
When R ″ is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group. preferable.
When R ″ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom Or a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group More specifically, one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane, or a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Groups and the like.
The hydroxyalkyl group as the substituent is preferably one having 1 to 6 carbon atoms. Specifically, at least one of the hydrogen atoms of the alkyl group mentioned as the alkyl group as the substituent is substituted with a hydroxyl group. Group.
More specifically, examples of the —SO 2 -containing cyclic group include groups represented by the following general formulas (3-1) to (3-4).

Figure 2011118123
[式中、A’は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、zは0〜2の整数であり、Rはアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり、R”は水素原子またはアルキル基である。]
Figure 2011118123
[In the formula, A ′ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, z is an integer of 0 to 2, and R 6 is an alkyl group. An alkoxy group, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group, and R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group.]

前記一般式(3−1)〜(3−4)中、A’は、酸素原子(−O−)もしくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子である。
A’における炭素数1〜5のアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。
該アルキレン基が酸素原子または硫黄原子を含む場合、その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に−O−または−S−が介在する基が挙げられ、たとえば−O−CH−、−CH−O−CH−、−S−CH−、−CH−S−CH−等が挙げられる。
A’としては、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。
zは0〜2のいずれであってもよく、0が最も好ましい。
zが2である場合、複数のRはそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ、前記で−SO−含有環式基が有していてもよい置換基として挙げたアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基と同様のものが挙げられる。
以下に、前記一般式(3−1)〜(3−4)で表される具体的な環式基を例示する。なお、式中の「Ac」はアセチル基を示す。
In the general formulas (3-1) to (3-4), A ′ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—), An oxygen atom or a sulfur atom.
The alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A ′ is preferably a linear or branched alkylene group, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an isopropylene group.
When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include a group in which —O— or —S— is interposed between the terminal or carbon atoms of the alkylene group, for example, —O—CH 2. -, - CH 2 -O-CH 2 -, - S-CH 2 -, - CH 2 -S-CH 2 - , and the like.
A ′ is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O—, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methylene group.
z may be any of 0 to 2, and is most preferably 0.
When z is 2, the plurality of R 6 may be the same or different.
As the alkyl group, alkoxy group, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in R 6 , the —SO 2 — containing cyclic group has the above-mentioned, respectively. And the same alkyl groups, alkoxy groups, halogenated alkyl groups, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl groups as those which may be substituted.
Specific examples of cyclic groups represented by the general formulas (3-1) to (3-4) are shown below. In the formula, “Ac” represents an acetyl group.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

−SO−含有環式基としては、上記の中でも、前記一般式(3−1)で表される基が好ましく、前記化学式(3−1−1)、(3−1−18)、(3−3−1)および(3−4−1)のいずれかで表される基からなる群から選択される少なくとも一種を用いることがより好ましく、前記化学式(3−1−1)で表される基が最も好ましい。 As the —SO 2 — containing cyclic group, among the above, the group represented by the general formula (3-1) is preferable, and the chemical formulas (3-1-1), (3-1-18), ( It is more preferable to use at least one selected from the group consisting of groups represented by any one of 3-3-1) and (3-4-1), and represented by the chemical formula (3-1-1). Are most preferred.

構成単位(a2)の例として、より具体的には、下記一般式(a2−0)で表される構成単位が挙げられる。 More specifically, examples of the structural unit (a2 S ) include structural units represented by general formula (a2-0) shown below.

Figure 2011118123
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Rは−SO−含有環式基であり、R29は単結合または2価の連結基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 5 is a —SO 2 — containing cyclic group, and R 29 is a single bond] Or it is a bivalent coupling group. ]

式(a2−0)中、Rは前記と同様である。
は、前記で挙げた−SO−含有環式基と同様である。
29は、単結合、2価の連結基のいずれであってもよい。本発明の効果に優れることから、2価の連結基であることが好ましい。
29における2価の連結基としては、特に限定されず、たとえば、前記構成単位(a1)の説明中で挙げた一般式(a1−0−2)中のYにおける2価の連結基として挙げたものと同様のものが挙げられる。それらの中でも、アルキレン基、またはエステル結合(−C(=O)−O−)を含むものが好ましい。
該アルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。具体的には、前記Yにおける脂肪族炭化水素基として挙げた直鎖状のアルキレン基、分岐鎖状のアルキレン基と同様のものが挙げられる。
エステル結合を含む2価の連結基としては、特に、一般式:−R−C(=O)−O−[式中、Rは2価の連結基である。]で表される基が好ましい。すなわち、構成単位(a2)は、下記一般式(a2−0−1)で表される構成単位であることが好ましい。
In formula (a2-0), R is the same as defined above.
R 5 is the same as the —SO 2 — containing cyclic group mentioned above.
R 29 may be a single bond or a divalent linking group. Since it is excellent in the effect of this invention, it is preferable that it is a bivalent coupling group.
The divalent linking group for R 29 is not particularly limited. For example, as the divalent linking group for Y 2 in the general formula (a1-0-2) mentioned in the description of the structural unit (a1). The thing similar to what was mentioned is mentioned. Among these, those containing an alkylene group or an ester bond (—C (═O) —O—) are preferable.
The alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group. Specifically, the same as the linear alkylene group and the branched alkylene group mentioned as the aliphatic hydrocarbon group for Y 2 can be used.
As the divalent linking group containing an ester bond, in particular, the general formula: —R 4 —C (═O) —O— [wherein R 4 is a divalent linking group. ] Is preferable. That is, the structural unit (a2 S ) is preferably a structural unit represented by the following general formula (a2-0-1).

Figure 2011118123
[式中、RおよびRはそれぞれ前記と同様であり、Rは2価の連結基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R and R 5 are the same as defined above, and R 4 is a divalent linking group. ]

としては、特に限定されず、たとえば、前記構成単位(a1)の説明中で挙げた一般式(a1−0−2)中のYにおける2価の連結基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
の2価の連結基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、2価の脂環式炭化水素基、またはヘテロ原子を含む2価の連結基が好ましい。
該直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、2価の脂環式炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、それぞれ、前記Yで好ましいものとして挙げた直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、2価の脂環式炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
上記の中でも、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、またはヘテロ原子として酸素原子を含む2価の連結基が好ましい。
直鎖状のアルキレン基としては、メチレン基またはエチレン基が好ましく、メチレン基が特に好ましい。
分岐鎖状のアルキレン基としては、アルキルメチレン基またはアルキルエチレン基が好ましく、−CH(CH)−、−C(CH−または−C(CHCH−が特に好ましい。
酸素原子を含む2価の連結基としては、エーテル結合またはエステル結合を含む2価の連結基が好ましく、前記式−A−O−B−、−[A−C(=O)−O]m’−B−または−A−O−C(=O)−B−で表される基がより好ましい。
なかでも、式−A−O−C(=O)−B−で表される基が好ましく、−(CH−C(=O)−O−(CH−で表される基が特に好ましい。cは1〜5の整数であり、1または2が好ましい。dは1〜5の整数であり、1または2が好ましい。
R 4 is not particularly limited, and for example, the same as those mentioned as the divalent linking group for Y 2 in the general formula (a1-0-2) mentioned in the description of the structural unit (a1). Things.
The divalent linking group for R 4 is preferably a linear or branched alkylene group, a divalent alicyclic hydrocarbon group, or a divalent linking group containing a hetero atom.
Examples of the linear or branched alkylene group, divalent alicyclic hydrocarbon group, and divalent linking group containing a hetero atom are the linear or branched groups mentioned above as preferred for Y 2. Examples are the same as a chain alkylene group, a divalent alicyclic hydrocarbon group, and a divalent linking group containing a hetero atom.
Among these, a linear or branched alkylene group or a divalent linking group containing an oxygen atom as a hetero atom is preferable.
As the linear alkylene group, a methylene group or an ethylene group is preferable, and a methylene group is particularly preferable.
As the branched alkylene group, an alkylmethylene group or an alkylethylene group is preferable, and —CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 — or —C (CH 3 ) 2 CH 2 — is particularly preferable.
The divalent linking group containing an oxygen atom is preferably a divalent linking group containing an ether bond or an ester bond, and the above formulas -A-O-B-,-[A-C (= O) -O] m ' A group represented by -B- or -A-O-C (= O) -B- is more preferred.
Of these, a group represented by the formula —A—O—C (═O) —B— is preferable, and represented by — (CH 2 ) c —C (═O) —O— (CH 2 ) d —. The group is particularly preferred. c is an integer of 1 to 5, and 1 or 2 is preferable. d is an integer of 1-5, and 1 or 2 is preferable.

構成単位(a2)としては、特に、下記一般式(a0−1−11)または(a0−1−12)で表される構成単位が好ましく、式(a0−1−12)で表される構成単位がより好ましい。 As the structural unit (a2 S ), a structural unit represented by general formula (a0-1-11) or (a0-1-12) shown below is particularly preferable, and represented by formula (a0-1-12). A structural unit is more preferable.

Figure 2011118123
[式中、R、A’、R、zおよびRはそれぞれ前記と同じである。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, A ′, R 6 , z and R 4 are the same as defined above. ]

式(a0−1−11)中、A’はメチレン基、酸素原子(−O−)または硫黄原子(−S−)であることが好ましい。
としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、または酸素原子を含む2価の連結基が好ましい。Rにおける直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、酸素原子を含む2価の連結基としては、それぞれ、前記で挙げた直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、酸素原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
式(a0−1−12)で表される構成単位としては、特に、下記一般式(a0−1−12a)または(a0−1−12b)で表される構成単位が好ましい。
In formula (a0-1-11), A ′ is preferably a methylene group, an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—).
R 4 is preferably a linear or branched alkylene group or a divalent linking group containing an oxygen atom. As the linear or branched alkylene group and the divalent linking group containing an oxygen atom in R 4, the linear or branched alkylene group mentioned above and a divalent linking group containing an oxygen atom are mentioned. Examples are the same as the linking group.
As the structural unit represented by the formula (a0-1-12), a structural unit represented by the following general formula (a0-1-12a) or (a0-1-12b) is particularly preferable.

Figure 2011118123
[式中、RおよびA’はそれぞれ前記と同じであり、c〜eはそれぞれ独立に1〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R and A ′ are the same as defined above, and c to e are each independently an integer of 1 to 3.] ]

・構成単位(a2):
構成単位(a2)は、ラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
ここで、ラクトン含有環式基とは、その環骨格中に−O−C(O)−を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつの目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
構成単位(a2)におけるラクトン環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、ラクトン含有単環式基としては、4〜6員環ラクトンから水素原子を1つ除いた基、たとえばβ−プロピオノラクトンから水素原子を1つ除いた基、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基、δ−バレロラクトンから水素原子を1つ除いた基等が挙げられる。また、ラクトン含有多環式基としては、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基が挙げられる。
構成単位(a2)の例としては、たとえば前記一般式(a2−0)中のRをラクトン含有環式基で置換したものが挙げられ、より具体的には、下記一般式(a2−1)〜(a2−5)で表される構成単位が挙げられる。
-Structural unit (a2 L ):
The structural unit (a2 L ) is a structural unit derived from an acrylate ester containing a lactone-containing cyclic group.
Here, the lactone-containing cyclic group refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C (O) — in the ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring. When only the lactone ring is present, it is called a monocyclic group. When it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
The lactone cyclic group in the structural unit (a2 L ) is not particularly limited, and any one can be used. Specifically, the lactone-containing monocyclic group is a group in which one hydrogen atom is removed from a 4- to 6-membered ring lactone, for example, a group in which one hydrogen atom is removed from β-propionolactone, or γ-butyrolactone. Examples include a group in which one hydrogen atom is removed, a group in which one hydrogen atom is removed from δ-valerolactone, and the like. Examples of the lactone-containing polycyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from a bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane having a lactone ring.
Examples of the structural unit (a2 L ) include those in which R 5 in the general formula (a2-0) is substituted with a lactone-containing cyclic group, and more specifically, the following general formula (a2- The structural unit represented by 1)-(a2-5) is mentioned.

Figure 2011118123
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり;R’はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または−COOR”であり、R”は水素原子またはアルキル基であり;R29は単結合または2価の連結基であり、s”は0〜2の整数であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり;mは0または1である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; R ′ is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, carbon An alkoxy group of 1 to 5 or —COOR ″, R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; R 29 is a single bond or a divalent linking group, and s ″ is an integer of 0 to 2; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom; m is 0 or 1. ]

一般式(a2−1)〜(a2−5)におけるRは、前記構成単位(a1)におけるRと同様である。
R’の炭素数1〜5のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられる。
R’の炭素数1〜5のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が挙げられる。
R’は、工業上入手が容易であること等を考慮すると、水素原子が好ましい。
R”におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
R”が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがさらに好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は、炭素数3〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
A”としては、前記一般式(3−1)中のA’と同様のものが挙げられる。A”は、炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子(−O−)または硫黄原子(−S−)であることが好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−がより好ましい。炭素数1〜5のアルキレン基としては、メチレン基またはジメチルメチレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。
29は、前記一般式(a2−0)中のR29と同様である。
式(a2−1)中、s”は1〜2であることが好ましい。
以下に、前記一般式(a2−1)〜(a2−5)で表される構成単位の具体例を例示する。以下の各式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。
R in the general formulas (a2-1) to (a2-5) is the same as R in the structural unit (a1).
Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R ′ include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group.
Examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms of R ′ include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, and a tert-butoxy group.
R ′ is preferably a hydrogen atom in view of industrial availability.
The alkyl group in R ″ may be linear, branched or cyclic.
When R ″ is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
When R ″ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom Or a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group Specifically, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane, or a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Etc.
Examples of A ″ include the same as A ′ in the general formula (3-1). A ″ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (— S-) is preferable, and an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or -O- is more preferable. The alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferably a methylene group or dimethylmethylene group, and most preferably a methylene group.
R 29 is the same as R 29 in the aforementioned general formula (a2-0).
In formula (a2-1), s ″ is preferably 1 to 2.
Specific examples of the structural units represented by the general formulas (a2-1) to (a2-5) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

構成単位(a2)としては、前記一般式(a2−1)〜(a2−5)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、一般式(a2−1)〜(a2−3)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましく、前記一般式(a2−1)または(a2−2)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種が特に好ましい。
なかでも、前記式(a2−1−1)、(a2−1−2)、(a2−2−1)、(a2−2−7)、(a2−2−12)、(a2−2−14)、(a2−3−1)、(a2−3−5)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
As the structural unit (a2 L ), at least one selected from the group consisting of structural units represented by the general formulas (a2-1) to (a2-5) is preferable, and the general formula (a2-1) to More preferably, at least one selected from the group consisting of structural units represented by (a2-3) is selected from the group consisting of structural units represented by the general formula (a2-1) or (a2-2) Particularly preferred is at least one of the above.
Among them, the formulas (a2-1-1), (a2-1-2), (a2-2-1), (a2-2-7), (a2-2-12), (a2-2-2-) 14), (a2-3-1), at least one selected from the group consisting of structural units represented by (a2-3-5) is preferred.

(A1)成分において、構成単位(a2)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。たとえば構成単位(a2)として、構成単位(a2)のみを用いてもよく、構成単位(a2)のみを用いてもよく、それらを併用してもよい。また、構成単位(a2)または構成単位(a2)として、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明においては、特に、構成単位(a2)として、少なくとも構成単位(a2)を有することが、本発明の効果に優れるため、好ましい。
In the component (A1), as the structural unit (a2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. For example, as the structural unit (a2), only the structural unit (a2 S ) may be used, only the structural unit (a2 L ) may be used, or they may be used in combination. As the structural unit (a2 S ) or the structural unit (a2 L ), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the present invention, it is particularly preferable to have at least the structural unit (a2 S ) as the structural unit (a2) because the effects of the present invention are excellent.

(A1)成分中、構成単位(a2)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜80モル%であることが好ましく、10〜70モル%であることがより好ましく、10〜65モル%であることがさらに好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができ、DOF等のリソグラフィー特性が向上する。   In the component (A1), the proportion of the structural unit (a2) is preferably 1 to 80 mol%, and preferably 10 to 70 mol%, based on the total of all structural units constituting the component (A1). Is more preferable, it is more preferable that it is 10-65 mol%, and 10-60 mol% is especially preferable. By making it the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a2) can be sufficiently obtained, and by making it the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units, and lithography characteristics such as DOF can be achieved. improves.

(構成単位(a3))
構成単位(a3)は、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a3)である。(A1)成分が構成単位(a3)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、現像液との親和性が高まって、露光部でのアルカリ溶解性が向上し、解像性の向上に寄与する。
なお、構成単位(a3)は、前記構成単位(a0)には該当しない構成単位である。すなわち、「極性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位」あっても、前記一般式(a0−1)で表される構成単位に該当する構成単位は構成単位(a0)に該当し、構成単位(a3)には該当しない。
(Structural unit (a3))
The structural unit (a3) is a structural unit (a3) derived from an acrylate ester containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group. When the component (A1) has the structural unit (a3), the hydrophilicity of the component (A) is increased, the affinity with the developer is increased, the alkali solubility in the exposed area is improved, and the resolution is improved. Contributes to improvement.
The structural unit (a3) is a structural unit that does not correspond to the structural unit (a0). That is, even in the “structural unit derived from an acrylate ester containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group”, the structural unit corresponding to the structural unit represented by the general formula (a0-1) is a structural unit ( a0) and not the structural unit (a3).

極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、フッ素化アルコール基(アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基)等が挙げられる。これらの中でも、水酸基、カルボキシ基が好ましく、水酸基が特に好ましい。
構成単位(a3)において、脂肪族炭化水素基に結合する極性基の数は、特に限定されないが、1〜3個が好ましく、1個が最も好ましい。
前記極性基が結合する脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、飽和であることが好ましい。
脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a fluorinated alcohol group (a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom), and the like. Among these, a hydroxyl group and a carboxy group are preferable, and a hydroxyl group is particularly preferable.
In the structural unit (a3), the number of polar groups bonded to the aliphatic hydrocarbon group is not particularly limited, but is preferably 1 to 3, and most preferably 1.
The aliphatic hydrocarbon group to which the polar group is bonded may be saturated, unsaturated, or saturated.
More specifically, examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

前記「直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基」は、炭素数が1〜12であることが好ましく、1〜10がより好ましく、1〜8がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。
該直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、水素原子の一部または全部が、前記極性基以外の置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。また、該直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子間にヘテロ原子を含む2価の基が介在してもよい。該「ヘテロ原子を含む2価の基」としては、前記構成単位(a1)の説明で、一般式(a1−0−2)中のYの2価の連結基として挙げた「ヘテロ原子を含む2価の連結基」と同様のものが挙げられる。
前記脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状である場合、構成単位(a3)としては、下記一般式(a3−1)または(a3−2)で表される構成単位が好ましい。
The “linear or branched aliphatic hydrocarbon group” preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, and further preferably 1 to 6. .
In the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a substituent other than the polar group. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O). Further, the linear or branched aliphatic hydrocarbon group may have a divalent group containing a hetero atom between carbon atoms. The “divalent group containing a heteroatom” is the “heteroatom represented by the divalent linking group of Y 2 in the general formula (a1-0-2) in the description of the structural unit (a1). The same thing as "the bivalent coupling group containing" is mentioned.
When the aliphatic hydrocarbon group is linear or branched, the structural unit (a3) is preferably a structural unit represented by the following general formula (a3-1) or (a3-2).

Figure 2011118123
[式中、Rは前記に同じであり、R81は直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基であり、R82は、ヘテロ原子を含む2価の基が介在してもよいアルキレン基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is the same as defined above, R 81 represents a linear or branched alkylene group, and R 82 represents an alkylene group which may be intervened by a divalent group containing a hetero atom. . ]

式(a3−1)中、R81におけるアルキレン基は、炭素数が1〜12であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。
式(a3−2)中、R82におけるアルキレン基は、炭素数が1〜12であることが好ましく、1〜10であることがより好ましく、1〜6が特に好ましい。
該アルキレン基が炭素数2以上のアルキレン基である場合、該アルキレン基の炭素原子間に、ヘテロ原子を含む2価の基が介在してもよい。該「ヘテロ原子を含む2価の基」としては、前記構成単位(a1)の説明で、一般式(a1−0−2)中のYの2価の連結基として挙げた「ヘテロ原子を含む2価の連結基」と同様のものが挙げられる。
82としては、特に、ヘテロ原子を含む2価の基が介在しないアルキレン基、またはヘテロ原子として酸素原子を含む2価の基が介在するアルキレン基が好ましい。
酸素原子を含む2価の基が介在するアルキレン基としては、−A−O−B−または−A−O−C(=O)−B−で表される基が好ましい。式中、A、Bはそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、前記構成単位(a1)の説明で挙げた−A−O−B−または−A−O−C(=O)−B−におけるA、Bと同様のものが挙げられる。
これらのなかでも、−A−O−C(=O)−B−で表される基が好ましく、−(CH−O−C(=O)−(CHg’−[式中、fおよびg’はそれぞれ独立に1〜3の整数である。]が好ましい。
In formula (a3-1), the alkylene group for R 81 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 1 to 10 carbon atoms.
In formula (a3-2), the alkylene group for R 82 preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms.
When the alkylene group is an alkylene group having 2 or more carbon atoms, a divalent group containing a hetero atom may be interposed between carbon atoms of the alkylene group. The “divalent group containing a heteroatom” is the “heteroatom represented by the divalent linking group of Y 2 in the general formula (a1-0-2) in the description of the structural unit (a1). The same thing as "the bivalent coupling group containing" is mentioned.
R 82 is particularly preferably an alkylene group in which a divalent group containing a hetero atom is not present, or an alkylene group in which a divalent group containing an oxygen atom is present as a hetero atom.
As the alkylene group intervening with a divalent group containing an oxygen atom, a group represented by -A-O-B- or -A-O-C (= O) -B- is preferable. In the formula, A and B are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and -A-O-B- or -A mentioned in the description of the structural unit (a1). The same thing as A and B in -OC (= O) -B- is mentioned.
Among these, a group represented by —A—O—C (═O) —B— is preferable, and — (CH 2 ) f —O—C (═O) — (CH 2 ) g ′ — [formula In the formula, f and g ′ are each independently an integer of 1 to 3. ] Is preferable.

前記「構造中に環を含む脂肪族炭化水素基」としては、環状の脂肪族炭化水素基、該環状の脂肪族炭化水素基が前述した鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合するか又は鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が3〜30であることが好ましい。また、該環状の脂肪族炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよく、多環式が好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基として、具体的には、たとえばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。たとえば単環式の脂肪族炭化水素基としては、炭素数3〜20のモノシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該モノシクロアルカンとしてはシクロペンタン、シクロヘキサン等が例示できる。多環式の脂肪族炭化水素基としては、炭素数7〜30のポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとして具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
前記環状の脂肪族炭化水素基は、水素原子の一部または全部が、前記極性基以外の置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
前記脂肪族炭化水素基が、構造中に環を含む場合、構成単位(a3)としては、下記一般式(a3−3)、(a3−4)または(a3−5)で表される構成単位が好ましい。
Examples of the “aliphatic hydrocarbon group including a ring in the structure” include a cyclic aliphatic hydrocarbon group, and whether the cyclic aliphatic hydrocarbon group is bonded to the terminal of the chain aliphatic hydrocarbon group described above. Or the group which intervenes in the middle of a chain-like aliphatic hydrocarbon group etc. are mentioned.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms. The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be polycyclic, monocyclic, or polycyclic.
As the cyclic aliphatic hydrocarbon group, specifically, for example, a resin for a resist composition for ArF excimer laser can be appropriately selected from those proposed. For example, the monocyclic aliphatic hydrocarbon group is preferably a group in which two or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane having 3 to 20 carbon atoms, and examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. . The polycyclic aliphatic hydrocarbon group is preferably a group in which two or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane having 7 to 30 carbon atoms. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane. , Tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.
In the cyclic aliphatic hydrocarbon group, part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a substituent other than the polar group. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O).
When the aliphatic hydrocarbon group includes a ring in the structure, the structural unit (a3) is a structural unit represented by the following general formula (a3-3), (a3-4) or (a3-5) Is preferred.

Figure 2011118123
[式中、Rは前記と同じであり、jは1〜3の整数であり、k’は1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、l’は1〜5の整数であり、s’は1〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is the same as described above, j is an integer of 1 to 3, k ′ is an integer of 1 to 3, t ′ is an integer of 1 to 3, and l ′ is 1 to 5] S ′ is an integer of 1 to 3. ]

式(a3−3)中、jは1または2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。jが2の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位と5位に結合しているものが好ましい。jが1の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
式(a3−4)中、k’は1であることが好ましい。シアノ基はノルボルニル基の5位または6位に結合していることが好ましい。
式(a3−5)中、t’は1であることが好ましい。l’は1であることが好ましい。s’は1であることが好ましい。
式(a3−5)中、カルボニルオキシ基の酸素原子(−O−)は、ノルボルナン環の2位または3位に結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコール基は、ノルボルニル基の5位または6位に結合していることが好ましい。
In formula (a3-3), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd and 5th positions of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3-position of the adamantyl group.
In formula (a3-4), k ′ is preferably 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.
In formula (a3-5), t ′ is preferably 1. l ′ is preferably 1. s ′ is preferably 1.
In formula (a3-5), the oxygen atom (—O—) of the carbonyloxy group is preferably bonded to the 2nd or 3rd position of the norbornane ring. The fluorinated alkyl alcohol group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

構成単位(a3)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構成単位(a3)としては、上記一般式(a3−1)〜(a3−5)のいずれかで表される構成単位を有することが好ましく、一般式(a3−2)で表される構成単位を有することが特に好ましい。
(A1)成分中、構成単位(a3)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位に対し、1〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a3)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
As the structural unit (a3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The structural unit (a3) preferably has a structural unit represented by any one of the general formulas (a3-1) to (a3-5), and is represented by the general formula (a3-2). It is particularly preferred to have
In the component (A1), the proportion of the structural unit (a3) is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, and more preferably 5 to 25 mol based on all structural units constituting the component (A1). % Is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a3) is sufficiently obtained, and by setting the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

(構成単位(a4))
構成単位(a4)は、酸非解離性の脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。(A1)成分が構成単位(a4)を有することにより、レジストパターン形状が良好なものとなる。
「酸非解離性の脂肪族環式基」は、露光により(B)成分から発生した際に、該酸が作用しても解離することなくそのまま当該構成単位中に残る脂肪族環式基である。
該脂肪族環式基としては、酸非解離性であれば特に限定されず、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の樹脂成分に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。該脂肪族環式基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、飽和であることが好ましい。具体的には、前記構成単位(a1)において脂肪族環式基の説明で挙げたモノシクロアルカン、ポリシクロアルカン等のシクロアルカンから水素原子を1つ除いた基が挙げられる。
脂肪族環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよく、上記効果に優れることから多環式であることが好ましい。特に、2〜4環式のものが好ましく、中でも、トリシクロデシル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基、イソボルニル基およびノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種が、工業上入手し易いなどの点で好ましい。
酸非解離性の脂肪族環式基の具体例としては、たとえば、当該脂肪族環式基に隣接する原子(たとえば−C(=O)−O−における−O−)と結合する炭素原子に置換基(水素原子以外の原子または基)が結合していない1価の脂肪族環式基が挙げられる。具体的には、前記構成単位(a1)の説明で挙げた式(1−1)〜(1−9)で表される基におけるR14を水素原子で置換した基;環骨格を構成する炭素原子のみによって形成された第3級炭素原子を有するシクロアルカンの前記第3級炭素原子から水素原子を除いた基;等が挙げられる。
該脂肪族環式基には、置換基が結合していてもよい。該置換基としては、たとえば、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子、フッ素化アルキル基等が挙げられる。
構成単位(a4)としては、下記一般式(a4−0)で表される構成単位が好ましく、特に、下記一般式(a4−1)〜(a4−5)で表される構成単位が好ましい。
(Structural unit (a4))
The structural unit (a4) is a structural unit derived from an acrylate ester containing a non-acid-dissociable aliphatic cyclic group. When the component (A1) has the structural unit (a4), the resist pattern shape becomes favorable.
The “acid non-dissociable aliphatic cyclic group” is an aliphatic cyclic group that remains in the structural unit without being dissociated even when the acid acts when it is generated from the component (B) by exposure. is there.
The aliphatic cyclic group is not particularly limited as long as it is non-acid dissociable, and is used for a resin component of a resist composition for ArF excimer laser, KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), etc. Many known conventionally as can be used. The aliphatic cyclic group may be saturated, unsaturated, or saturated. Specific examples include groups in which one hydrogen atom has been removed from a cycloalkane such as monocycloalkane and polycycloalkane mentioned in the description of the aliphatic cyclic group in the structural unit (a1).
The aliphatic cyclic group may be monocyclic or polycyclic, and is preferably polycyclic because the above effects are excellent. In particular, those having 2 to 4 rings are preferable, and among them, at least one selected from a tricyclodecyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, an isobornyl group and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. .
Specific examples of the non-acid-dissociable aliphatic cyclic group include, for example, a carbon atom bonded to an atom adjacent to the aliphatic cyclic group (for example, —O— in —C (═O) —O—). And monovalent aliphatic cyclic groups to which substituents (atoms or groups other than hydrogen atoms) are not bonded. Specifically, a group in which R 14 in the groups represented by formulas (1-1) to (1-9) given in the description of the structural unit (a1) is substituted with a hydrogen atom; carbon constituting the ring skeleton And a group obtained by removing a hydrogen atom from the tertiary carbon atom of a cycloalkane having a tertiary carbon atom formed only by an atom.
A substituent may be bonded to the aliphatic cyclic group. As this substituent, a C1-C5 alkyl group, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group etc. are mentioned, for example.
As the structural unit (a4), structural units represented by the following general formula (a4-0) are preferable, and structural units represented by the following general formulas (a4-1) to (a4-5) are particularly preferable.

Figure 2011118123
[式中、Rは前記と同じであり、R40は酸非解離性の脂肪族多環式基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is the same as defined above, and R 40 represents an acid non-dissociable aliphatic polycyclic group. ]

Figure 2011118123
[式中、Rは前記と同じである。]
Figure 2011118123
[Wherein, R is the same as defined above. ]

構成単位(a4)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構成単位(a4)を(A1)成分に含有させる場合、(A1)成分中の構成単位(a4)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位に対し、1〜30モル%が好ましく、5〜20モル%がより好ましい。
As the structural unit (a4), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the structural unit (a4) is contained in the component (A1), the proportion of the structural unit (a4) in the component (A1) is 1 to 30 mol% with respect to all the structural units constituting the component (A1). Preferably, 5 to 20 mol% is more preferable.

(A1)成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記構成単位(a1)〜(a4)以外の他の構成単位を含んでいてもよい。
該他の構成単位は、上述の構成単位(a1)〜(a4)に分類されない他の構成単位であれば特に限定されるものではなく、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト用樹脂に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
The component (A1) may contain other structural units other than the structural units (a1) to (a4) as long as the effects of the present invention are not impaired.
The other structural unit is not particularly limited as long as it is another structural unit not classified into the above structural units (a1) to (a4). For ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably ArF excimer) A number of hitherto known materials can be used for resist resins such as lasers.

(A1)成分としては、構成単位(a0)および(a1)を有する共重合体が好ましく、構成単位(a0)、(a1)および(a2)を有する共重合体がより好ましい。
該共重合体としては、たとえば、構成単位(a0)および(a1)からなる共重合体;構成単位(a0)、(a1)および(a2)からなる共重合体;構成単位(a0)、(a1)、(a2)および(a3)からなる共重合体;構成単位(a0)、(a1)、(a2)および(a4)からなる共重合体;構成単位(a0)、(a1)、(a2)、(a3)および(a4)からなる共重合体等が挙げられる。
好ましい(A1)成分としては、下記式(A1−21)に示す2種の構成単位を有する共重合体、下記式(A1−31)〜(A1−38)にそれぞれ示す3種の構成単位を有する共重合体、下記式(A1−41)〜(A1−48)にそれぞれ示す4種の構成単位を有する共重合体、下記式(A1−51)〜(A1−54)にそれぞれ示す5種の構成単位を有する共重合体、等が挙げられる。
As the component (A1), a copolymer having the structural units (a0) and (a1) is preferable, and a copolymer having the structural units (a0), (a1) and (a2) is more preferable.
Examples of the copolymer include a copolymer composed of the structural units (a0) and (a1); a copolymer composed of the structural units (a0), (a1) and (a2); a structural unit (a0), ( a1), a copolymer comprising (a2) and (a3); a copolymer comprising structural units (a0), (a1), (a2) and (a4); a structural unit (a0), (a1), ( Examples thereof include a copolymer comprising a2), (a3) and (a4).
As a preferred component (A1), a copolymer having two types of structural units represented by the following formula (A1-21), and three types of structural units represented by the following formulas (A1-31) to (A1-38), respectively. A copolymer having four structural units represented by the following formulas (A1-41) to (A1-48), and five kinds represented by the following formulas (A1-51) to (A1-54), respectively. And a copolymer having the following structural unit.

Figure 2011118123
[式中、R、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、A”、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , A ″, R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different.]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、A’、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, A ′, R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R23およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 23 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R21、hおよびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 21 , h and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R21、hおよびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 21 , h and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R23、a、b、R14およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 23 , a, b, R 14 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R25、a、b、R14およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 25 , a, b, R 14 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R23、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 23 , R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R、A’、R23およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 4 , A ′, R 23 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R、A’、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 4 , A ′, R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R、A’、R21、hおよびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 4 , A ′, R 21 , h and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R、A’、R23、R21、hおよびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 4 , A ′, R 23 , R 21 , h and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R25およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 25 and W are the same as defined above, and the plurality of R in the formula may be the same or different. ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R、A’、R23、R21、hおよびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 4 , A ′, R 23 , R 21 , h and W are the same as defined above, and a plurality of R in the formula may be the same or different. . ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R、A’、R25、R21、hおよびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 4 , A ′, R 25 , R 21 , h and W are the same as defined above, and a plurality of R in the formula may be the same or different from each other. . ]

Figure 2011118123
[式中、R、R29、R、A’、R23、R21、h、WおよびR82はそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のRはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, R 29 , R 4 , A ′, R 23 , R 21 , h, W and R 82 are the same as defined above, and a plurality of R in the formula are the same or different. May be. ]

Figure 2011118123
[式中、R、e、A’、c、d、R23、a、b、R14およびWはそれぞれ前記と同じであり、式中の複数のR、複数のA’はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。]
Figure 2011118123
[Wherein, R, e, A ′, c, d, R 23 , a, b, R 14 and W are the same as defined above, and the plurality of R and A ′ in the formula are the same respectively. Or different. ]

(A1)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜50000が好ましく、1500〜30000がより好ましく、2000〜20000がさらに好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
また、(A1)成分の分散度(Mw/Mn)は、特に限定されず、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.0〜2.5が最も好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
The mass average molecular weight (Mw) of the component (A1) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography (GPC)) is not particularly limited, preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 30000, and 2000 to 2000 20000 is more preferable. If it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and if it is above the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
Further, the dispersity (Mw / Mn) of the component (A1) is not particularly limited, and is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and 1.0 to 2.5. Most preferred. In addition, Mn shows a number average molecular weight.

(A1)成分は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばジメチル−2,2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、アゾビスイソブチロニトリルのようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。
また、(A1)成分には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、ディフェクトの低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
Component (A1) is a known monomer that uses a radical polymerization initiator such as dimethyl-2,2-azobis (2-methylpropionate) or azobisisobutyronitrile as a monomer for deriving each structural unit. It can be obtained by polymerizing by radical polymerization or the like.
Further, for the component (A1), in the polymerization, a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH is used in combination, so that the terminal A —C (CF 3 ) 2 —OH group may be introduced into the. As described above, a copolymer into which a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom is introduced has reduced defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). Effective for reduction.

各構成単位を誘導するモノマーは、それぞれ、市販のものを用いてもよく、公知の方法に製造したものを用いてもよい。
たとえば構成単位(a0)を誘導するモノマーは、下記一般式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という。)である。
化合物(I)の製造方法としては特に限定されないが、好ましい方法として、例えば、下記一般式(I−1)で表される化合物を含有する反応系に、下記一般式(I−2)で表されるアルコール誘導体を添加して化合物(I)を得る方法が挙げられる。
化合物(I)の製造方法として、具体例を挙げると、例えば3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルアクリレートとClSONHを反応させることにより、3−スルファモイルオキシアダマンタン−1−イルアクリレートを製造することができる。
As the monomer for deriving each structural unit, a commercially available monomer may be used, or a monomer produced by a known method may be used.
For example, the monomer for deriving the structural unit (a0) is a compound represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as compound (I)).
Although it does not specifically limit as a manufacturing method of compound (I), As a preferable method, it represents to the reaction system containing the compound represented with the following general formula (I-1) by the following general formula (I-2), for example. And a method of obtaining a compound (I) by adding an alcohol derivative.
Specific examples of the method for producing compound (I) include, for example, producing 3-sulfamoyloxyadamantan-1-yl acrylate by reacting 3-hydroxyadamantan-1-yl acrylate with ClSO 2 NH 2. can do.

Figure 2011118123
[式中のR、Wはそれぞれ前記式(a0−1)中のR、Wと同じであり、Xはフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。]
Figure 2011118123
[R in the formula, W is the same as each of R in general formula (a0-1), W, X h is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom. ]

また、たとえば前記一般式(a2−0−1)で表される構成単位を誘導するモノマーとしては、下記一般式(II)で表される化合物(以下、化合物(II)という。)が挙げられる。
かかる化合物(II)の製造方法は特に限定されず、公知の方法を利用して製造できる。たとえば、塩基の存在下、下記一般式(II−1)で表される化合物(II−1)が反応溶媒に溶解した溶液に、下記一般式(II−2)で表される化合物(II−2)を添加し、反応させることにより、上記化合物(II)が得られる。
塩基としては、たとえば水素化ナトリウム、KCO、CsCO等の無機塩基;トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、ピリジン等の有機塩基等が挙げられる。縮合剤としては、例えばエチルジイソプロピルアミノカルボジイミド(EDCI)塩酸塩、ジシクロヘキシルカルボキシイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド、カルボジイミダゾール等のカルボジイミド試薬やテトラエチルピロホスフェイト、ベンゾトリアゾール−N−ヒドロキシトリスジメチルアミノホスホニウムヘキサフルオロリン化物塩(Bop試薬)等が挙げられる。
上記反応の際、必要に応じて酸を用いてもよい。酸としては、脱水縮合等で通常用いられるものを使用することができ、具体的には塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸類や、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
がラクトン含有環式基である化合物も同様の方法により製造できる。
Further, for example, as a monomer for deriving the structural unit represented by the general formula (a2-0-1), a compound represented by the following general formula (II) (hereinafter referred to as the compound (II)) may be mentioned. .
The method for producing such compound (II) is not particularly limited, and can be produced using a known method. For example, a compound (II-) represented by the following general formula (II-2) is added to a solution of the compound (II-1) represented by the following general formula (II-1) in a reaction solvent in the presence of a base. The compound (II) is obtained by adding and reacting 2).
Examples of the base include inorganic bases such as sodium hydride, K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 ; organic bases such as triethylamine, 4-dimethylaminopyridine (DMAP) and pyridine. Examples of the condensing agent include carbodiimide reagents such as ethyldiisopropylaminocarbodiimide (EDCI) hydrochloride, dicyclohexylcarboimide (DCC), diisopropylcarbodiimide, carbodiimidazole, tetraethylpyrophosphate, benzotriazole-N-hydroxytrisdimethylaminophosphonium hexa Fluorophosphide salt (Bop reagent) and the like.
In the above reaction, an acid may be used as necessary. As the acid, those usually used in dehydration condensation and the like can be used. Specifically, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p- Organic acids such as toluenesulfonic acid can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
A compound in which R 5 is a lactone-containing cyclic group can also be produced by the same method.

Figure 2011118123
[式中のR、R、Rはそれぞれ前記式(a2−0−1)中のR、R、Rと同じである。]
Figure 2011118123
[R in the formula, R 4, R 5 are the same each R in the formula (a2-0-1) in, and R 4, R 5. ]

上記のようにして得られる化合物の構造は、H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。 The structure of the compound obtained as described above includes 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method, mass spectrometry (MS ) Method, elemental analysis method, X-ray crystal diffraction method, etc.

(A)成分において、(A1)成分としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用しても良い。
(A)成分中の(A1)成分の割合は、(A)成分の総質量に対し、50質量%が好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、100質量%であってもよい。
In the component (A), as the component (A1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the component (A1) in the component (A) is preferably 50% by mass, more preferably 80% by mass or more, and 100% by mass with respect to the total mass of the component (A).

本発明のポジ型レジスト組成物は、(A)成分として、前記(A1)成分に該当しない、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(以下「(A2)成分」という。)を含有してもよい。
(A2)成分としては、特に限定されず、化学増幅型ポジ型レジスト組成物用の基材成分として従来から知られている多数のもの(たとえばArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のベース樹脂)から任意に選択して用いればよい。たとえばArFエキシマレーザー用のベース樹脂としては、前記構成単位(a1)を必須の構成単位として有し、任意に前記構成単位(a2)〜(a5)をさらに有する樹脂が挙げられる。また、分子量が500以上4000未満の非重合体(低分子化合物)を含有してもよい。
(A2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The positive resist composition of the present invention does not correspond to the component (A1) as the component (A), and is a base material component (hereinafter referred to as “component (A2)”) that has increased solubility in an alkaline developer by the action of an acid. .) May be contained.
The component (A2) is not particularly limited, and many conventionally known base components for chemically amplified positive resist compositions (for example, for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably ArF) A base resin such as for excimer laser) may be arbitrarily selected and used. For example, the base resin for ArF excimer laser includes a resin having the structural unit (a1) as an essential structural unit and optionally further including the structural units (a2) to (a5). Moreover, you may contain the nonpolymer (low molecular compound) whose molecular weight is 500-4000.
(A2) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

本発明のポジ型レジスト組成物中、(A)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。   In the positive resist composition of the present invention, the content of the component (A) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed.

<(B)成分>
本発明において、(B)成分は、下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種の酸発生剤(B1)(以下、(B1)成分という。)と、下記一般式(4)で表される化合物からなる酸発生剤(B2)(以下、(B2)成分という。)とを含有する。
<(B) component>
In the present invention, the component (B) is at least one acid generator (B1) selected from the group consisting of compounds represented by any one of the following general formulas (1) to (3) (hereinafter referred to as (B1) And an acid generator (B2) composed of a compound represented by the following general formula (4) (hereinafter referred to as “component (B2)”).

Figure 2011118123
[式中、X10は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基であり、Qはカルボニル基を含む2価の連結基であり、pは1〜3の整数であり;X20は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基であり、Qは単結合またはアルキレン基であり、qは1〜3の整数であり;X30は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基であり、Qは単結合または2価の連結基であり、Y10はカルボニル基またはスルホニル基であり、Y11は置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基または置換基を有していてもよい炭素数1〜10のフッ素化アルキル基であり;Aは対カチオンである。]
Figure 2011118123
[Wherein, X 10 is an optionally substituted hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, Q 1 is a divalent linking group containing a carbonyl group, and p is an integer of 1 to 3. by and; X 20 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent group, Q 2 is a single bond or an alkylene group, q is an integer from 1 to 3; X 30 Is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, Q 3 is a single bond or a divalent linking group, Y 10 is a carbonyl group or a sulfonyl group, and Y 11 is An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent; A + is a counter cation. ]

Figure 2011118123
[式(4)中、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基である。ただし、−SO における硫黄原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない。Abは芳香族基を有する対カチオンである。]
Figure 2011118123
[In Formula (4), R0 is a C1-C12 hydrocarbon group which may have a substituent. However, the fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the sulfur atom in —SO 3 . Ab + is a counter cation having an aromatic group. ]

[(B1)成分のアニオン部]
まず、一般式(1)、(2)、(3)で表される化合物のアニオン部をそれぞれアニオン部(1)、(2)、(3)として順に説明する。
[Anion part of component (B1)]
First, the anion parts of the compounds represented by the general formulas (1), (2), and (3) will be described in order as the anion parts (1), (2), and (3), respectively.

{アニオン部(1)}
前記式(1)中、X10は、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基である。
10の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。
「芳香族炭化水素基」は、芳香族性を有する炭化水素基である。
10において、芳香族炭化水素基の炭素数は3〜30であり、5〜30であることが好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基としては、芳香環を有する炭化水素基が挙げられ、具体的には、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いたアリール基;ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基等が挙げられる。前記アリールアルキル基中のアルキル鎖の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
{Anion part (1)}
In the formula (1), X 10 is a hydrocarbon group of 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
The hydrocarbon group for X 10 may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group.
The “aromatic hydrocarbon group” is an aromatic hydrocarbon group.
In X 10, the carbon number of the aromatic hydrocarbon group is 3 to 30, preferably from 5 to 30, more preferably from 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, 6 to 12 being most preferred. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a hydrocarbon group having an aromatic ring. Specifically, a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group. Aryl groups obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon ring, such as benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, etc. An arylalkyl group etc. are mentioned. The number of carbon atoms of the alkyl chain in the arylalkyl group is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

該芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基が有する芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよく、当該芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。
前者の例としては、前記アリール基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基、前記アリールアルキル基中の芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部が前記ヘテロ原子で置換されたヘテロアリールアルキル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基が有する芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されている場合、X10中、隣接するQに結合する原子は、炭素原子であることが好ましい。
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, a part of carbon atoms constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, and the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is substituted with the substituent. May be.
Examples of the former include heteroaryl groups in which some of the carbon atoms constituting the ring of the aryl group are substituted with heteroatoms such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and aromatic hydrocarbons in the arylalkyl groups. Examples include heteroarylalkyl groups in which a part of carbon atoms constituting the ring is substituted with the heteroatom.
When a part of carbon atoms constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is substituted with a hetero atom, the atom bonded to the adjacent Q 1 in X 10 is preferably a carbon atom.

後者の例において、芳香族炭化水素基の水素原子を置換する置換基としては、たとえばアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、水酸基、−C(=O)−R80[R80はアルキル基である。]、−COOR83[R83は水素原子またはアルキル基である。]、−OC(=O)−R84[R84は水素原子またはアルキル基である。]、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、酸素原子(=O)、硫黄原子、スルホニル基(SO)、窒素原子を含む炭化水素基、その他の含窒素置換基等が挙げられる。
該置換基としてのアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状の何れであってもよく、それらの組み合わせであってもよい。その炭素数は1〜30が好ましい。
該アルキル基が直鎖状または分岐鎖状である場合、その炭素数は1〜20であることが好ましく、1〜17であることがより好ましく、1〜15であることがさらに好ましく、1〜10が特に好ましい。具体的には、この後例示する直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基の具体例と同様のものが挙げられる。該アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、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、tert−ブチル基が特に好ましい。
該アルキル基が環状である場合(シクロアルキル基である場合)、その炭素数は、3〜30であることが好ましく、3〜20がより好ましく、3〜15がさらに好ましく、炭素数4〜12であることが特に好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。該アルキル基は単環式であってもよく、多環式であってもよい。具体的には、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基等を例示できる。前記モノシクロアルカンとして、具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。また、前記ポリシクロアルカンとして、具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。これらのシクロアルキル基は、その環に結合した水素原子の一部または全部が、フッ素原子、フッ素化アルキル基等の置換基で置換されていてもよいし、されていなくてもよい。
In the latter example, examples of the substituent that replaces the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group include an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxyl group, —C (═O) —R 80 [R 80 is an alkyl group. . ], -COOR 83 [R 83 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], - OC (= O) -R 84 [R 84 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], Halogenated alkyl groups, halogenated alkoxy groups, hydroxyalkyl groups, oxygen atoms (═O), sulfur atoms, sulfonyl groups (SO 2 ), hydrocarbon groups containing nitrogen atoms, other nitrogen-containing substituents, and the like. It is done.
The alkyl group as the substituent may be linear, branched or cyclic, or a combination thereof. The carbon number is preferably 1-30.
When the alkyl group is linear or branched, the carbon number is preferably 1-20, more preferably 1-17, still more preferably 1-15, 10 is particularly preferred. Specific examples thereof include those similar to the specific examples of the linear or branched saturated hydrocarbon group exemplified below. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, particularly preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
When the alkyl group is cyclic (when it is a cycloalkyl group), the carbon number is preferably 3 to 30, more preferably 3 to 20, still more preferably 3 to 15, and 4 to 12 carbon atoms. It is particularly preferred that the number of carbon atoms is 5-10. The alkyl group may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane, groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. . Specific examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. In these cycloalkyl groups, some or all of the hydrogen atoms bonded to the ring may or may not be substituted with a substituent such as a fluorine atom or a fluorinated alkyl group.

前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、前述した置換基としてのアルキル基に酸素原子(−O−)が結合したものが挙げられる。該アルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、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、tert−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としての−C(=O)−R80、−COOR83、−OC(=O)−R84において、R80、R83、R84におけるアルキル基としては、前記置換基としてのアルキル基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としては、フッ素化アルキル基が特に好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルコキシ基としては、前記アルコキシ基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルコキシ基としては、フッ素化アルコキシ基が好ましい。
前記置換基としてのヒドロキシアルキル基としては、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基の水素原子の少なくとも1つが水酸基で置換された基が挙げられる。ヒドロキシアルキル基が有する水酸基の数は、1〜3が好ましく、1が最も好ましい。
窒素原子を含む炭化水素基、その他の含窒素置換基については後述する。
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the alkoxy group as the substituent include those in which an oxygen atom (—O—) is bonded to the alkyl group as the substituent described above. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group, and a methoxy group or an ethoxy group. Is most preferred.
In —C (═O) —R 80 , —COOR 83 , —OC (═O) —R 84 as the substituent, the alkyl group in R 80 , R 83 , and R 84 is alkyl as the substituent. The thing similar to what was mentioned as a group is mentioned.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is particularly preferred.
Examples of the halogenated alkoxy group as the substituent include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkoxy group have been substituted with the halogen atoms. The halogenated alkoxy group is preferably a fluorinated alkoxy group.
Examples of the hydroxyalkyl group as the substituent include a group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group mentioned as the alkyl group as the substituent is substituted with a hydroxyl group. 1-3 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups which a hydroxyalkyl group has, 1 is the most preferable.
The hydrocarbon group containing a nitrogen atom and other nitrogen-containing substituents will be described later.

「脂肪族炭化水素基」は芳香族性を有さない炭化水素基である。
10における脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基であってもよく、不飽和脂肪族炭化水素基であってもよい。また、該脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、または、これらの組み合わせであってもよい。
10において、脂肪族炭化水素基は、当該脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよく、当該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよい。
ヘテロ原子としては、炭素原子および水素原子以外の原子であれば特に限定されず、たとえばハロゲン原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む置換基(以下、ヘテロ原子含有置換基ということがある。)は、ヘテロ原子のみからなるものであってもよく、前記ヘテロ原子以外の基または原子を含む基であってもよい。
An “aliphatic hydrocarbon group” is a hydrocarbon group having no aromaticity.
The aliphatic hydrocarbon group for X 10 may be a saturated aliphatic hydrocarbon group or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic, or a combination thereof.
In X 10 , the aliphatic hydrocarbon group may be a group in which a part of carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent containing a hetero atom, and hydrogen constituting the aliphatic hydrocarbon group A part or all of the atoms may be substituted with a substituent containing a hetero atom.
The hetero atom is not particularly limited as long as it is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom.
The substituent containing a heteroatom (hereinafter sometimes referred to as a heteroatom-containing substituent) may be composed only of a heteroatom, or may be a group containing a group other than the heteroatom or an atom. .

前記脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部を置換してもよいヘテロ原子含有置換基としては、たとえば−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−(Hがアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−等が挙げられる。−NH−である場合、そのHを置換してもよい置換基(アルキル基、アシル基等)は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜5であることが特に好ましい。脂肪族炭化水素基が環状である場合、これらの置換基を環構造中に含んでいてもよい。 Examples of the hetero atom-containing substituent that may substitute a part of carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —. , —O—C (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —NH— (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group), —S— , -S (= O) 2 - , - S (= O) 2 -O- , and the like. In the case of -NH-, the substituent (alkyl group, acyl group, etc.) that may substitute for H preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 8 carbon atoms. Particularly preferably, it has 1 to 5 carbon atoms. When the aliphatic hydrocarbon group is cyclic, these substituents may be included in the ring structure.

前記脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部を置換してもよいヘテロ原子含有置換基としては、たとえば、ハロゲン原子、アルコキシ基、水酸基、−C(=O)−R80[R80はアルキル基である。]、−COOR83[R83は水素原子またはアルキル基である。]、−OC(=O)−R84[R84は水素原子またはアルキル基である。]、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、酸素原子(=O)、硫黄原子、スルホニル基(SO)、窒素原子を含む炭化水素基、その他の含窒素置換基等が挙げられる。
前記ヘテロ原子含有置換基としてのハロゲン原子、アルコキシ基、−C(=O)−R80、−COOR83、−OC(=O)−R84、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、窒素原子を含む炭化水素基、その他の含窒素置換基としては、それぞれ、前記芳香族炭化水素基の水素原子を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
Examples of the hetero atom-containing substituent that may substitute part or all of the hydrogen atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group include a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxyl group, —C (═O) —R 80 [ R 80 is an alkyl group. ], -COOR 83 [R 83 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], - OC (= O) -R 84 [R 84 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], Halogenated alkyl groups, halogenated alkoxy groups, hydroxyalkyl groups, oxygen atoms (═O), sulfur atoms, sulfonyl groups (SO 2 ), hydrocarbon groups containing nitrogen atoms, other nitrogen-containing substituents, and the like. It is done.
Halogen atom, alkoxy group, —C (═O) —R 80 , —COOR 83 , —OC (═O) —R 84 , halogenated alkyl group, halogenated alkoxy group, hydroxyalkyl as the heteroatom-containing substituent Examples of the group, the hydrocarbon group containing a nitrogen atom, and other nitrogen-containing substituents are the same as those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group.

脂肪族炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、直鎖状もしくは分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基、または環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族環式基)が好ましい。また、脂肪族環式基に、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基または不飽和炭化水素基が結合した基も好ましい。
直鎖状の飽和炭化水素基(アルキル基)としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10が最も好ましい。具体的には、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、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状の飽和炭化水素基(アルキル基)としては、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜15であることがより好ましく、3〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
不飽和炭化水素基としては、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5が好ましく、2〜4が好ましく、3が特に好ましい。直鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。不飽和炭化水素基としてはプロペニル基が特に好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched saturated hydrocarbon group, a linear or branched monovalent unsaturated hydrocarbon group, or a cyclic aliphatic hydrocarbon group (aliphatic ring). Formula group) is preferred. A group in which a linear or branched saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group is bonded to an aliphatic cyclic group is also preferred.
The linear saturated hydrocarbon group (alkyl group) preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and most preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group Group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group and the like.
The branched saturated hydrocarbon group (alkyl group) preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, Examples include 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.
As an unsaturated hydrocarbon group, it is preferable that carbon number is 2-10, 2-5 are preferable, 2-4 are preferable, and 3 is especially preferable. Examples of the linear monovalent unsaturated hydrocarbon group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and a butynyl group. Examples of the branched monovalent unsaturated hydrocarbon group include a 1-methylpropenyl group and a 2-methylpropenyl group. As the unsaturated hydrocarbon group, a propenyl group is particularly preferable.

脂肪族環式基としては、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。その炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。
具体的には、たとえば、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
脂肪族環式基が、その環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含まない場合は、脂肪族環式基としては、多環式基が好ましく、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、アダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が最も好ましい。
脂肪族環式基が、その環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含むものである場合、該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。かかる脂肪族環式基の具体例としては、たとえば以下の式(L1)〜(L5)、(S1)〜(S4)で表される基等が挙げられる。
The aliphatic cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. The number of carbon atoms is preferably 3 to 30, more preferably 5 to 30, further preferably 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12.
Specifically, for example, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane; a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc. Can be mentioned. More specifically, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane; one or more polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Examples include a group excluding a hydrogen atom.
When the aliphatic cyclic group does not contain a substituent containing a hetero atom in the ring structure, the aliphatic cyclic group is preferably a polycyclic group, and has one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane. Excluded groups are preferred, and most preferred are groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane.
When the aliphatic cyclic group includes a substituent containing a hetero atom in the ring structure, examples of the substituent containing a hetero atom include —O—, —C (═O) —O—, —S—. , —S (═O) 2 — and —S (═O) 2 —O— are preferable. Specific examples of the aliphatic cyclic group include groups represented by the following formulas (L1) to (L5) and (S1) to (S4).

Figure 2011118123
[式中、Q”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよいアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、mは0または1の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein Q ″ is an alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, and m is an integer of 0 or 1.]

式中、Q”におけるアルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましく、その炭素数は1〜5が好ましい。具体的には、メチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCHCH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられる。これらの中でも、メチレン基またはアルキルメチレン基が好ましく、メチレン基、−CH(CH)−または−C(CH−が特に好ましい。
該アルキレン基は、酸素原子(−O−)もしくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい。その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に−O−または−S−が介在する基が挙げられ、たとえば−O−R54−、−S−R55−、−R56−O−R57−、−R58−S−R59−等が挙げられる。ここで、R54〜R59はそれぞれ独立にアルキレン基であり、前記Q”におけるアルキレン基として挙げたアルキレン基と同様のものが挙げられる。
Q”としては、中でも、−O−CH−、−CH−O−CH−、−S−CH−、−CH−S−CH−等が好ましい。
In the formula, the alkylene group in Q ″ is preferably linear or branched, and preferably has 1 to 5 carbon atoms. Specifically, a methylene group [—CH 2 —]; —CH ( CH 3) -, - CH ( CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) 2 -, - C (CH 3) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3 )-, an alkylmethylene group such as —C (CH 2 CH 3 ) 2 —; an ethylene group [—CH 2 CH 2 —]; —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 CH 2 - alkyl groups such as, trimethylene group (n- Propylene group) [—CH 2 CH 2 CH 2 —]; —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - and the like alkyl trimethylene group; tetramethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH ( CH 3) CH 2 CH 2 - and the like alkyl tetramethylene group;. a pentamethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -] , and the like among these, methylene Group or an alkylmethylene group is preferable, and a methylene group, —CH (CH 3 ) — or —C (CH 3 ) 2 — is particularly preferable.
The alkylene group may contain an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—). Specific examples thereof include a group in which —O— or —S— is interposed between the terminal or carbon atoms of the alkylene group, and examples thereof include —O—R 54 —, —S—R 55 —, and —R 56 —. O-R 57 -, - R 58 -S-R 59 - , and the like. Here, R 54 to R 59 are each independently an alkylene group, and examples thereof include the same alkylene groups as those described above as the alkylene group in Q ″.
The Q ", among others, -O-CH 2 -, - CH 2 -O-CH 2 -, - S-CH 2 -, - CH 2 -S-CH 2 - and the like are preferable.

これらの脂肪族環式基は、水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、たとえば、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、水酸基、−C(=O)−R80[R80はアルキル基である。]、−COOR83[R83は水素原子またはアルキル基である。]、−OC(=O)−R84[R84は水素原子またはアルキル基である。]、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、酸素原子(=O)、硫黄原子、スルホニル基(SO)、窒素原子を含む置換基等が挙げられる。
該置換基としてのアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、−C(=O)−R80、−COOR83、−OC(=O)−R84、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、窒素原子を含む炭化水素基、その他の含窒素置換基としては、それぞれ、前記芳香族炭化水素基の水素原子を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
脂肪族環式基が有する置換基の数は、1つであってもよく、2以上であってもよい。置換基を複数有する場合、該複数の置換基はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
In these aliphatic cyclic groups, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with substituents. Examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxyl group, —C (═O) —R 80 [R 80 is an alkyl group. ], -COOR 83 [R 83 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], - OC (= O) -R 84 [R 84 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], A halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group, a hydroxyalkyl group, an oxygen atom (═O), a sulfur atom, a sulfonyl group (SO 2 ), a substituent containing a nitrogen atom, and the like.
As the substituent, an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, —C (═O) —R 80 , —COOR 83 , —OC (═O) —R 84 , a halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group, a hydroxyalkyl Examples of the group, the hydrocarbon group containing a nitrogen atom, and other nitrogen-containing substituents are the same as those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group.
The number of the substituents that the aliphatic cyclic group has may be one or two or more. When having a plurality of substituents, the plurality of substituents may be the same or different.

脂肪族環式基に、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基または不飽和炭化水素基が結合した基としては、たとえば、脂肪族環式基の環構造を構成する炭素原子に、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基が結合した基が好ましく、当該炭素原子に直鎖状の飽和炭化水素基が結合した基がより好ましく、当該炭素原子に直鎖状アルキレン基が結合した基が特に好ましい。   Examples of the group in which a linear or branched saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group is bonded to an aliphatic cyclic group include, for example, a direct bond to a carbon atom constituting the ring structure of the aliphatic cyclic group. A group in which a linear or branched saturated hydrocarbon group is bonded is preferable, a group in which a linear saturated hydrocarbon group is bonded to the carbon atom is more preferable, and a linear alkylene group is bonded to the carbon atom. The group is particularly preferred.

上記のうち、X10としては、置換基を有していてもよい環式基が好ましい。該環式基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であってもよく、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であってもよく、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であることが好ましい。
前記芳香族炭化水素基としては、置換基を有していてもよいナフチル基、または置換基を有していてもよいフェニル基が好ましい。
置換基を有していてもよい脂肪族環式基としては、置換基を有していてもよい多環式の脂肪族環式基が好ましい。該多環式の脂肪族環式基としては、前記ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記(L2)〜(L5)、(S3)〜(S4)で表される基等が好ましい。
Among the above, X 10 is preferably a cyclic group which may have a substituent. The cyclic group may be an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a substituent. It is preferably an aliphatic cyclic group that may be used.
The aromatic hydrocarbon group is preferably a naphthyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent.
As the aliphatic cyclic group which may have a substituent, a polycyclic aliphatic cyclic group which may have a substituent is preferable. Examples of the polycyclic aliphatic cyclic group include groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane, and groups represented by the above (L2) to (L5) and (S3) to (S4). Etc. are preferred.

また、X10としては、窒素原子を含む炭化水素基も好ましい。
窒素原子を含む炭化水素基としては、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環式基(以下「含窒素複素環式基」という。)、窒素原子を含む置換基(以下「含窒素置換基」という。)を有する炭化水素基、等が挙げられる。これらの中でも、含窒素複素環式基が好ましい。
窒素原子を含む炭化水素基は、窒素原子を含まない置換基(以下「非含窒素置換基」という。)を有してもよい。
前記非含窒素置換基としては、たとえば、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、水酸基、−C(=O)−R80[R80はアルキル基である。]、−COOR83[R83は水素原子またはアルキル基である。]、−OC(=O)−R84[R84は水素原子またはアルキル基である。]、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、酸素原子(=O)、硫黄原子、スルホニル基(SO)、アリール基等が挙げられる。
該置換基としてのアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、−C(=O)−R80、−COOR83、−OC(=O)−R84、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ、前記芳香族炭化水素基の水素原子を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
前記アリール基としては、前記X10における芳香族炭化水素基として挙げたアリール基と同様のものが挙げられ、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が好ましい。
X 10 is also preferably a hydrocarbon group containing a nitrogen atom.
The hydrocarbon group containing a nitrogen atom includes a heterocyclic group containing a nitrogen atom as a hetero atom (hereinafter referred to as “nitrogen-containing heterocyclic group”) and a substituent containing a nitrogen atom (hereinafter referred to as “nitrogen-containing substituent”). .)) And the like. Among these, a nitrogen-containing heterocyclic group is preferable.
The hydrocarbon group containing a nitrogen atom may have a substituent not containing a nitrogen atom (hereinafter referred to as “non-nitrogen-containing substituent”).
Examples of the non-nitrogen-containing substituent include an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxyl group, and —C (═O) —R 80 [R 80 is an alkyl group. ], -COOR 83 [R 83 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], - OC (= O) -R 84 [R 84 is a hydrogen atom or an alkyl group. ], A halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group, a hydroxyalkyl group, an oxygen atom (═O), a sulfur atom, a sulfonyl group (SO 2 ), an aryl group, and the like.
As the substituent, an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, —C (═O) —R 80 , —COOR 83 , —OC (═O) —R 84 , a halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group, a hydroxyalkyl Examples of the group include the same groups as those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group.
Examples of the aryl group include the same aryl groups as those exemplified as the aromatic hydrocarbon group for X 10 , and a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and the like are preferable.

前記含窒素複素環式基としては、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環(含窒素複素環)から1個の水素原子を除いた基が挙げられる。
含窒素複素環としては、ピリジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン等の不飽和単環式含窒素複素環;ピペリジン、ピペラジン、ピロリジン等の飽和単環式含窒素複素環;キノリン、イソキノリン、インドール、ピロロ[2,3−b]ピリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール(ベンズイミダゾール)、ベンゾトリアゾール、カルバゾール、アクリジン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等の多環式含窒素複素環が挙げられる。
含窒素複素環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。含窒素複素環式基の炭素数は、3〜30であり、5〜30であることが好ましく、5〜20がさらに好ましい。
10における含窒素複素環式基としては、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、ピペリジノ基が好ましく、2−ピリジル基が特に好ましい。
これらの含窒素複素環式基は、水素原子の一部または全部が、含窒素置換基または非含窒素置換基で置換されていてもよい。
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from a heterocycle containing a nitrogen atom as a hetero atom (nitrogen-containing heterocycle).
As nitrogen-containing heterocycles, unsaturated monocycles such as pyridine, pyrrole, pyrazole, imidazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, pyrimidine, pyrazine, 1,3,5-triazine Saturated monocyclic nitrogen-containing heterocycles such as piperidine, piperazine, pyrrolidine; quinoline, isoquinoline, indole, pyrrolo [2,3-b] pyridine, indazole, benzimidazole (benzimidazole), benzotriazole, Carbazole, acridine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2. 2.2] Polycyclic nitrogen-containing heterocycles such as octane.
The nitrogen-containing heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic. The nitrogen-containing heterocyclic group has 3 to 30 carbon atoms, preferably 5 to 30 and more preferably 5 to 20.
The nitrogen-containing heterocyclic group in X 10, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl group, piperidino group are preferred, 2-pyridyl group is particularly preferred.
In these nitrogen-containing heterocyclic groups, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with nitrogen-containing substituents or non-nitrogen-containing substituents.

前記含窒素置換基を有する炭化水素基は、水素原子の一部または全部が含窒素置換基で置換された炭化水素基である。
該炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。これら芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基は、それぞれ、上記「X10の炭化水素基」についての説明で挙げた芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基とそれぞれ同様のものが挙げられる。
含窒素置換基としては、たとえば上述の含窒素複素環式基が挙げられる。また、その他の含窒素置換基として、アミノ基(−NH)、イミノ基(=NH)、シアノ基(−CN)、アンモニオ基(−NH )、ニトロ基等の非炭化水素系含窒素置換基が挙げられる。
これらの含窒素置換基は、水素原子の一部または全部が、非含窒素置換基で置換されていてもよい。非含窒素置換基で置換された含窒素置換基としては、たとえばアルキルアミノ基、アミド基、ジアルキルアミノ基、アルキルイミノ基、トリアルキルアンモニオ基などが挙げられる。
含窒素置換基を有する炭化水素基の具体例としては、アミノメチル基、1−アミノエチル基、2−アミノエチル基等のアミノアルキル基;メチルアミノメチル基等のアルキルアミノアルキル基;ジメチルアミノメチル基等のジアルキルアミノアルキル基;2−アミノフェニル基、4−アミノフェニル基等のアミノアリール基;(メチルアミノ)フェニル基等のアルキルアミノアリール基;(ジメチルアミノ)フェニル基、(ジエチルアミノ)フェニル基等のジアルキルアミノアリール基などが挙げられる。
The hydrocarbon group having a nitrogen-containing substituent is a hydrocarbon group in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a nitrogen-containing substituent.
The hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group. Examples of the aromatic hydrocarbon group and the aliphatic hydrocarbon group are the same as the aromatic hydrocarbon group and the aliphatic hydrocarbon group mentioned in the description of the “hydrocarbon group of X 10 ”. .
As a nitrogen-containing substituent, the above-mentioned nitrogen-containing heterocyclic group is mentioned, for example. Other nitrogen-containing substituents include non-hydrocarbon-containing groups such as amino groups (—NH 2 ), imino groups (═NH), cyano groups (—CN), ammonio groups (—NH 3 + ), and nitro groups. A nitrogen substituent is mentioned.
In these nitrogen-containing substituents, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with non-nitrogen-containing substituents. Examples of the nitrogen-containing substituent substituted with a non-nitrogen-containing substituent include an alkylamino group, an amide group, a dialkylamino group, an alkylimino group, and a trialkylammonio group.
Specific examples of the hydrocarbon group having a nitrogen-containing substituent include aminoalkyl groups such as aminomethyl group, 1-aminoethyl group and 2-aminoethyl group; alkylaminoalkyl groups such as methylaminomethyl group; dimethylaminomethyl Dialkylaminoalkyl groups such as 2-aminophenyl groups, aminoaryl groups such as 4-aminophenyl groups; alkylaminoaryl groups such as (methylamino) phenyl groups; (dimethylamino) phenyl groups, (diethylamino) phenyl groups And the like, and the like.

前記式(1)中、Qは、カルボニル基を含む2価の連結基である。
は、炭素原子および酸素原子以外の原子を含有してもよい。炭素原子および酸素原子以外の原子としては、たとえば水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
カルボニル基を含む2価の連結基としては、たとえば、エステル結合(−C(=O)−O−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系のカルボニル基含有連結基;該非炭化水素系のカルボニル基含有連結基を含む基が挙げられる。
該非炭化水素系のカルボニル基含有連結基を含む基としては、該非炭化水素系のカルボニル基含有連結基と、アルキレン基及び酸素原子(エーテル結合:−O−)等から選ばれる基との組み合わせが挙げられる。
該組み合わせとしては、たとえば、−R91−O−C(=O)−、−O−R92−O−C(=O)−、−C(=O)−O−R93−、−C(=O)−O−R94−O−、−C(=O)−O−R95−O−C(=O)−、−R96−C(=O)−O−R97−O−、−R98−C(=O)−O−R99−O−C(=O)−[式中、R91〜R99はそれぞれ独立にアルキレン基である。]等が挙げられる。
91〜R99におけるアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、該アルキレン基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が特に好ましい。
該アルキレン基として、具体的には、たとえばメチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCHCH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられる。
としては、エステル結合を含むものが好ましい。
In the formula (1), Q 1 is a divalent linking group containing a carbonyl group.
Q 1 may contain atoms other than carbon atoms and oxygen atoms. Examples of atoms other than carbon atoms and oxygen atoms include a hydrogen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
Examples of the divalent linking group containing a carbonyl group include an ester bond (—C (═O) —O—), an amide bond (—C (═O) —NH—), and a carbonyl group (—C (═O )-), Non-hydrocarbon carbonyl group-containing linking groups such as carbonate bonds (—O—C (═O) —O—); and groups containing the non-hydrocarbon carbonyl group-containing linking groups.
Examples of the group containing a non-hydrocarbon carbonyl group-containing linking group include a combination of the non-hydrocarbon carbonyl group-containing linking group and a group selected from an alkylene group, an oxygen atom (ether bond: —O—), and the like. Can be mentioned.
Examples of the combination include —R 91 —O—C (═O) —, —O—R 92 —O—C (═O) —, —C (═O) —O—R 93 —, —C. (═O) —O—R 94 —O—, —C (═O) —O—R 95 —O—C (═O) —, —R 96 —C (═O) —O—R 97 —O —, —R 98 —C (═O) —O—R 99 —O—C (═O) — wherein R 91 to R 99 are each independently an alkylene group. ] Etc. are mentioned.
The alkylene group in R 91 to R 99 is preferably a linear or branched alkylene group, and the alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms. preferable.
Specific examples of the alkylene group include a methylene group [—CH 2 —]; —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —, —C ( CH 3) (CH 2 CH 3 ) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as ethylene group [-CH 2 CH 2— ]; —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 CH 2 —, —CH (CH 2 CH 3 ) CH 2 —, Alkylethylene groups such as —C (CH 2 CH 3 ) 2 CH 2 —; trimethylene group (n-propylene group) [—CH 2 CH 2 CH 2 —]; —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —, — Alkyl trimethylene groups such as CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 —; A tetramethylene group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —]; an alkyl tetramethylene group such as —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —; A pentamethylene group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —] and the like can be mentioned.
Q 1 preferably contains an ester bond.

前記式(1)中、pは1〜3の整数であり、1または2であることが好ましく、1であることが最も好ましい。
アニオン部(1)としては、下記一般式(11)で表されるものが好ましい。
In the formula (1), p is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and most preferably 1.
As an anion part (1), what is represented by following General formula (11) is preferable.

Figure 2011118123
[式(11)中、X10は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基であり、Q12は単結合またはアルキレン基であり、pは1〜3の整数であり、m1〜m3はそれぞれ0または1である。ただし、m2+m3、m1+m3はいずれも0とならない。]
Figure 2011118123
[In the formula (11), X 10 is an optionally substituted hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, Q 12 is a single bond or an alkylene group, and p is an integer of 1 to 3. And m1 to m3 are each 0 or 1. However, neither m2 + m3 nor m1 + m3 is 0. ]

式(11)中、X10およびpは、それぞれ、前記式(1)におけるX10およびpと同じである。
12のアルキレン基としては、上記Qについての説明で挙げたR91〜R99のアルキレン基と同様のものが挙げられる。
m1〜m3は、それぞれ0または1である。ただし、m2+m3、m1+m3はいずれも0とならない。すなわち、m2+m3、m1+m3はいずれも1または2である。たとえばm3=0の場合、m2は1であり、m1は1である。
アニオン部(1)としては、特に、下記一般式(11a)〜(11d)のいずれかで表されるアニオン部からなる群から選ばれるものが好ましい。
In the formula (11), X 10 and p are the same as X 10 and p in the formula (1), respectively.
Examples of the alkylene group for Q 12 include the same alkylene groups as those described above for R 91 to R 99 in the description of Q 1 .
m1 to m3 are each 0 or 1. However, neither m2 + m3 nor m1 + m3 is 0. That is, m2 + m3 and m1 + m3 are both 1 or 2. For example, when m3 = 0, m2 is 1 and m1 is 1.
As the anion part (1), those selected from the group consisting of anion parts represented by any one of the following general formulas (11a) to (11d) are particularly preferable.

Figure 2011118123
[式(11a)中、X10、Q12およびpはそれぞれ前記と同じである。式(11b)中、X10およびpはそれぞれ前記と同じであり、Q13はアルキレン基である。式(11c)中、X10’は置換基を有していてもよいフッ素化アリール基であり、Q14は単結合またはアルキレン基であり、pは前記と同じである。式(11d)中、X10”は置換基を有していてもよい脂肪族環式基であり、Q15は置換基を有していてもよいアルキレン基であり、pは前記と同じである。]
Figure 2011118123
[In the formula (11a), X 10 , Q 12 and p are the same as defined above. In formula (11b), X 10 and p are the same as defined above, and Q 13 is an alkylene group. In formula (11c), X 10 ′ is a fluorinated aryl group which may have a substituent, Q 14 is a single bond or an alkylene group, and p is the same as described above. In formula (11d), X 10 ″ represents an aliphatic cyclic group which may have a substituent, Q 15 represents an alkylene group which may have a substituent, and p is the same as described above. is there.]

式(11a)中、X10、Q12およびpは、それぞれ、前記式(11)におけるX10、Q12およびpと同じである。
10としては、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、置換基を有していてもよい直鎖状の脂肪族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましい。中でも、その環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含む脂肪族環式基が好ましい。
12としては、単結合またはメチレン基が特に好ましい。特に、X10が置換基を有していてもよい脂肪族環式基である場合は、Q12が単結合であることが好ましく、X10が芳香族炭化水素基である場合は、Q12がメチレン基であることが好ましい。
pは、1または2であることが好ましく、1であることが最も好ましい。
一般式(11a)で表されるアニオン部の好適な具体例を以下に挙げる。
In the formula (11a), X 10 , Q 12 and p are the same as X 10 , Q 12 and p in the formula (11), respectively.
X 10 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a linear aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic which may have a substituent. A group hydrocarbon group is preferred. Among these, an aliphatic cyclic group containing a substituent containing a hetero atom in the ring structure is preferable.
Q 12 is particularly preferably a single bond or a methylene group. In particular, when X 10 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, Q 12 is preferably a single bond, and when X 10 is an aromatic hydrocarbon group, Q 12 Is preferably a methylene group.
p is preferably 1 or 2, and most preferably 1.
Preferred specific examples of the anion moiety represented by the general formula (11a) are given below.

Figure 2011118123
[式中、Q”は前記と同じであり、R”は置換基であり、w1〜w3はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、v1〜v3はそれぞれ独立に0〜5の整数であり、pは1〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, Q ″ is the same as defined above, R 7 ″ is a substituent, w1 to w3 are each independently an integer of 0 to 3, and v1 to v3 are each independently an integer of 0 to 5. Yes, p is an integer from 1 to 3. ]

式(11a−1)〜(11a−3)中、R”の置換基としては、前記X10の説明で、脂肪族環式基の水素原子の一部または全部を置換していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
”に付された符号(w1〜w3)が2以上の整数である場合、当該化合物中の複数のR”はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
v1〜v3は、それぞれ独立に、0〜3であることが好ましく、0が最も好ましい。
w1〜w3は、それぞれ独立に、0〜2であることが好ましく、0が最も好ましい。
pは、1または2が好ましく、1であることが最も好ましい。
In formulas (11a-1) to (11a-3), as the substituent for R 7 ″, a part or all of the hydrogen atoms of the aliphatic cyclic group may be substituted in the description of X 10 above. The thing similar to what was mentioned as a substituent is mentioned.
When the code | symbol (w1-w3) attached | subjected to R < 7 >'' is an integer greater than or equal to 2, several R < 7 >'' in the said compound may be the same respectively, and may differ.
v1 to v3 are each independently preferably 0 to 3, and most preferably 0.
w1 to w3 are each independently preferably 0 to 2, and most preferably 0.
p is preferably 1 or 2, and most preferably 1.

式(11b)中、X10およびpは、それぞれ、前記式(11)におけるX10およびpと同じである。
10としては、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、置換基を有していてもよい直鎖状の脂肪族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましい。
pは、1または2であることが好ましく、1であることが最も好ましい。
13のアルキレン基としては、上記Qで挙げたアルキレン基と同様のものが挙げられる。
一般式(11b)で表されるアニオン部の好適な具体例を以下に挙げる。
In formula (11b), X 10 and p are the same as X 10 and p in formula (11), respectively.
X 10 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a linear aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic which may have a substituent. A group hydrocarbon group is preferred.
p is preferably 1 or 2, and most preferably 1.
As the alkylene group for Q 13, the same alkylene groups as those described above for Q 1 can be mentioned.
Specific examples of preferred anion moieties represented by general formula (11b) are given below.

Figure 2011118123
[式中、pは前記と同じであり、R”は置換基であり、r1〜r3はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、q1〜q4はそれぞれ独立に1〜12の整数であり、gは1〜20の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, p is the same as defined above, R 7 ″ is a substituent, r1 to r3 are each independently an integer of 0 to 3, and q1 to q4 are each independently an integer of 1 to 12. , G is an integer of 1-20.]

式(11b−1)〜(11b−4)中、R”としては、前記式(11a−1)〜(11a−3)中のR”と同様のものが挙げられる。
”に付された符号(r1〜r3)が2以上の整数である場合、当該化合物中の複数のR”はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
r1〜r3は、それぞれ独立に、0〜2の整数であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、0であることがさらに好ましい。
q1〜q4は、それぞれ独立に、1〜8であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜3であることがさらに好ましい。
gは1〜15であることが好ましく、1〜10であることがさらに好ましい。
pは、1または2が好ましく、1であることが最も好ましい。
Wherein (11b-1) ~ (11b -4), " as is, the formula (11a-1) ~ R 7 in (11a-3) in" R 7 include the same.
When the sign (r1 to r3) attached to R 7 ″ is an integer of 2 or more, the plurality of R 7 ″ in the compound may be the same or different.
r1 to r3 are each independently preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
q1 to q4 are each independently preferably 1 to 8, more preferably 1 to 5, and still more preferably 1 to 3.
g is preferably from 1 to 15, and more preferably from 1 to 10.
p is preferably 1 or 2, and most preferably 1.

式(11c)中、pは、前記式(11)におけるpと同じであり、1または2が好ましく、1が最も好ましい。
10’において、「フッ素化アリール基」は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアリール基である。アリール基としては、前記X10における芳香族炭化水素基の説明で挙げたアリール基と同様のものが挙げられ、フェニル基またはナフチル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
該アリール基は、フッ素原子以外の置換基を有していてもよい。該置換基としては、前記X10における芳香族炭化水素基の説明で、芳香族炭化水素基の水素原子を置換する置換基として挙げたもの(ただしフッ素原子を除く。)と同様のものが挙げられる。
14のアルキレン基としては、上記Qで挙げたアルキレン基と同様のものが挙げられる。Q14としては、単結合または直鎖状のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基としては、炭素数1〜5のアルキレン基が特に好ましい。
一般式(11c)で表されるアニオン部の好適な具体例を以下に挙げる。
In the formula (11c), p is the same as p in the formula (11), preferably 1 or 2, and most preferably 1.
In X 10 ′, the “fluorinated aryl group” is an aryl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. As the aryl group, the same aryl groups as mentioned in the description of the aromatic hydrocarbon group for X 10 can be mentioned, and a phenyl group or a naphthyl group is preferable, and a phenyl group is particularly preferable.
The aryl group may have a substituent other than a fluorine atom. Examples of the substituent are the same as those described as the substituent for substituting the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group in the description of the aromatic hydrocarbon group in X 10 (excluding the fluorine atom). It is done.
As the alkylene group for Q 14, the same alkylene groups as those described above for Q 1 can be mentioned. Q 14 is preferably a single bond or a linear alkylene group. As the alkylene group, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is particularly preferable.
Preferred specific examples of the anion moiety represented by the general formula (11c) are given below.

Figure 2011118123
[式中、pは前記と同じであり、q5は0〜5の整数であり、R’は置換基(ただしフッ素原子を除く。)であり、bは0〜2の整数であり、cは1〜5の整数であり、かつ1≦b+c≦5である。]
Figure 2011118123
[Wherein, p is the same as described above, q5 is an integer of 0 to 5, R 2 ′ is a substituent (excluding a fluorine atom), b is an integer of 0 to 2, and c Is an integer from 1 to 5 and 1 ≦ b + c ≦ 5. ]

式(11c−1)中、q5は、1〜4が好ましく、1または2がより好ましく、2が最も好ましい。
式(11c)中、R’としては、前記式(11a−1)〜(11a−3)中のR”と同様のものが挙げられる(ただしフッ素原子を除く。)。R’としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子(ただし、フッ素原子を除く。)、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)、−COOR83、−OC(=O)R84、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基が好ましい。
bが2である場合、当該化合物における複数のR’は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
bは、0が最も好ましい。
cは、2〜5が好ましく、5が最も好ましい。
ただし、1≦b+c≦5である。
In formula (11c-1), q5 is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2, and most preferably 2.
Wherein (11c), 'as is the formula (but excluding fluorine atom.) (11a-1) ~ (11a-3) include those similar to the R 7 "in. R 2' R 2 as Is an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom (excluding a fluorine atom), a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, an oxygen atom (═O), —COOR 83 , —OC (═O) R 84 , a hydroxyalkyl group. Or a cyano group is preferable.
When b is 2, the plurality of R 2 ′ in the compound may be the same or different.
b is most preferably 0.
c is preferably 2 to 5, and most preferably 5.
However, 1 ≦ b + c ≦ 5.

式(11c)中、pは、前記式(11)におけるpと同じである。
pは、1または2が好ましく、1であることが最も好ましい。
10”において、脂肪族環式基としては、前記X10における脂肪族炭化水素基の説明で挙げた脂肪族環式と同様のものが挙げられ、アダマンチル基が特に好ましい。
該脂肪族環式基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、前記脂肪族環式基の説明で、脂肪族環式基の水素原子の一部または全部を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
15のアルキレン基としては、上記Qで挙げたアルキレン基と同様のものが挙げられる。Q15としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基としては、主鎖の炭素数が1〜12のものが好ましい。該炭素数は、1〜5がより好ましく、1〜3がさらに好ましく、1が特に好ましい。すなわち、Q15としては、メチレン基またはアルキルメチレン基が特に好ましい。アルキルメチレン基におけるアルキル基は炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。
該アルキレン基は置換基を有していてもよい。該置換基としては、前記X10における脂肪族炭化水素基の説明で、脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられ、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
一般式(11d)で表されるアニオン部の好適な具体例を以下に挙げる。
In formula (11c), p is the same as p in the formula (11).
p is preferably 1 or 2, and most preferably 1.
In X 10 ″, examples of the aliphatic cyclic group include the same aliphatic cyclic groups as those described above for the aliphatic hydrocarbon group for X 10 , and an adamantyl group is particularly preferable.
The aliphatic cyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include the same substituents as those described as the substituent for substituting part or all of the hydrogen atoms of the aliphatic cyclic group in the description of the aliphatic cyclic group.
As the alkylene group for Q 15, the same alkylene groups as those described above for Q 1 can be mentioned. Q 15 is preferably a linear or branched alkylene group. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms in the main chain. 1-5 are more preferable, as for this carbon number, 1-3 are more preferable, and 1 is especially preferable. That is, the Q 15, a methylene group or an alkylmethylene group is particularly preferred. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The alkylene group may have a substituent. Examples of the substituent include the same as those described as the substituent that the aliphatic hydrocarbon group may have in the description of the aliphatic hydrocarbon group in X 10 above, preferably a halogen atom, A fluorine atom is particularly preferred.
Preferred specific examples of the anion moiety represented by the general formula (11d) are given below.

Figure 2011118123
[式中、pは前記と同じであり、q6は1〜12の整数であり、w4は0〜3の整数であり、R”は置換基であり、R11”は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2011118123
[Wherein, p is the same as defined above, q6 is an integer of 1 to 12, w4 is an integer of 0 to 3, R 7 ″ is a substituent, R 11 ″ is a hydrogen atom, a carbon number] An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ]

式中、q6は、1〜5であることが好ましく、1〜3であることがさらに好ましく、1であることが最も好ましい。
w4は、0〜2の整数であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、0であることがさらに好ましい。
”の置換基としては、前記式(11a−1)〜(11a−3)中のR”と同様のものが挙げられる。R”としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)、−COOR83、−OC(=O)R84、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基が好ましい。
”に付された符号(w4)が2以上の整数である場合、当該化合物における複数のR”は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
11”は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。ハロゲン化アルキル基としては、フッ素化アルキル基が好ましい。
In the formula, q6 is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, and most preferably 1.
w4 is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
"Examples of the substituent of the formula (11a-1) ~ R 7 in (11a-3) in" R 7 include the same. R 7 ″ is preferably an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, an oxygen atom (═O), —COOR 83 , —OC (═O) R 84 , a hydroxyalkyl group or a cyano group. .
When the sign (w4) attached to R 7 ″ is an integer of 2 or more, the plurality of R 7 ″ in the compound may be the same or different.
R 11 ″ is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.

{アニオン部(2)}
前記式(2)中、X20は、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基である。X20としては、前記式(1)中のX10と同様のものが挙げられる。
は、単結合またはアルキレン基である。
におけるアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が特に好ましい。該アルキレン基として、具体的には、たとえばメチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCHCH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられる。
qは1〜3の整数であり、1または2であることが好ましく、2であることが最も好ましい。
アニオン部(2)の好適な具体例を以下に挙げる。
{Anion part (2)}
In the formula (2), X 20 is a hydrocarbon group of 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Examples of X 20 include the same as X 10 in formula (1).
Q 2 is a single bond or an alkylene group.
The alkylene group for Q 2 is preferably a linear or branched alkylene group. 1-12 are preferable, as for carbon number of this alkylene group, 1-5 are more preferable, and 1-3 are especially preferable. Specific examples of the alkylene group include a methylene group [—CH 2 —]; —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —, —C ( CH 3) (CH 2 CH 3 ) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as ethylene group [-CH 2 CH 2— ]; —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 CH 2 —, —CH (CH 2 CH 3 ) CH 2 —, Alkylethylene groups such as —C (CH 2 CH 3 ) 2 CH 2 —; trimethylene group (n-propylene group) [—CH 2 CH 2 CH 2 —]; —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —, — Alkyl trimethylene groups such as CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 —; A tetramethylene group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —]; an alkyl tetramethylene group such as —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —; A pentamethylene group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —] and the like can be mentioned.
q is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and most preferably 2.
Preferred specific examples of the anion portion (2) are listed below.

Figure 2011118123
[式中、R”は置換基であり、w01〜w03はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、v01〜v03はそれぞれ独立に0〜5の整数であり、qは前記と同じである。]
Figure 2011118123
[Wherein R 7 ″ is a substituent, w01 to w03 are each independently an integer of 0 to 3, v01 to v03 are each independently an integer of 0 to 5, and q is the same as above. .]

式(2a)〜(2c)中、R”の置換基としては、前記式(11a−1)〜(11a−3)中のR”と同様のものが挙げられる。
”に付された符号(w01〜w03)が2以上の整数である場合、当該化合物中の複数のR”はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
v01〜v03は、それぞれ独立に、0〜3であることが好ましく、0または1であることがさらに好ましい。
w01〜w03は、それぞれ独立に、0〜2であることが好ましく、0が最も好ましい。
Wherein (2a) ~ (2c), " as the substituent of the formula (11a-1) ~ R 7 in (11a-3) in" R 7 include the same.
When the code | symbol (w01-w03) attached | subjected to R < 7 >'' is an integer greater than or equal to 2, several R < 7 >'' in the said compound may be the same respectively, and may differ.
v01 to v03 are each independently preferably 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
w01 to w03 are each independently preferably 0 to 2, and most preferably 0.

{アニオン部(3)}
前記式(3)中、X30は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基である。X30としては、前記式(1)中のX10と同様のものが挙げられる。
30としては、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、直鎖状もしくは分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基、または置換基を有していてもよい環式基が好ましい。また、置換基を有していてもよい環式基に、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基または不飽和炭化水素基が結合した基も好ましい。
30としては、上記の中でも、置換基を有していてもよい環式基が好ましい。
該環式基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であってもよく、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であってもよい。
前記芳香族炭化水素基としては、置換基を有していてもよいナフチル基、または置換基を有していてもよいフェニル基が好ましい。
置換基を有していてもよい脂肪族環式基としては、置換基を有していてもよい多環式の脂肪族環式基が好ましい。該多環式の脂肪族環式基としては、前記ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記(L2)〜(L5)、(S3)〜(S4)等が好ましい。
{Anion part (3)}
In the formula (3), X 30 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Examples of X 30 include the same as X 10 in the formula (1).
X 30 is preferably a linear or branched saturated hydrocarbon group, a linear or branched monovalent unsaturated hydrocarbon group, or an optionally substituted cyclic group. . A group in which a linear or branched saturated hydrocarbon group or unsaturated hydrocarbon group is bonded to a cyclic group which may have a substituent is also preferable.
X 30 is preferably a cyclic group which may have a substituent among the above.
The cyclic group may be an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aliphatic cyclic group which may have a substituent.
The aromatic hydrocarbon group is preferably a naphthyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent.
As the aliphatic cyclic group which may have a substituent, a polycyclic aliphatic cyclic group which may have a substituent is preferable. The polycyclic aliphatic cyclic group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane, (L2) to (L5), (S3) to (S4), and the like.

前記式(3)中、Qは、単結合または2価の連結基である。
における2価の連結基としては、たとえば、前記構成単位(a1)の説明で、一般式(a1−0−2)中のYの2価の連結基として挙げたものと同様のものが挙げられ、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、またはヘテロ原子を含む2価の連結基が好ましい。
置換基を有していてもよい2価の炭化水素基としては、アルキレン基またはフッ素化アルキレン基が好ましい。該アルキレン基またはフッ素化アルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。該アルキレン基またはフッ素化アルキレン基の炭素数は、それぞれ、1〜12が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜3が特に好ましい。
におけるアルキレン基として具体的には、前記Qにおけるアルキレン基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
におけるフッ素化アルキレン基としては、前記Qにおけるアルキレン基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された基が挙げられ、具体的には、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、−CF(CF)CF−、−CF(CFCF)−、−C(CF−、−CFCFCFCF−、−CF(CF)CFCF−、−CFCF(CF)CF−、−CF(CF)CF(CF)−、−C(CFCF−、−CF(CFCF)CF−、−CF(CFCFCF)−、−C(CF)(CFCF)−、−CHF−、−CHCF−、−CHCHCF−、−CHCFCF−、−CH(CF)CH−、−CH(CFCF)−、−C(CH)(CF)−、−CHCHCHCF−、−CHCHCFCF−、−CH(CF)CHCH−、−CHCH(CF)CH−、−CH(CF)CH(CF)−、−C(CFCH−等が挙げられる。
前記アルキレン基またはフッ素化アルキレン基は、置換基を有していてもよい。アルキレン基またはフッ素化アルキレン基が「置換基を有する」とは、当該アルキレン基またはフッ素化アルキレン基における水素原子またはフッ素原子の一部または全部が、水素原子およびフッ素原子以外の原子または基で置換されていることを意味する。
アルキレン基またはフッ素化アルキレン基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基等が挙げられる。
In the formula (3), Q 3 is a single bond or a divalent linking group.
Examples of the divalent linking group for Q 3 are the same as those described as the divalent linking group for Y 2 in formula (a1-0-2) in the description of the structural unit (a1). A divalent hydrocarbon group which may have a substituent or a divalent linking group containing a hetero atom is preferable.
The divalent hydrocarbon group which may have a substituent is preferably an alkylene group or a fluorinated alkylene group. The alkylene group or fluorinated alkylene group is preferably linear or branched. 1-12 are respectively preferable, as for carbon number of this alkylene group or a fluorinated alkylene group, 1-5 are more preferable, 1-4 are more preferable, and 1-3 are especially preferable.
Specific examples of the alkylene group for Q 3 include the same alkylene groups as those described above for Q 2 .
As the fluorinated alkylene group for Q 3, part or all of the hydrogen atoms of the alkylene group include groups that are substituted with a fluorine atom in the Q 3, specifically, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 2 CF 3) -, - C (CF 3) 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 3) CF (CF 3) -, - C (CF 3) 2 CF 2 -, -CF (CF 2 CF 3) CF 2 -, - CF (CF 2 CF 2 CF 3) -, - C (CF 3) (CF 2 CF 3) -, - CHF -, - CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CF 2 CF 2 -, - C (CF 3) CH 2 -, - CH (CF 2 CF 3) -, - C (CH 3) (CF 3) -, - CH 2 CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 CF 2 -, - CH (CF 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CF 3) CH 2 -, - CH (CF 3) CH (CF 3) -, - C (CF 3) 2 CH 2 - , etc. Is mentioned.
The alkylene group or fluorinated alkylene group may have a substituent. An alkylene group or a fluorinated alkylene group has a “substituent” means that part or all of the hydrogen atom or fluorine atom in the alkylene group or fluorinated alkylene group is substituted with an atom or group other than a hydrogen atom and a fluorine atom. Means that
Examples of the substituent that the alkylene group or fluorinated alkylene group may have include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a hydroxyl group.

ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、ヘテロ原子として少なくとも酸素原子を含むものが好ましく、好適には、酸素原子(エーテル結合;−O−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基;該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基またはフッ素化アルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。
前述した非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基またはフッ素化アルキレン基との組み合わせとしては、たとえば、−R101−O−、−O−R102−O−C(=O)−、−C(=O)−O−R103−、−C(=O)−O−R104−O−、−C(=O)−O−R105−O−C(=O)−、−R106−C(=O)−O−R107−O−、−R108−C(=O)−O−R109−O−C(=O)−[式中、R101〜R109はそれぞれ独立にアルキレン基またはフッ素化アルキレン基である。]等が挙げられる。式中、R101〜R109におけるアルキレン基、フッ素化アルキレン基としては、それぞれ、上記Qにおけるアルキレン基、フッ素化アルキレン基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
The divalent linking group containing a hetero atom is preferably one containing at least an oxygen atom as a hetero atom, preferably an oxygen atom (ether bond; —O—) or an ester bond (—C (═O) —O. -), Amide bond (-C (= O) -NH-), carbonyl group (-C (= O)-), carbonate bond (-O-C (= O) -O-), etc. And a combination of the non-hydrocarbon oxygen atom-containing linking group and an alkylene group or a fluorinated alkylene group.
Examples of the combination of the non-hydrocarbon-based oxygen atom-containing linking group and the alkylene group or fluorinated alkylene group described above include, for example, —R 101 —O—, —O—R 102 —O—C (═O) —, —C (═O) —O—R 103 —, —C (═O) —O—R 104 —O—, —C (═O) —O—R 105 —O—C (═O) —, — R 106 —C (═O) —O—R 107 —O—, —R 108 —C (═O) —O—R 109 —O—C (═O) — wherein R 101 to R 109 are Each independently represents an alkylene group or a fluorinated alkylene group. ] Etc. are mentioned. In the formula, examples of the alkylene group and the fluorinated alkylene group for R 101 to R 109 include the same groups as those described above for the alkylene group and the fluorinated alkylene group for Q 3 .

としては、単結合、アルキレン基、フッ素化アルキレン基、またはエーテル結合を含む2価の連結基が好ましく、単結合、アルキレン基または−R101−O−がより好ましい。
特に、式(3)におけるY10がスルホニル基である場合は、Qが、フッ素化アルキレン基であることが好ましく、特に、隣接するY10中の硫黄原子に結合する炭素原子がフッ素化されているフッ素化アルキレン基であることが好ましい。これにより、当該(B1)成分から、露光により強い酸強度を有する酸が発生する。これにより、レジストパターン形状がより良好になり、また、ELマージン等のリソグラフィー特性も向上する。
このようなフッ素化アルキレン基としては、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、−CF(CF)CF−、−CFCFCFCF−、−CF(CF)CFCF−、−CFCF(CF)CF−、−CF(CF)CF(CF)−、−C(CFCF−、−CF(CFCF)CF−;−CHCF−、−CHCHCF−、−CHCFCF−;−CHCHCHCF−、−CHCHCFCF−、−CHCFCFCF−等を挙げることができる。これらの中でも、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、又はCHCFCF−が好ましく、−CF−、−CFCF−又は−CFCFCF−がより好ましく、−CF−が特に好ましい。
なお、式(3)におけるY10がスルホニル基である場合、Qにおけるフッ素原子の数を調整することによって、露光により発生する酸の酸強度を調整することができる。前述の炭素原子がフッ素化されていない場合、酸強度は弱くなるが、ラフネス改善等の効果が期待できる。
Q 3 is preferably a single bond, an alkylene group, a fluorinated alkylene group, or a divalent linking group containing an ether bond, more preferably a single bond, an alkylene group, or —R 101 —O—.
In particular, when Y 10 in formula (3) is a sulfonyl group, Q 3 is preferably a fluorinated alkylene group, and in particular, a carbon atom bonded to a sulfur atom in adjacent Y 10 is fluorinated. The fluorinated alkylene group is preferably. Thereby, the acid which has strong acid strength by exposure is generated from the component (B1). Thereby, the resist pattern shape becomes better, and the lithography characteristics such as EL margin are improved.
Examples of such fluorinated alkylene group, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 3) CF (CF 3) -, - C (CF 3) 2 CF 2 -, -CF (CF 2 CF 3) CF 2 -; - CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CF 2 CF 2 -; - CH 2 CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 CF 2 —, —CH 2 CF 2 CF 2 CF 2 — and the like can be mentioned. Of these, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, or CH 2 CF 2 CF 2 - is preferable, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 - or -CF 2 CF 2 CF 2 - is more preferable, -CF 2 - is particularly preferred.
In the case Y 10 in the formula (3) is a sulfonyl group, by adjusting the number of fluorine atoms in Q 3, it is possible to adjust the acid strength of the acid generated upon exposure. When the above-mentioned carbon atom is not fluorinated, the acid strength becomes weak, but an effect such as improvement of roughness can be expected.

前記式(3)中、Y10は、カルボニル基(−C(=O)−)またはスルホニル基(−S(=O)−)である。
11は、置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数1〜10のフッ素化アルキル基である。
該アルキル基またはフッ素化アルキル基の炭素数は1〜8が好ましく、1〜4がより好ましい。特にY11が炭素数1〜4のフッ素化アルキル基であると、式(3)中の「Y11−SO−」の骨格の分解性が、たとえば炭素数6〜10のパーフルオロアルキル鎖が難分解性であるのに対して良好で、生体蓄積性を考慮した取り扱い性がより向上するという効果も得られる。また、レジスト膜内に均一に分布しやすいことからも好ましい。
該アルキル基またはフッ素化アルキル基として具体的には、前記Qで挙げたアルキル基またはフッ素化アルキル基と同様のものが挙げられる。
11としては、発生する酸の強度が強いことから、置換基を有していてもよいフッ素化アルキル基が好ましい。該フッ素化アルキル基のフッ素化率(フッ素原子と水素原子との合計数に対するフッ素原子数の割合(%))は、50〜100%が好ましく、80〜100%がより好ましく、85〜100%がさらに好ましい。
前記アルキル基またはフッ素化アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、たとえばアルコキシ基、フッ素原子以外のハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
該置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、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、tert−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。
該置換基としてのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
該置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
アニオン部(3)の好適な具体例を以下に挙げる。
In Formula (3), Y 10 represents a carbonyl group (—C (═O) —) or a sulfonyl group (—S (═O) 2 —).
Y 11 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an optionally substituted fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
1-8 are preferable and, as for carbon number of this alkyl group or a fluorinated alkyl group, 1-4 are more preferable. In particular, when Y 11 is a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, the decomposability of the skeleton of “Y 11 —SO 2 —” in formula (3) is, for example, a perfluoroalkyl chain having 6 to 10 carbon atoms. Is difficult to decompose and is good, and the effect that the handleability considering bioaccumulation is further improved is also obtained. Moreover, it is preferable also from being easy to distribute uniformly in a resist film.
Specific examples of the alkyl group or a fluorinated alkyl group, the same alkyl group or a fluorinated alkyl group mentioned in the Q 3 and the like.
Y 11 is preferably a fluorinated alkyl group which may have a substituent since the strength of the generated acid is strong. The fluorination rate of the fluorinated alkyl group (ratio of the number of fluorine atoms to the total number of fluorine atoms and hydrogen atoms (%)) is preferably 50 to 100%, more preferably 80 to 100%, and more preferably 85 to 100%. Is more preferable.
The alkyl group or fluorinated alkyl group may have a substituent. Examples of the substituent include an alkoxy group, a halogen atom other than a fluorine atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxygen atom (═O).
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group. Group and ethoxy group are particularly preferred.
Examples of the halogen atom as the substituent include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.
Preferred specific examples of the anion portion (3) are listed below.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
[式中、R”は置換基であり、w11〜w16はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、v11〜v18はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、uは0〜4の整数であり、m11〜m12はそれぞれ独立に0または1であり、gは1〜4の整数であり、tは3〜20の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein R 7 ″ is a substituent, w11 to w16 are each independently an integer of 0 to 3, v11 to v18 are each independently an integer of 0 to 3, and u is an integer of 0 to 4. M11 to m12 are each independently 0 or 1, g is an integer of 1 to 4, and t is an integer of 3 to 20.]

式(3a)〜(3j)中、R”の置換基としては、前記式(11a−1)〜(11a−3)中のR”と同様のものが挙げられる。
”に付された符号(w11〜w16)が2以上の整数である場合、当該化合物中の複数のR”はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
w11〜w16は、それぞれ独立に0〜3の整数であり、0または1であることが好ましく、0が最も好ましい。
v11〜v18は、それぞれ独立に0〜3であり、0または1であることが好ましい。
uは、それぞれ独立に0〜4の整数であり、0〜2が好ましい。
gは、それぞれ独立に1〜4の整数であり、1または2が好ましく、1であることが最も好ましい。
tは3〜20の整数であり、3〜15であることがより好ましく、3〜12がさらに好ましい。
Wherein (3a) ~ (3j), " as the substituent of the formula (11a-1) ~ R 7 in (11a-3) in" R 7 include the same.
When the code | symbol (w11-w16) attached | subjected to R < 7 >'' is an integer greater than or equal to 2, several R < 7 >'' in the said compound may be the same respectively, and may differ.
w11 to w16 are each independently an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and most preferably 0.
v11 to v18 are each independently 0 to 3, and preferably 0 or 1.
u is each independently an integer of 0 to 4, preferably 0 to 2.
g is each independently an integer of 1 to 4, preferably 1 or 2, and most preferably 1.
t is an integer of 3 to 20, more preferably 3 to 15, and still more preferably 3 to 12.

[(B1)成分のカチオン部]
前記式(1)〜(3)中、Aは対カチオンである。
として、特に制限されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤のカチオン部として提案されているものを使用することができる。
好適なカチオン部として、たとえばヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤のカチオン部が挙げられる。該カチオン部としては、たとえば下記一般式(b−1’)または(b−2’)で表されるカチオンが挙げられる。
[Cation part of component (B1)]
In the formulas (1) to (3), A + is a counter cation.
A + is not particularly limited, and any one that has been proposed as a cation part of an acid generator for a chemically amplified resist can be used.
As a suitable cation part, the cation part of onium salt type acid generators, such as an iodonium salt and a sulfonium salt, is mentioned, for example. Examples of the cation moiety include cations represented by the following general formula (b-1 ′) or (b-2 ′).

Figure 2011118123
[式(b−1’)中、R”〜R”は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリール基またはアルキル基を表し、R”〜R”のうちのいずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよく、R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表す。式(b−2’)中、R”〜R”は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリール基またはアルキル基を表し、R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表す。]
Figure 2011118123
[In formula (b-1 ′), R 1 ″ to R 3 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group which may have a substituent, and R 1 ″ to R 3 ″ Any two of them may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, and at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group. In formula (b-2 ′), R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group which may have a substituent, and at least one of R 5 ″ to R 6 ″ Represents an aryl group. ]

式(b−1’)中、R”〜R”はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリール基またはアルキル基を表す。
”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。
また、R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R”〜R”のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R”〜R”のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
In formula (b-1 ′), R 1 ″ to R 3 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group which may have a substituent.
Any two of R 1 ″ to R 3 ″ may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula.
Further, at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group. Of R 1 ″ to R 3 ″, two or more are preferably aryl groups, and most preferably all of R 1 ″ to R 3 ″ are aryl groups.

”〜R”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基が挙げられる。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
該アリール基は、置換基を有していてもよい。「置換基を有する」とは、当該アリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味し、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシアルキルオキシ基、−O−R50−C(=O)−(O)−R51[式中、R50はアルキレン基または単結合であり、R51は酸解離性基または酸非解離性基であり、mは0または1である。]等が挙げられる。
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
The aryl group for R 1 ″ to R 3 ″ is not particularly limited, and examples thereof include an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
The aryl group may have a substituent. “Having a substituent” means that part or all of the hydrogen atoms of the aryl group are substituted with a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, An alkoxyalkyloxy group, —O—R 50 —C (═O) — (O) m —R 51 [wherein R 50 is an alkylene group or a single bond, and R 51 is an acid-dissociable group or an acid non-dissociation group. And m is 0 or 1. ] Etc. are mentioned.
The alkyl group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, or tert-butyl group. Is most preferred.
As the alkoxy group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, A tert-butoxy group is preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
The halogen atom that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably a fluorine atom.

前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいアルコキシアルキルオキシ基としては、たとえば、−O−C(R47)(R48)−O−R49[式中、R47およびR48はそれぞれ独立して水素原子または直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基であり、R49はアルキル基であり、R48およびR49は相互に結合して一つの環構造を形成していても良い。ただし、R47およびR48のうち少なくとも1つは水素原子である。]が挙げられる。
47、R48において、アルキル基の炭素数は好ましくは1〜5であり、エチル基、メチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
そして、R47およびR48は、一方が水素原子であり、他方が水素原子またはメチル基であることが好ましく、R47およびR48がいずれも水素原子であることが特に好ましい。
49のアルキル基としては、好ましくは炭素数が1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
49における直鎖状、分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜5であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。
49における環状のアルキル基としては、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10であることが最も好ましい。
具体的には炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。モノシクロアルカンとしては、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。中でもアダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
48およびR49は、相互に結合して一つの環構造を形成していても良い。この場合、R48とR49と、R49が結合した酸素原子と、該酸素原子およびR48が結合した炭素原子とにより環式基が形成されている。該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。
Examples of the alkoxyalkyloxy group in which the hydrogen atom of the aryl group may be substituted include, for example, —O—C (R 47 ) (R 48 ) —O—R 49 wherein R 47 and R 48 are each It is independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, R 49 is an alkyl group, and R 48 and R 49 may be bonded to each other to form one ring structure. However, at least one of R 47 and R 48 is a hydrogen atom. ].
In R 47 and R 48 , the alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably a methyl group.
One of R 47 and R 48 is preferably a hydrogen atom, the other is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and both R 47 and R 48 are particularly preferably hydrogen atoms.
The alkyl group for R 49 preferably has 1 to 15 carbon atoms and may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group for R 49 preferably has 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group. Can be mentioned.
The cyclic alkyl group for R 49 preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms.
Specifically, monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc., which may or may not be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, etc. And a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane. Examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. Examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among them, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane is preferable.
R 48 and R 49 may be bonded to each other to form one ring structure. In this case, a cyclic group is formed by R 48 , R 49 , the oxygen atom to which R 49 is bonded, and the carbon atom to which the oxygen atom and R 48 are bonded. The cyclic group is preferably a 4- to 7-membered ring, and more preferably a 4- to 6-membered ring.

前記アリール基の水素原子が置換されていてもよい−O−R50−C(=O)−(O)−R51中、R50におけるアルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、その炭素数は1〜5が好ましい。該アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1,1−ジメチルエチレン基などが挙げられる。
51における酸解離性基としては、酸(露光時に(B)成分から発生する酸)の作用により解離しうる有機基であれば特に限定されず、たとえば前記(A)成分中、構成単位(a1)の説明で挙げた酸解離性溶解抑制基と同様のものが挙げられる。中でも、第3級アルキルエステル型のものが好ましい。
51における酸非解離性基としては、たとえば、前記酸解離性基に該当しない、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基が挙げられる。該炭化水素基としては、たとえば、前記式(1)中のX10の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
該炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、または脂肪族環式基に直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基が結合した基がより好ましい。
置換基を有していてもよい脂肪族環式基としては、前記式(L1)〜(L5)、(S1)〜(S4)で表される基等の、環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含む脂肪族環式基が好ましい。
脂肪族環式基に、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基が結合した基としては、脂肪族環式基の環構造を構成する炭素原子に直鎖状アルキレン基が結合した基が好ましい。該直鎖状のアルキレン基としてはメチレン基が特に好ましい。
In —O—R 50 —C (═O) — (O) m —R 51 in which the hydrogen atom of the aryl group may be substituted, the alkylene group for R 50 is a linear or branched alkylene Group is preferable, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 5. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, and a 1,1-dimethylethylene group.
The acid dissociable group in R 51 is not particularly limited as long as it is an organic group that can be dissociated by the action of an acid (acid generated from the component (B) during exposure). For example, in the component (A), the structural unit ( Examples thereof include the same acid dissociable, dissolution inhibiting groups as described in the description of a1). Among them, the tertiary alkyl ester type is preferable.
Examples of the acid non-dissociable group in R 51 include a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms which does not correspond to the acid dissociable group and may have a substituent. Examples of the hydrocarbon group, for example, include the same ones as exemplified in the description of X 10 in the formula (1).
The hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and may be a linear or branched saturated hydrocarbon group, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or an aliphatic cyclic group. A group in which a linear or branched saturated hydrocarbon group is bonded is more preferable.
The aliphatic cyclic group which may have a substituent includes a hetero atom in the ring structure such as the groups represented by the formulas (L1) to (L5) and (S1) to (S4). An aliphatic cyclic group containing a substituent is preferred.
The group in which a linear or branched saturated hydrocarbon group is bonded to an aliphatic cyclic group includes a group in which a linear alkylene group is bonded to a carbon atom constituting the ring structure of the aliphatic cyclic group. preferable. As the linear alkylene group, a methylene group is particularly preferable.

式(b−1’)中、R”〜R”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デシル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
該アルキル基は、置換基を有していてもよい。「置換基を有する」とは、当該アルキル基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味し、該置換基としては、前記アリール基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In formula (b-1 ′), the alkyl group of R 1 ″ to R 3 ″ is not particularly limited, and examples thereof include linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. . It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.
The alkyl group may have a substituent. “Having a substituent” means that part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a substituent, and the substituent may be a substituent that the aryl group may have. The thing similar to what was mentioned as group is mentioned.

式(b−1’)中、R”〜R”のうちのいずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。該環は、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。また、該環は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。たとえば環を形成する2つのうちの一方または両方が環式基(環状のアルキル基またはアリール基)である場合、それらが結合すると、多環式の環(縮合環)が形成される。
”〜R”のうちの2つが結合して環を形成する場合、式中のイオウ原子をその環骨格に含む1つの環が、イオウ原子を含めて、3〜10員環であることが好ましく、5〜7員環であることが特に好ましい。
”〜R”のうちの2つが結合して形成される環の具体例としては、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、9H−チオキサンテン、チオキサントン、チアントレン、フェノキサチイン、テトラヒドロチオフェニウム、テトラヒドロチオピラニウムなどが挙げられる。
”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、残りの1つはアリール基であることが好ましい。
In formula (b-1 ′), any two of R 1 ″ to R 3 ″ may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. The ring may be saturated or unsaturated. The ring may be monocyclic or polycyclic. For example, when one or both of two forming a ring is a cyclic group (cyclic alkyl group or aryl group), a polycyclic ring (fused ring) is formed when they are combined.
When two of R 1 ″ to R 3 ″ are combined to form a ring, one ring containing a sulfur atom in the ring skeleton in the formula is a 3 to 10 membered ring including the sulfur atom. Of these, a 5- to 7-membered ring is particularly preferable.
Specific examples of the ring formed by combining two of R 1 ″ to R 3 ″ include benzothiophene, dibenzothiophene, 9H-thioxanthene, thioxanthone, thianthrene, phenoxathiin, tetrahydrothiophenium, tetrahydro Examples include thiopyranium.
When any two of R 1 ″ to R 3 ″ are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, the remaining one is preferably an aryl group.

式(b−1)で表される化合物のカチオン部のうち、R”〜R”が全て、置換基を有していてもよいフェニル基である場合、つまり当該カチオン部がトリフェニルスルホニウム骨格を有する場合の好ましい具体例として、たとえば、下記式(I−1−1)〜(I−1−17)で表されるカチオンが挙げられる。 Of the cation moiety of the compound represented by formula (b-1), when R 1 ″ to R 3 ″ are all phenyl groups that may have a substituent, that is, the cation moiety is triphenylsulfonium. Preferable specific examples in the case of having a skeleton include, for example, cations represented by the following formulas (I-1-1) to (I-1-17).

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

また、これらのカチオン部におけるフェニル基の一部または全部が、置換基を有していてもよいナフチル基で置換されたものも好ましいものとして挙げられる。3つのフェニル基のうち、ナフチル基で置換されるのは、1または2つが好ましい。
また、式(b−1’)で表される化合物のカチオン部のうち、R”〜R”のうちのいずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成している場合の好ましい具体例としては、たとえば、下記式(I−2−1)〜(I−2−4)で表されるカチオン部が挙げられる。
Moreover, what substituted a part or all of the phenyl group in these cation parts with the naphthyl group which may have a substituent is mentioned as a preferable thing. Of the three phenyl groups, one or two are preferably substituted with a naphthyl group.
Further, among the cation moieties of the compound represented by the formula (b-1 ′), any two of R 1 ″ to R 3 ″ are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. Preferable specific examples in the case of being present include, for example, cation moieties represented by the following formulas (I-2-1) to (I-2-4).

Figure 2011118123
[式中、Rは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基または炭素数1〜5のアルキル基であり、R10は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または水酸基であり、uは1〜3の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, R 9 is a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 10 represents a substituent. A phenyl group which may have, a naphthyl group which may have a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or a hydroxyl group, u is an integer of 1 to 3 It is. ]

Figure 2011118123
[式中、R41〜R46はそれぞれ独立してアルキル基、アセチル基、アルコキシ基、カルボキシ基、水酸基またはヒドロキシアルキル基であり;n〜nはそれぞれ独立して0〜3の整数であり、nは0〜2の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein R 41 to R 46 are each independently an alkyl group, acetyl group, alkoxy group, carboxy group, hydroxyl group or hydroxyalkyl group; n 1 to n 5 are each independently an integer of 0 to 3; There, n 6 is an integer of 0-2. ]

式(I−2−1)〜(I−2−2)中、R〜R10において、フェニル基またはナフチル基が有していてもよい置換基としては、R”〜R”におけるアリール基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。また、R〜R10におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては、R”〜R”におけるアルキル基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
uは1〜3の整数であり、1または2が最も好ましい。
式(I−2−3)〜(I−2−4)中、R41〜R46において、アルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、なかでも直鎖または分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、又はtert−ブチル基であることが特に好ましい。
アルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、なかでも直鎖または分岐鎖状のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。
ヒドロキシアルキル基は、上記アルキル基中の一個又は複数個の水素原子がヒドロキシ基に置換した基が好ましく、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。
41〜R46に付された符号n〜nが2以上の整数である場合、複数のR41〜R46はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1であり、さらに好ましくは0である。
およびnは、好ましくはそれぞれ独立して0又は1であり、より好ましくは0である。
は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1である。
は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。
は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは1である。
In formulas (I-2-1) to (I-2-2), in R 9 to R 10 , the substituents that the phenyl group or naphthyl group may have include R 1 ″ to R 3 ″. The thing similar to what was mentioned as a substituent which an aryl group may have is mentioned. As the substituent that the alkyl group have the R 9 ~R 10, R 1 " ~R 3" are the same as those of the substituent which may be alkyl groups have in the Can be mentioned.
u is an integer of 1 to 3, and 1 or 2 is most preferable.
In formulas (I-2-3) to (I-2-4), in R 41 to R 46 , the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and in particular, a linear or branched alkyl group A group is more preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group is particularly preferable.
The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkoxy group, and particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group.
The hydroxyalkyl group is preferably a group in which one or more hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with a hydroxy group, and examples thereof include a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, and a hydroxypropyl group.
When the symbols n 1 to n 6 attached to R 41 to R 46 are integers of 2 or more, the plurality of R 41 to R 46 may be the same or different.
n 1 is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
n 2 and n 3 are preferably each independently 0 or 1, more preferably 0.
n 4 is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
n 5 is preferably 0 or 1, more preferably 0.
n 6 is preferably 0 or 1, more preferably 1.

式(b−2’)中、R”〜R”はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基またはアルキル基を表す。
”〜R”のアリール基としては、R”〜R”のアリール基と同様のものが挙げられる。
”〜R”のアルキル基としては、R”〜R”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
式(b−2’)中、R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基であり、R”〜R”のすべてがアリール基であることが好ましい。なかでも、R”〜R”がすべてフェニル基であることが最も好ましい。
In formula (b-2 ′), R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group which may have a substituent.
As the aryl group for R 5 ″ to R 6 ″, the same as the aryl groups for R 1 ″ to R 3 ″ can be used.
Examples of the alkyl group for R 5 ″ to R 6 ″ include the same as the alkyl group for R 1 ″ to R 3 ″.
In formula (b-2 ′), at least one of R 5 ″ to R 6 ″ is an aryl group, and all of R 5 ″ to R 6 ″ are preferably aryl groups. Among them, it is most preferable that all of R 5 ″ to R 6 ″ are phenyl groups.

(B1)成分としては、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
としては、上記の中でも、式(b−1’)で表されるカチオンが好ましく、なかでも、式(I−1−1)〜(I−1−17)で表されるカチオン等の、トリフェニル骨格のカチオンが好ましい。
(B1)成分は、たとえば米国特許出願公開第2009/0130597号明細書、特開2009−91350号公報、特開2009−186952号公報、特開2009−167156号公報、特開2009−209128号公報、等に記載されているような公知の手法を用いて合成することができる。
As the component (B1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Among the above, A + is preferably a cation represented by the formula (b-1 ′), among which a cation represented by the formulas (I-1-1) to (I-1-17) A cation having a triphenyl skeleton is preferred.
Component (B1) is, for example, US Patent Application Publication No. 2009/0130597, JP 2009-91350 A, JP 2009-186852 A, JP 2009-167156 A, JP 2009-209128 A. , Etc. can be synthesized using a known method.

[(B2)成分]
(B2)成分は、下記一般式(4)で表される化合物である。
なお、以下、一般式(4)で表される化合物のアニオン部をアニオン部(4)として説明する。
[(B2) component]
The component (B2) is a compound represented by the following general formula (4).
Hereinafter, the anion portion of the compound represented by the general formula (4) will be described as the anion portion (4).

Figure 2011118123
[式(4)中、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基である。ただし、−SO における硫黄原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない。Abは芳香族基を有する対カチオンである。]
Figure 2011118123
[In Formula (4), R0 is a C1-C12 hydrocarbon group which may have a substituent. However, the fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the sulfur atom in —SO 3 . Ab + is a counter cation having an aromatic group. ]

{アニオン部(4)}
前記式(4)中、Rにおける炭化水素基は、置換基を有していてもよく有していなくてもよい。
ただし、−SO における硫黄原子に隣接する炭素原子には、フッ素原子は結合していない。このため、(B2)成分は、たとえば、−SO における硫黄原子に隣接する炭素原子にフッ素原子が結合しているものに比べて、酸強度の弱いスルホン酸を露光により発生する。そして、本発明においては、レジストパターン形状がより良好になる。また、リソグラフィー特性の向上にも寄与する。
該置換基は、フッ素原子を含有しないものが好ましく、たとえば炭素数1〜5のアルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。なお、該置換基中の炭素原子は、Rにおける炭化水素基の炭素数には含まれないものとする。
{Anion part (4)}
In the formula (4), the hydrocarbon group for R 0 may or may not have a substituent.
However, the fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the sulfur atom in —SO 3 . For this reason, the component (B2) generates a sulfonic acid having a weak acid strength by exposure as compared with, for example, a fluorine atom bonded to a carbon atom adjacent to a sulfur atom in —SO 3 . In the present invention, the resist pattern shape becomes better. It also contributes to the improvement of lithography properties.
The substituent preferably does not contain a fluorine atom, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an oxygen atom (= O). The carbon atom in the substituent is not included in the carbon number of the hydrocarbon group in R 0 .

における炭素数1〜12の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよい。炭素数1〜12の炭化水素基であることにより、レジストパターンの矩形性が向上する。 The hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 0 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. By being a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, the rectangularity of the resist pattern is improved.

における炭化水素基が脂肪族炭化水素基である場合、該脂肪族炭化水素基は、飽和または不飽和のいずれでもよく、通常は飽和であることが好ましい。
また、脂肪族炭化水素基は、鎖状(直鎖状、分岐鎖状)であってもよく、環状であってもよい。
鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、該アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数が1〜8であることがより好ましく、3〜8であることがさらに好ましい。
直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。これらの中でもメチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−オクチル基が好ましく、特にn−オクチル基が好ましい。
When the hydrocarbon group in R 0 is an aliphatic hydrocarbon group, the aliphatic hydrocarbon group may be either saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
In addition, the aliphatic hydrocarbon group may be a chain (straight chain or branched chain) or may be cyclic.
As the chain aliphatic hydrocarbon group, a linear or branched alkyl group is preferable, and the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms and has 1 to 8 carbon atoms. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 3-8.
Specific examples of linear or branched alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, and neopentyl. Group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and the like. Among these, a methyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-octyl group are preferable, and an n-octyl group is particularly preferable.

(B2)成分のアニオン部として、Rが直鎖状または分岐鎖状のアルキル基であるスルホン酸イオンの具体例としては、たとえば下記一般式(4−1)で表されるアニオンが好適なものとして挙げられる。 As a specific example of the sulfonate ion in which R 0 is a linear or branched alkyl group as the anion part of the component (B2), for example, an anion represented by the following general formula (4-1) is preferable. It is mentioned as a thing.

Figure 2011118123
[式中、aは1〜10の整数である。]
Figure 2011118123
[Wherein, a is an integer of 1 to 10. ]

前記式(4−1)中、aは1〜10の整数であり、好ましくは1〜8の整数である。
一般式(4−1)で表されるスルホン酸イオンの具体例としては、たとえば、メタンスルホネートイオン、エタンスルホネートイオン、n−プロパンスルホネートイオン、n−ブタンスルホネートイオン、n−オクタンスルホネートイオン等が挙げられる。
In said formula (4-1), a is an integer of 1-10, Preferably it is an integer of 1-8.
Specific examples of the sulfonate ion represented by the general formula (4-1) include methanesulfonate ion, ethanesulfonate ion, n-propanesulfonate ion, n-butanesulfonate ion, n-octanesulfonate ion, and the like. It is done.

の炭化水素基において、環状の炭化水素基としては、脂肪族環式基や、鎖状の炭化水素基の水素原子の少なくとも1つが脂肪族環式基で置換された基(脂肪族環式基含有基)等が挙げられる。
前記「脂肪族環式基」としては、前記(A)成分の酸解離性溶解抑制基における「脂肪族環式基」として挙げたものと同様のものが挙げられ、炭素数が3〜12であることが好ましく、炭素数が4〜10であることがより好ましい。
脂肪族環式基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。
単環式基としては、炭素数3〜6のモノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、たとえばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等が例示できる。
多環式基としては、炭素数7〜12が好ましく、具体的には、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等が挙げられる。
これらの中でも、多環式基が好ましく、工業上、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロドデシル基が好ましい。また、これらの脂肪族環式基は、上述したように、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。
前記「脂肪族環式基含有基」における脂肪族環式基としては、上記と同様のものが挙げられる。「脂肪族環式基含有基」において脂肪族環式基が結合する鎖状の炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、これらの中でも、直鎖状のアルキル基が好ましく、工業的にはメチル基またはエチル基が好ましい。
In the hydrocarbon group of R 0 , the cyclic hydrocarbon group is an aliphatic cyclic group or a group in which at least one hydrogen atom of a chain hydrocarbon group is substituted with an aliphatic cyclic group (aliphatic ring). Formula group-containing group) and the like.
Examples of the “aliphatic cyclic group” include the same groups as those described as the “aliphatic cyclic group” in the acid dissociable, dissolution inhibiting group of the component (A), which has 3 to 12 carbon atoms. It is preferable that the number of carbon atoms is 4-10.
The aliphatic cyclic group may be a polycyclic group or a monocyclic group.
The monocyclic group is preferably a group in which one hydrogen atom has been removed from a monocycloalkane having 3 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
The polycyclic group preferably has 7 to 12 carbon atoms, and specific examples include an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, tricyclodecyl group, and tetracyclododecyl group.
Among these, a polycyclic group is preferable, and an adamantyl group, a norbornyl group, and a tetracyclododecyl group are preferable industrially. Further, as described above, these aliphatic cyclic groups may or may not have a substituent.
Examples of the aliphatic cyclic group in the “aliphatic cyclic group-containing group” include the same as those described above. In the “aliphatic cyclic group-containing group”, the chain hydrocarbon group to which the aliphatic cyclic group is bonded is preferably a linear or branched alkyl group, and preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. , Methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, and the like. Among these, a linear alkyl group is Industrially, a methyl group or an ethyl group is preferable.

(B2)成分のアニオン部として、Rが環状の脂肪族炭化水素基であるスルホン酸イオンの具体例としては、たとえば下記一般式(4−2)で表されるアニオンが好適なものとして挙げられる。 Specific examples of the sulfonate ion in which R 0 is a cyclic aliphatic hydrocarbon group as the anion part of the component (B2) include, for example, an anion represented by the following general formula (4-2). It is done.

Figure 2011118123
[式中、X40は置換基として酸素原子(=O)を有していてもよい炭素数4〜12の環状のアルキル基であり、rは0または1である。]
Figure 2011118123
[Wherein, X 40 is a cyclic alkyl group having 4 to 12 carbon atoms which may have an oxygen atom (═O) as a substituent, and r is 0 or 1. ]

前記一般式(4−2)中、X40は、置換基として酸素原子(=O)を有していてもよい炭素数4〜12の環状のアルキル基を表す。
「置換基として酸素原子(=O)を有していてもよい」とは、炭素数4〜12の環状のアルキル基を構成する1の炭素原子に結合する2つの水素原子が、酸素原子(=O)に置換されていてもよいことを意味する。
40の環状のアルキル基としては、炭素数4〜12であれば特に制限はなく、多環式基、単環式基のいずれでもよく、例えば、モノシクロアルカンや、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等のポリシクロアルカンから、1個の水素原子を除いた基等が挙げられる。単環式基としては、炭素数3〜8のモノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が例示できる。多環式基としては、炭素数7〜12が好ましく、具体的には、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等が挙げられる。
40としては、置換基として酸素原子(=O)を有する炭素数4〜12の多環式のアルキル基が好ましく、工業上、アダマンチル基、ノルボルニル基、またはテトラシクロドデシル基を構成する1の炭素原子に結合する2つの水素原子が、酸素原子(=O)と置換されている基が好ましく、特に置換基として酸素原子(=O)を有するノルボルニル基が好ましい。
In the general formula (4-2), X 40 represents a cyclic alkyl group having 4 to 12 carbon atoms which may have an oxygen atom (═O) as a substituent.
“It may have an oxygen atom (═O) as a substituent” means that two hydrogen atoms bonded to one carbon atom constituting a cyclic alkyl group having 4 to 12 carbon atoms are oxygen atoms ( = O) may be substituted.
The cyclic alkyl group for X 40 is not particularly limited as long as it has 4 to 12 carbon atoms, and may be any of a polycyclic group and a monocyclic group. For example, monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane And groups obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane such as tetracycloalkane. As the monocyclic group, a group in which one hydrogen atom is removed from a monocycloalkane having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and specific examples include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and the like. it can. The polycyclic group preferably has 7 to 12 carbon atoms, and specific examples include an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, tricyclodecyl group, and tetracyclododecyl group.
X 40 is preferably a polycyclic alkyl group having 4 to 12 carbon atoms having an oxygen atom (═O) as a substituent, and industrially one of 1 constituting an adamantyl group, norbornyl group, or tetracyclododecyl group A group in which two hydrogen atoms bonded to a carbon atom are substituted with an oxygen atom (═O) is preferred, and a norbornyl group having an oxygen atom (═O) as a substituent is particularly preferred.

40としては、酸素原子以外にも置換基を有していてもよい。該置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基等が挙げられる。 X 40 may have a substituent other than an oxygen atom. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記一般式(4−2)中、rは、0または1を表し、1であることが好ましい。   In the general formula (4-2), r represents 0 or 1, and is preferably 1.

前記一般式(4−2)で表されるアニオンの具体例としては、たとえば下記の式(4−2−1)〜(4−2−5)、式(4−2−11)〜(4−2−12)で表されるものが挙げられる。   Specific examples of the anion represented by the general formula (4-2) include, for example, the following formulas (4-2-1) to (4-2-5) and formulas (4-2-11) to (4). -2-12).

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

における炭化水素基が芳香族炭化水素基である場合、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、フェネチル基、ナフチル基などが挙げられる。芳香族炭化水素基は、上述したように、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。
が芳香族炭化水素基である場合の具体例としては、たとえば下記式(4−3−1)または(4−3−2)で表される基が挙げられる。
When the hydrocarbon group in R 0 is an aromatic hydrocarbon group, examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a phenethyl group, and a naphthyl group. As described above, the aromatic hydrocarbon group may or may not have a substituent.
Specific examples of when R 0 is an aromatic hydrocarbon group include a group represented by the following formula (4-3-1) or (4-3-2).

Figure 2011118123
Figure 2011118123

式(4−3−1)中、R61およびR62は、それぞれ独立に、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基である。
61およびR62のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、特にメチル基が好ましい。
61およびR62の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、tert−ブトキシ基などが挙げられ、特にメトキシ基、エトキシ基が好ましい。
d’およびe’は、それぞれ独立に、0〜4の整数であり、好ましくは0〜2であり、最も好ましくは0である。
d’および/またはe’が2以上の整数であって、R61および/またはR62が複数存在する場合、複数のR61および/またはR62は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。
In formula (4-3-1), R 61 and R 62 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
Examples of the alkyl group of R 61 and R 62 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. A methyl group is preferred.
Examples of the alkoxy group of R 61 and R 62 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group and the like, and a methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable.
d ′ and e ′ are each independently an integer of 0 to 4, preferably 0 to 2, and most preferably 0.
d 'and / or e' is an integer of 2 or more, if R 61 and / or R 62 there are a plurality, a plurality of R 61 and / or R 62 is different may be the same as each other Also good.

式(4−3−2)中、R63は、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基である。
63のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、特にメチル基が好ましい。
63の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、tert−ブトキシ基などが挙げられ、特にメトキシ基、エトキシ基が好ましい。
f’は0〜3の整数であり、好ましくは1又は2であり、最も好ましくは1である。
f’が2以上の整数であって、R63が複数存在する場合、複数のR63は互いに同じであってもよく異なっていてもよい。
一般式(4−3−2)で表されるスルホン酸イオンの具体例としては、たとえば、ベンゼンスルホネート、p−トルエンスルホネート等が挙げられる。
In formula (4-3-2), R 63 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
Examples of the alkyl group of R 63 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. preferable.
Examples of the alkoxy group for R 63 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and a tert-butoxy group, and a methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable.
f ′ is an integer of 0 to 3, preferably 1 or 2, and most preferably 1.
A f 'is an integer of 2 or more, if R 63 there are a plurality, a plurality of R 63 may be different may be the same as each other.
Specific examples of the sulfonate ion represented by the general formula (4-3-2) include benzene sulfonate and p-toluene sulfonate.

{(B2)成分のカチオン部}
前記式(4)中、Abは芳香族基を有する対カチオンであり、上述した前記式(1)〜(3)におけるA((B1)成分のカチオン部)のうち、芳香環を含有するものと同様である。そのなかでも、上記式(I−1−1)〜(I−1−17)、(I−2−3)又は(I−2−4)で表されるカチオンがより好ましく、式(I−1−1)〜(I−1−17)で表されるカチオンが特に好ましい。
{Cation part of component (B2)}
In the formula (4), Ab + is a counter cation having an aromatic group, and contains an aromatic ring among the A + in the above formulas (1) to (3) (cation part of the component (B1)). It is the same as what you do. Among them, the cation represented by the above formulas (I-1-1) to (I-1-17), (I-2-3) or (I-2-4) is more preferable, and the formula (I- The cations represented by 1-1) to (I-1-17) are particularly preferable.

上記のなかでも、(B2)成分は、下記一般式(b2−1)で表される化合物からなるものであることが好ましい。   Among the above, the component (B2) is preferably composed of a compound represented by the following general formula (b2-1).

Figure 2011118123
[式中、X40は置換基として酸素原子(=O)を有していてもよい炭素数4〜12の環状のアルキル基であり、rは0または1であり、Abは芳香族基を有する対カチオンである。]
Figure 2011118123
[Wherein, X 40 is a cyclic alkyl group having 4 to 12 carbon atoms which may have an oxygen atom (= O) as a substituent, r is 0 or 1, and Ab + is an aromatic group. Is a counter cation. ]

前記式(b2−1)中、X40、r、Abは、それぞれ、上記と同様である。
(B2)成分としては、下記一般式(b2−1−10)で表される化合物が特に好ましい。
In the formula (b2-1), X 40 , r and Ab + are the same as described above.
As the component (B2), a compound represented by general formula (b2-1-10) shown below is particularly preferable.

Figure 2011118123
[式中、R0Xは置換基として酸素原子(=O)を有する炭素数4〜12の環状のアルキル基を表し;r、R”〜R”はそれぞれ上記と同じである。]
Figure 2011118123
[Wherein R 0X represents a cyclic alkyl group having 4 to 12 carbon atoms having an oxygen atom (═O) as a substituent; and r and R 1 ″ to R 3 ″ are the same as defined above. ]

前記式(b2−1−10)中、R0Xは、置換基として酸素原子(=O)を有する炭素数4〜12の環状のアルキル基を表す。
当該R0Xとしては、上記X40の環状のアルキル基を構成する1の炭素原子に結合する2つの水素原子が、酸素原子(=O)に置換されたものが挙げられる。

以下に、(B2)成分の好適な具体例を示す。
In the formula (b2-1-10), R 0X represents a C 4-12 cyclic alkyl group having an oxygen atom (═O) as a substituent.
Examples of R 0X include those in which two hydrogen atoms bonded to one carbon atom constituting the cyclic alkyl group of X 40 are replaced with oxygen atoms (═O).

Below, the suitable specific example of (B2) component is shown.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

Figure 2011118123
Figure 2011118123

(B2)成分としては、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the component (B2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明のポジ型レジスト組成物においては、(B1)成分の含有量が、(A)成分100質量部に対して4〜30質量部であり、(B2)成分の含有量が、(A)成分100質量部に対して0.1〜4質量部であることが好ましい。(B1)成分および(B2)成分の含有量が前記範囲であると、焦点深度幅(DOF)特性とパターン形状とがいずれもより良好に得られる。
(B1)成分の前記含有量が下限値以上であると、焦点深度幅(DOF)特性がより向上し、上限値以下であると、感度、リソグラフィー特性が向上する。
(B2)成分の前記含有量が下限値以上であると、良好なパターン形状が得られやすく、上限値以下であると、感度、リソグラフィー特性が向上する。
(B1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して5〜20質量部であることがより好ましく、8〜15質量部であることがさらに好ましい。
(B2)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.1〜3質量部であることがより好ましく、0.5〜2質量部であることが、パターン形状と解像性・DOF向上のバランスに優れるため、さらに好ましい。
In the positive resist composition of the present invention, the content of the component (B1) is 4 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and the content of the component (B2) is (A). It is preferable that it is 0.1-4 mass parts with respect to 100 mass parts of components. When the contents of the component (B1) and the component (B2) are in the above ranges, the depth of focus (DOF) characteristics and the pattern shape are both better obtained.
When the content of the component (B1) is equal to or higher than the lower limit value, the depth of focus width (DOF) characteristic is further improved, and when it is equal to or lower than the upper limit value, sensitivity and lithography characteristics are improved.
When the content of the component (B2) is equal to or higher than the lower limit value, a good pattern shape is easily obtained, and when it is equal to or lower than the upper limit value, sensitivity and lithography characteristics are improved.
As for content of (B1) component, it is more preferable that it is 5-20 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, and it is further more preferable that it is 8-15 mass parts.
The content of the component (B2) is more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and 0.5 to 2 parts by mass is the pattern shape and resolution. This is more preferable because it is excellent in the balance between improvement of property and DOF.

[(B3)成分]
本発明のポジ型レジスト組成物は、(B)成分として、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、上記の(B1)成分および(B2)成分に該当しない酸発生剤成分(以下(B3)成分という。)を含有してもよい。
(B3)成分としては、上記の(B1)成分および(B2)成分に該当しないものであれば特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として多種のものが提案されているので、それらのなかから適宜選択して使用できる。このような酸発生剤としては、たとえば、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤(ただし前記(B1)成分および前記(B2)成分を除く。)、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
前記オニウム塩系酸発生剤として、例えば下記一般式(b−1)または(b−2)で表される化合物(ただし、前記一般式(1)、(2)または(4)で表される化合物は除く。)を用いることができる。
[(B3) component]
In the positive resist composition of the present invention, as the component (B), an acid generator component that does not correspond to the above components (B1) and (B2), as necessary, within a range not impairing the effects of the present invention ( (Hereinafter referred to as “component (B3)”).
The component (B3) is not particularly limited as long as it does not correspond to the components (B1) and (B2), and various types of acid generators for chemically amplified resists have been proposed so far. Therefore, it can be used by appropriately selecting from them. Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts (excluding the components (B1) and (B2)), oxime sulfonate acid generators, bis There are many known diazomethane acid generators such as alkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, poly (bissulfonyl) diazomethanes, nitrobenzyl sulfonate acid generators, iminosulfonate acid generators, disulfone acid generators, etc. ing.
As the onium salt acid generator, for example, a compound represented by the following general formula (b-1) or (b-2) (however, represented by the general formula (1), (2) or (4)) Excluding compounds) can be used.

Figure 2011118123
[式中、R”〜R”、R”〜R”はそれぞれ前記と同じであり、R”は、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基またはアルケニル基を表す。]
Figure 2011118123
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ and R 5 ″ to R 6 ″ are the same as defined above, and R 4 ″ represents an alkyl group which may have a substituent, a halogenated alkyl group, aryl Represents a group or an alkenyl group.]

式(b−1)中、R”〜R”はそれぞれ前記式(b−1’)中のR”〜R”と同様である。
式(b−2)中、R”〜R”はそれぞれ前記式(b−2’)中のR”〜R”と同様である。
式(b−1)〜(b−2)中、R”は、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、またはアルケニル基を表す(ただし、前記一般式(4)におけるRで表される炭化水素基は除く)。
”におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
前記直鎖状または分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
”におけるハロゲン化アルキル基としては、前記直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
ハロゲン化アルキル基においては、当該ハロゲン化アルキル基に含まれるハロゲン原子および水素原子の合計数に対するハロゲン原子の数の割合(ハロゲン化率(%))が、10〜100%であることが好ましく、50〜100%であることが好ましく、100%が最も好ましい。該ハロゲン化率が高いほど、酸の強度が強くなるので好ましい。
前記R”におけるアリール基は、炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。
前記R”におけるアルケニル基は、炭素数2〜10のアルケニル基であることが好ましい。
Wherein (b-1), R 1 "~R 3" are respectively similar to R 1 "~R 3" in the formula (b-1 ').
Wherein (b-2), R 5 "~R 6" are respectively similar to the R 5 "~R 6" in general formula (b-2 ').
In the formulas (b-1) to (b-2), R 4 ″ represents an alkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, or an alkenyl group which may have a substituent (provided that the above general formula (Excluding the hydrocarbon group represented by R 0 in (4)).
The alkyl group for R 4 ″ may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms.
Examples of the halogenated alkyl group for R 4 ″ include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the linear, branched, or cyclic alkyl group have been substituted with halogen atoms. A fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
In the halogenated alkyl group, the ratio of the number of halogen atoms to the total number of halogen atoms and hydrogen atoms contained in the halogenated alkyl group (halogenation rate (%)) is preferably 10 to 100%. It is preferable that it is 50 to 100%, and 100% is the most preferable. The higher the halogenation rate, the more preferable the strength of the acid.
The aryl group for R 4 ″ is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
The alkenyl group in R 4 ″ is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.

前記R”におけるアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基またはアルケニル基は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有していてもよい」とは、前記アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基またはアルケニル基における水素原子の一部または全部が置換基(水素原子以外の他の原子または基)で置換されていてもよいことを意味する。
”における置換基の数は1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
前記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヘテロ原子、アルキル基、X−Q−[式中、Xは置換基を有していてもよい炭化水素基であり、Qは酸素原子を含む2価の連結基である。]で表される基等が挙げられる。
前記ハロゲン原子、アルキル基としては、R”において、ハロゲン化アルキル基におけるハロゲン原子、アルキル基として挙げたもの同様のものが挙げられる。
前記ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。
The alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group or alkenyl group in R 4 ″ may have a substituent.
“Optionally substituted” means that a part or all of hydrogen atoms in the alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group or alkenyl group are substituents (other atoms or groups other than hydrogen atoms). It may be substituted with.
The number of substituents in R 4 ″ may be one, or two or more.
Examples of the substituent include a halogen atom, a hetero atom, an alkyl group, and XQ- [wherein X is a hydrocarbon group that may have a substituent, and Q is a divalent group including an oxygen atom. The linking group of ] Etc. which are represented by these.
Examples of the halogen atom and alkyl group include the same groups as those described as the halogen atom and alkyl group in the halogenated alkyl group in R 4 ″.
Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.

X−Q−で表される基において、Xとしては、たとえば炭素数1〜30の炭化水素基が挙げられる。これらのうち、炭素数3〜30の炭化水素基としては、前記式(1)中のX10と同様のものが挙げられる。炭素数1〜2の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ビニル基等が挙げられる。
Qは酸素原子を含む2価の連結基である。
Qは、酸素原子のみからなるものであってもよく、酸素原子以外の原子を含有してもよい。酸素原子以外の原子としては、たとえば炭素原子、水素原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、酸素原子(エーテル結合;−O−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基;該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。
該組み合わせとしては、たとえば、−R90−O−、−R91−O−C(=O)−、−O−R92−O−C(=O)−、−C(=O)−O−R93−、−C(=O)−O−R94−O−、−C(=O)−O−R95−O−C(=O)−、−R96−C(=O)−O−R97−O−、−R98−C(=O)−O−R99−O−C(=O)−[式中、R90〜R99はそれぞれ独立にアルキレン基である。]等が挙げられる。
90〜R99におけるアルキレン基としては、前記式(1)中のQの説明にて、R91〜R99におけるアルキレン基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the group represented by XQ-, X includes, for example, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Of these, the hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, the same as X 10 in the formula (1) can be mentioned. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a vinyl group.
Q is a divalent linking group containing an oxygen atom.
Q may consist only of oxygen atoms, or may contain atoms other than oxygen atoms. Examples of atoms other than oxygen atoms include carbon atoms, hydrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include an oxygen atom (ether bond; —O—), an ester bond (—C (═O) —O—), and an amide bond (—C (═O) —NH. -), A carbonyl group (-C (= O)-), a non-hydrocarbon oxygen atom-containing linking group such as a carbonate bond (-O-C (= O) -O-); the non-hydrocarbon oxygen atom Examples include a combination of a containing linking group and an alkylene group.
Examples of the combination include —R 90 —O—, —R 91 —O—C (═O) —, —O—R 92 —O—C (═O) —, —C (═O) —O. —R 93 —, —C (═O) —O—R 94 —O—, —C (═O) —O—R 95 —O—C (═O) —, —R 96 —C (═O) —O—R 97 —O—, —R 98 —C (═O) —O—R 99 —O—C (═O) — wherein R 90 to R 99 are each independently an alkylene group. ] Etc. are mentioned.
The alkylene group for R 90 to R 99, in the formula (1) for Q 1 in the description, include the same as those of the alkylene group for R 91 to R 99.

”としては、無置換のアルキル基もしくはフッ素化アルキル基、または置換基としてX−Q−で表される基を有するアルキル基もしくはフッ素化アルキル基が好ましい。
この場合、R”は、Z−Y−[式中、Zは水素原子またはX−Q−で表される基(式中、XおよびQは前記と同じである。)であり、Yは置換基を有していてもよい炭素数1〜4のアルキレン基または置換基を有していてもよい炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基である。]で表される基であることが好ましい。
X−Q−Y−で表される基において、Yのアルキレン基、フッ素化アルキレン基は、それぞれ、前記一般式(3)中のQの説明で挙げたアルキレン基、フッ素化アルキレン基のうち、炭素数1〜4のものと同様である。
としては、フッ素化アルキレン基が好ましく、特に、隣接するSO における硫黄原子に結合する炭素原子がフッ素化されているフッ素化アルキレン基が好ましい。このようなフッ素化アルキレン基としては、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、−CF(CF)CF−、−CFCFCFCF−、−CF(CF)CFCF−、−CFCF(CF)CF−、−CF(CF)CF(CF)−、−C(CFCF−、−CF(CFCF)CF−;−CHCF−、−CHCHCF−、−CHCFCF−;−CHCHCHCF−、−CHCHCFCF−、−CHCFCFCF−等が挙げられる。これらの中でも、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、又はCHCFCF−が好ましく、−CF−、−CFCF−又は−CFCFCF−がより好ましく、−CF−が特に好ましい。
R 4 ″ is preferably an unsubstituted alkyl group or a fluorinated alkyl group, or an alkyl group or a fluorinated alkyl group having a group represented by XQ— as a substituent.
In this case, R 4 ″ is Z—Y 1 — [wherein Z is a hydrogen atom or a group represented by XQ— (wherein X and Q are as defined above), Y 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. It is preferable.
X-Q-Y 1 - In the group represented by alkylene groups of Y 1, a fluorinated alkylene group, respectively, alkylene groups exemplified in the description of Q 3 in the general formula (3), a fluorinated alkylene group Among these, it is the same as that of C1-C4.
Y 1 is preferably a fluorinated alkylene group, and particularly preferably a fluorinated alkylene group in which the carbon atom bonded to the sulfur atom in adjacent SO 3 is fluorinated. Examples of such fluorinated alkylene group, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 3) CF (CF 3) -, - C (CF 3) 2 CF 2 -, -CF (CF 2 CF 3) CF 2 -; - CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CF 2 CF 2 -; - CH 2 CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 CF 2 - , - CH 2 CF 2 CF 2 CF 2 - , and the like. Of these, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, or CH 2 CF 2 CF 2 - is preferable, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 - or -CF 2 CF 2 CF 2 - is more preferable, -CF 2 - is particularly preferred.

式(b−1)または(b−2)で表される化合物の具体例としては、たとえば、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート;ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート;トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;ジフェニル(1−(4−メトキシ)ナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;ジ(1−ナフチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−フェニルテトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メチルフェニル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−エトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−フェニルテトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メチルフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート等が挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the formula (b-1) or (b-2) include, for example, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate; bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethane. Sulfonate or nonafluorobutane sulfonate; Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; Tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane Sulfonate; Trimethylmethanesulfonate of dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium, its heptaful Lopropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; trifluoromethane sulfonate of monophenyldimethylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; trifluoromethane sulfonate of diphenyl monomethylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate (4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; Trifluoromethanesulfonate of tri (4-tert-butyl) phenylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; trifluoromethanesulfonate of diphenyl (1- (4-methoxy) naphthyl) sulfonium, its heptafluoropropane Sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; trifluoromethane sulfonate of di (1-naphthyl) phenylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1-phenyltetrahydrothiophenium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate Or nonafluorobutanesulfonate thereof; 1- (4-methylphenyl) ) Tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate 1- (4-methoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; 1- (4-ethoxynaphthalene-1- Yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonaflu 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; 1-phenyltetrahydrothiopyranium trifluoromethanesulfonate , Its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiopyranium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (3,5-dimethyl -4-Hydroxyphenyl) tetrahydrothiopyranium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanes Honeto or nonafluorobutanesulfonate; 1- (4-methylphenyl) trifluoromethanesulfonate tetrahydrothiophenium Pila chloride, heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, and the like.

また、オニウム塩系酸発生剤として、前記一般式(b−1)または(b−2)中のアニオン部(R”SO )を下記一般式(b−3)または(b−4)で表されるアニオン部に置き換えた化合物(ただし、前記一般式(3)で表される化合物は除く。)も用いることができる(カチオン部は式(b−1)または(b−2)中のカチオン部と同様)。 Further, as the onium salt acid generator, the anion moiety (R 4 ″ SO 3 ) in the general formula (b-1) or (b-2) is changed to the following general formula (b-3) or (b-4). ) Can also be used (excluding the compound represented by the general formula (3)) (the cation moiety is represented by the formula (b-1) or (b-2)). Same as the cation part in the inside).

Figure 2011118123
[式中、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。]
Figure 2011118123
[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with

X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は2〜6であり、好ましくは炭素数3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。
X”のアルキレン基の炭素数またはY”、Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、X”のアルキレン基またはY”、Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基またはアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
X ″ is a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbon atoms, Most preferably, it has 3 carbon atoms.
Y ″ and Z ″ are each independently a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably Has 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The carbon number of the alkylene group of X ″ or the carbon number of the alkyl group of Y ″ and Z ″ is preferably as small as possible because the solubility in the resist solvent is good within the above carbon number range.
In addition, in the alkylene group of X ″ or the alkyl group of Y ″ and Z ″, as the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms increases, the strength of the acid increases, and high-energy light or electron beam of 200 nm or less The ratio of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all. Are a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group in which a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

また、オニウム塩系酸発生剤として、前記一般式(b−1)または(b−2)中のアニオン部(R”SO )をR”−COO[式中、R”は置換基を有していてもよいアルキル基またはフッ素化アルキル基である。]に置き換えた化合物を用いることができる(カチオン部は(b−1)または(b−2)と同様)。
”としては、前記R”と同様のものが挙げられる。
上記「R”−COO」の具体的としては、トリフルオロ酢酸イオン、酢酸イオン、1−アダマンタンカルボン酸イオンなどが挙げられる。
Further, as the onium salt-based acid generator, the anion moiety (R 4 ″ SO 3 ) in the general formula (b-1) or (b-2) is R 8 ″ —COO [wherein R 8 ″ Is an alkyl group or a fluorinated alkyl group which may have a substituent.] (The cation moiety is the same as (b-1) or (b-2)).
As R 8 ″, the same as R 4 ″ can be mentioned.
Specific examples of the “R 8 ” —COO ”include trifluoroacetate ions, acetate ions, 1-adamantane carboxylate ions, and the like.

本明細書において、オキシムスルホネート系酸発生剤とは、下記一般式(B−1)で表される基を少なくとも1つ有する化合物であって、放射線の照射によって酸を発生する特性を有するものである。この様なオキシムスルホネート系酸発生剤は、化学増幅型レジスト組成物用として多用されているので、任意に選択して用いることができる。   In this specification, the oxime sulfonate acid generator is a compound having at least one group represented by the following general formula (B-1), and has a property of generating an acid upon irradiation with radiation. is there. Such oxime sulfonate-based acid generators are frequently used for chemically amplified resist compositions, and can be arbitrarily selected and used.

Figure 2011118123
[式(B−1)中、R31、R32はそれぞれ独立に有機基を表す。]
Figure 2011118123
[In formula (B-1), R 31 and R 32 each independently represents an organic group. ]

31、R32の有機基は、炭素原子を含む基であり、炭素原子以外の原子(たとえば水素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)等)を有していてもよい。
31の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基またはアリール基が好ましい。これらのアルキル基、アリール基は置換基を有していても良い。該置換基としては、特に制限はなく、たとえばフッ素原子、炭素数1〜6の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基等が挙げられる。ここで、「置換基を有する」とは、アルキル基またはアリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味する。
アルキル基としては、炭素数1〜20が好ましく、炭素数1〜10がより好ましく、炭素数1〜8がさらに好ましく、炭素数1〜6が特に好ましく、炭素数1〜4が最も好ましい。アルキル基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアルキル基(以下、ハロゲン化アルキル基ということがある)が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味し、完全にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。すなわち、ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
アリール基は、炭素数4〜20が好ましく、炭素数4〜10がより好ましく、炭素数6〜10が最も好ましい。アリール基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアリール基が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味し、完全にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味する。
31としては、特に、置換基を有さない炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数1〜4のフッ素化アルキル基が好ましい。
32の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基、アリール基またはシアノ基が好ましい。R32のアルキル基、アリール基としては、前記R31で挙げたアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
32としては、特に、シアノ基、置換基を有さない炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜8のフッ素化アルキル基が好ましい。
The organic groups of R 31 and R 32 are groups containing carbon atoms, and atoms other than carbon atoms (for example, hydrogen atoms, oxygen atoms, nitrogen atoms, sulfur atoms, halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, etc.), etc.) You may have.
As the organic group for R 31, a linear, branched, or cyclic alkyl group or aryl group is preferable. These alkyl groups and aryl groups may have a substituent. There is no restriction | limiting in particular as this substituent, For example, a fluorine atom, a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group etc. are mentioned. Here, “having a substituent” means that part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or aryl group are substituted with a substituent.
As an alkyl group, C1-C20 is preferable, C1-C10 is more preferable, C1-C8 is more preferable, C1-C6 is especially preferable, and C1-C4 is the most preferable. As the alkyl group, a partially or completely halogenated alkyl group (hereinafter sometimes referred to as a halogenated alkyl group) is particularly preferable. The partially halogenated alkyl group means an alkyl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated alkyl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an alkyl group substituted with Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. That is, the halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.
The aryl group preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. As the aryl group, a partially or completely halogenated aryl group is particularly preferable. The partially halogenated aryl group means an aryl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated aryl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an aryl group substituted with.
R 31 is particularly preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having no substituent or a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
As the organic group for R 32, a linear, branched, or cyclic alkyl group, aryl group, or cyano group is preferable. As the alkyl group and aryl group for R 32, the same alkyl groups and aryl groups as those described above for R 31 can be used.
R 32 is particularly preferably a cyano group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having no substituent, or a fluorinated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

オキシムスルホネート系酸発生剤として、さらに好ましいものとしては、下記一般式(B−2)または(B−3)で表される化合物が挙げられる。   More preferable examples of the oxime sulfonate-based acid generator include compounds represented by the following general formula (B-2) or (B-3).

Figure 2011118123
[式(B−2)中、R33は、シアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R34はアリール基である。R35は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2011118123
[In Formula (B-2), R 33 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 34 is an aryl group. R 35 represents an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. ]

Figure 2011118123
[式(B−3)中、R36はシアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R37は2または3価の芳香族炭化水素基である。R38は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。p”は2または3である。]
Figure 2011118123
[In Formula (B-3), R 36 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 37 is a divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group. R38 is an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. p ″ is 2 or 3.]

前記一般式(B−2)において、R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
33としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
33におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、70%以上フッ素化されていることがより好ましく、90%以上フッ素化されていることが特に好ましい。
34のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を1つ除いた基、およびこれらの基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基等が挙げられる。これらのなかでも、フルオレニル基が好ましい。
34のアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基等の置換基を有していても良い。該置換基におけるアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜8であることが好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
35としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
35におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、70%以上フッ素化されていることがより好ましく、90%以上フッ素化されていることが、発生する酸の強度が高まるため特に好ましい。最も好ましくは、水素原子が100%フッ素置換された完全フッ素化アルキル基である。
In the general formula (B-2), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 33 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and carbon atoms. Numbers 1 to 6 are most preferable.
R 33 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group for R 33 is preferably such that the hydrogen atom of the alkyl group is 50% or more fluorinated, more preferably 70% or more fluorinated, and 90% or more fluorinated. Particularly preferred.
As the aryl group of R 34 , one hydrogen atom is removed from an aromatic hydrocarbon ring such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, or a phenanthryl group. And a heteroaryl group in which a part of carbon atoms constituting the ring of these groups is substituted with a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom. Among these, a fluorenyl group is preferable.
The aryl group of R 34 may have a substituent such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, or an alkoxy group. The alkyl group or halogenated alkyl group in the substituent preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. The halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.
The alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 35 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 6 carbon atoms.
R 35 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group for R 35 is preferably such that the hydrogen atom of the alkyl group is 50% or more fluorinated, more preferably 70% or more fluorinated, and 90% or more fluorinated. Particularly preferred is the strength of the acid generated. Most preferably, it is a fully fluorinated alkyl group in which a hydrogen atom is 100% fluorine-substituted.

前記一般式(B−3)において、R36の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
37の2または3価の芳香族炭化水素基としては、上記R34のアリール基からさらに1または2個の水素原子を除いた基が挙げられる。
38の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
p”は好ましくは2である。
In the general formula (B-3), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 36 is the same as the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 33. Is mentioned.
Examples of the divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group for R 37 include groups obtained by further removing one or two hydrogen atoms from the aryl group for R 34 .
Examples of the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 38 include the same alkyl groups or halogenated alkyl groups having no substituent as R 35 described above.
p ″ is preferably 2.

オキシムスルホネート系酸発生剤の具体例としては、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(p−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロ−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−クロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,4−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,6−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(2−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−チエン−2−イルアセトニトリル、α−(4−ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−[(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−[(ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−(トシルオキシイミノ)−4−チエニルシアニド、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘプテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロオクテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−エチルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−プロピルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロペンチルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−p−メチルフェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−ブロモフェニルアセトニトリルなどが挙げられる。
また、特開平9−208554号公報(段落[0012]〜[0014]の[化18]〜[化19])に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤、WO2004/074242A2(65〜85頁目のExample1〜40)に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、好適なものとして以下のものを例示することができる。
Specific examples of the oxime sulfonate acid generator include α- (p-toluenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (p-chlorobenzenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (4-nitrobenzenesulfonyloxy). Imino) -benzylcyanide, α- (4-nitro-2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-chlorobenzylcyanide, α- (benzenesulfonyl) Oxyimino) -2,4-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -2,6-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide, α- ( 2-Chlorobenzenesulfonyloxyimino) 4-methoxybenzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -thien-2-ylacetonitrile, α- (4-dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α-[(p-toluenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α- (tosyloxyimino) -4-thienyl cyanide, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclo Pentenyl acetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cycloheptenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclooctene Acetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -ethylacetonitrile, α- (propyl Sulfonyloxyimino) -propylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclopentylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- ( Ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclope N-tenyl acetonitrile, α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile , Α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoro Methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -p- Butoxy phenylacetonitrile, alpha-(propylsulfonyl oxyimino)-p-methylphenyl acetonitrile, alpha-like (methylsulfonyloxyimino)-p-bromophenyl acetonitrile.
Further, an oxime sulfonate-based acid generator disclosed in JP-A-9-208554 (paragraphs [0012] to [0014] [chemical formula 18] to [chemical formula 19]), WO2004 / 074242A2 (pages 65 to 85). The oxime sulfonate acid generators disclosed in Examples 1 to 40) of No. 1 can also be suitably used.
Moreover, the following can be illustrated as a suitable thing.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

ジアゾメタン系酸発生剤のうち、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。
また、特開平11−035551号公報、特開平11−035552号公報、特開平11−035573号公報に開示されているジアゾメタン系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、特開平11−322707号公報に開示されている、1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカンなどを挙げることができる。
Among diazomethane acid generators, specific examples of bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes include bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, Examples include bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, and the like.
Further, diazomethane acid generators disclosed in JP-A-11-035551, JP-A-11-035552, and JP-A-11-035573 can also be suitably used.
Examples of poly (bissulfonyl) diazomethanes include 1,3-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane and 1,4-bis (phenylsulfonyldiazo) disclosed in JP-A-11-322707. Methylsulfonyl) butane, 1,6-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, 1,2-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) ethane, 1,3 -Bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane, 1,6-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, etc. Door can be.

(B3)成分は、上記酸発生剤を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the component (B3), one type of acid generator may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明のポジ型レジスト組成物における(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、1〜70質量部が好ましく、5〜60質量部がより好ましく、7〜50質量部が最も好ましい。上記範囲とすることでパターン形成が充分に行われる。また、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。   The content of the component (B) in the positive resist composition of the present invention is preferably 1 to 70 parts by weight, more preferably 5 to 60 parts by weight, and 7 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). Is most preferred. By setting it within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Moreover, since a uniform solution is obtained and storage stability becomes favorable, it is preferable.

また、(B)成分中の(B1)成分の含有割合は、DOFの向上効果に優れることから、40質量%以上であることが好ましく、50〜100質量%であることがより好ましく、70〜100質量%であることがさらに好ましい。
また、(B)成分中の(B2)成分の含有割合は、パターン形状の向上効果に優れることから、4質量%以上であることが好ましく、4〜20質量%であることがより好ましく、4〜12質量%であることがさらに好ましい。
Moreover, since the content rate of (B1) component in (B) component is excellent in the improvement effect of DOF, it is preferable that it is 40 mass% or more, it is more preferable that it is 50-100 mass%, and 70- More preferably, it is 100 mass%.
Moreover, since the content rate of (B2) component in (B) component is excellent in the improvement effect of a pattern shape, it is preferable that it is 4 mass% or more, and it is more preferable that it is 4-20 mass%. More preferably, it is -12 mass%.

<任意成分>
本発明のポジ型レジスト組成物は、任意の成分として、含窒素有機化合物(D)(ただし、前記樹脂成分(A1)を除く。以下、(D)成分という)を含有してもよい。
(D)成分としては、酸拡散制御剤、すなわち露光により前記(B)成分から発生する酸をトラップするクエンチャーとして作用するものであれば特に限定されず、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いればよい。
(D)成分としては、通常、低分子化合物(非重合体)が用いられている。(D)成分としては、たとえば脂肪族アミン、芳香族アミン等のアミンが挙げられ、脂肪族アミンが好ましく、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。ここで、脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素数が1〜20であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、たとえば、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数20以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。
アルキルアミンおよびアルキルアルコールアミンの具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルキルアルコールアミンが挙げられる。これらの中でも、トリアルキルアミンおよび/またはアルキルアルコールアミンが好ましい。
環式アミンとしては、たとえば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの(脂肪族単環式アミン)であっても多環式のもの(脂肪族多環式アミン)であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素数が6〜10のものが好ましく、具体的には、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
その他の脂肪族アミンとしては、トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチルアミン等が挙げられる。
芳香族アミンとしては、たとえば、アニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾールまたはこれらの誘導体、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、トリベンジルアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン、2,2’−ジビリジル、4,4’−ジビリジルなどが挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。上記範囲とすることにより、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等が向上する。
<Optional component>
The positive resist composition of the present invention may contain a nitrogen-containing organic compound (D) (excluding the resin component (A1); hereinafter referred to as the component (D)) as an optional component.
The component (D) is not particularly limited as long as it acts as an acid diffusion control agent, that is, a quencher that traps the acid generated from the component (B) by exposure, and a wide variety of components have been proposed. Therefore, any known one may be used.
As the component (D), a low molecular compound (non-polymer) is usually used. Examples of the component (D) include amines such as aliphatic amines and aromatic amines, and aliphatic amines are preferable, and secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are particularly preferable. Here, the aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic groups preferably have 1 to 20 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include an amine (alkylamine or alkyl alcohol amine) or a cyclic amine in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 20 or less carbon atoms. .
Specific examples of alkylamines and alkyl alcohol amines include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di- -Dialkylamines such as n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine , Trialkylamines such as tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, tri-n-dodecylamine; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, Li isopropanolamine, di -n- octanol amine, tri -n- octanol amine, stearyl diethanolamine, alkyl alcohol amines such as lauryl diethanolamine. Among these, trialkylamine and / or alkyl alcohol amine are preferable.
Examples of the cyclic amine include heterocyclic compounds containing a nitrogen atom as a hetero atom. The heterocyclic compound may be monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or polycyclic (aliphatic polycyclic amine).
Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine and piperazine.
As the aliphatic polycyclic amine, those having 6 to 10 carbon atoms are preferable. Specifically, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, and the like.
Other aliphatic amines include tris (2-methoxymethoxyethyl) amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (2-methoxyethoxymethoxy) ethyl} amine, tris {2 -(1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxypropoxy) ethyl} amine, tris [2- {2- (2-hydroxy Ethoxy) ethoxy} ethylamine and the like.
Examples of the aromatic amine include aniline, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or derivatives thereof, diphenylamine, triphenylamine, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, 2,2 Examples include '-dibilidyl, 4,4'-dibilidyl and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
(D) component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component. By setting the content in the above range, the resist pattern shape, the stability over time, and the like are improved.

本発明のポジ型レジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸、ならびにリンのオキソ酸およびその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(E)(以下、(E)成分という。)を含有させることができる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
リンのオキソ酸の誘導体としては、たとえば、上記オキソ酸の水素原子を炭化水素基で置換したエステル等が挙げられ、前記炭化水素基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基等が挙げられる。
リン酸の誘導体としては、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸エステルなどが挙げられる。
ホスホン酸の誘導体としては、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸エステルなどが挙げられる。
ホスフィン酸の誘導体としては、フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸エステルなどが挙げられる。
(E)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(E)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
The positive resist composition of the present invention includes, as optional components, organic carboxylic acids, phosphorus oxoacids and derivatives thereof for the purpose of preventing sensitivity deterioration, improving the resist pattern shape, retention stability over time, etc. At least one compound (E) selected from the group consisting of (hereinafter referred to as component (E)) can be contained.
As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Examples of phosphorus oxo acids include phosphoric acid, phosphonic acid, and phosphinic acid. Among these, phosphonic acid is particularly preferable.
Examples of the oxo acid derivative of phosphorus include esters in which the hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. 15 aryl groups and the like.
Examples of phosphoric acid derivatives include phosphoric acid esters such as di-n-butyl phosphate and diphenyl phosphate.
Examples of phosphonic acid derivatives include phosphonic acid esters such as phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.
Examples of the phosphinic acid derivatives include phosphinic acid esters such as phenylphosphinic acid.
(E) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(E) A component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

本発明のポジ型レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。   The positive resist composition of the present invention further contains miscible additives as desired, for example, additional resins for improving the performance of the resist film, surfactants for improving coating properties, dissolution inhibitors, Plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, and the like can be added and contained as appropriate.

本発明のポジ型レジスト組成物は、材料を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
たとえば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤、ジメチルスルホキシド(DMSO)などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
なかでも、PGMEA、PGME、γ−ブチロラクトン、ELが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が1〜20質量%、好ましくは2〜15質量%の範囲内となるように用いられる。
The positive resist composition of the present invention can be produced by dissolving the material in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as (S) component).
As the component (S), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution. Conventionally, any one of known solvents for chemically amplified resists can be used. Two or more types can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, and 2-heptanone; many such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol Monohydric alcohols: compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate or dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ether, monoethyl of the polyhydric alcohols or the compound having an ester bond Ethers such as ether, monopropyl ether, monobutyl ether and other monoalkyl ethers and monophenyl ether Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having a combination [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate Esters such as ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether , Dibenzyl ether, phenetole, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene, etc. Examples of the solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO).
These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents.
Of these, PGMEA, PGME, γ-butyrolactone, and EL are preferable.
Moreover, the mixed solvent which mixed PGMEA and the polar solvent is also preferable. The blending ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range.
More specifically, when EL is blended as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. Moreover, when mix | blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME becomes like this. Preferably it is 1: 9-9: 1, More preferably, it is 2: 8-8: 2, More preferably, it is 3: 7-7: 3.
In addition, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
The amount of component (S) used is not particularly limited, and is a concentration that can be applied to a substrate or the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. Generally, the resist composition is used so that the solid content concentration is in the range of 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass.

≪レジストパターン形成方法≫
本発明のレジストパターン形成方法は、支持体上に、前記本発明のポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含む。
本発明のレジストパターン形成方法は、例えば以下の様にして行うことができる。
すなわち、まず支持体上に、前記レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、80〜150℃の温度条件下、プレベーク(ポストアプライベーク(PAB))を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施し、これに例えばArF露光装置、電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光、またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等により選択的に露光した後、80〜150℃の温度条件下、PEB(露光後加熱)を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。次いでこれをアルカリ現像液、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液を用いて現像処理し、好ましくは純水を用いて水リンスを行い、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。
このようにして、マスクパターンに忠実なレジストパターンを得ることができる。
≪Resist pattern formation method≫
The resist pattern forming method of the present invention comprises a step of forming a resist film on a support using the positive resist composition of the present invention, a step of exposing the resist film, and developing the resist film to form a resist. Forming a pattern.
The resist pattern forming method of the present invention can be performed, for example, as follows.
That is, first, the resist composition is coated on a support with a spinner or the like, and pre-baked (post-apply bake (PAB)) for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds, at a temperature of 80 to 150 ° C. For example, an exposure apparatus such as an ArF exposure apparatus, an electron beam drawing apparatus, or an EUV exposure apparatus is used for exposure through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed, or an electron beam that does not pass through the mask pattern. After selective exposure by direct irradiation or the like, PEB (post-exposure heating) is applied for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds under a temperature condition of 80 to 150 ° C. Subsequently, this is developed using an alkali developer, for example, an aqueous solution of 0.1 to 10% by mass of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), preferably rinsed with pure water and dried. In some cases, a baking process (post-bake) may be performed after the development process.
In this way, a resist pattern faithful to the mask pattern can be obtained.

支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)や多層レジスト法における下層有機膜等の有機膜が挙げられる。
ここで、多層レジスト法とは、基板上に、少なくとも一層の有機膜(下層有機膜)と、少なくとも一層のレジスト膜(上層レジスト膜)とを設け、上層レジスト膜に形成したレジストパターンをマスクとして下層有機膜のパターニングを行う方法であり、高アスペクト比のパターンを形成できるとされている。すなわち、多層レジスト法によれば、下層有機膜により所要の厚みを確保できるため、レジスト膜を薄膜化でき、高アスペクト比の微細パターン形成が可能となる。
多層レジスト法には、基本的に、上層レジスト膜と、下層有機膜との二層構造とする方法(2層レジスト法)と、上層レジスト膜と下層有機膜との間に一層以上の中間層(金属薄膜等)を設けた三層以上の多層構造とする方法(3層レジスト法)とに分けられる。
The support is not particularly limited, and a conventionally known one can be used, and examples thereof include a substrate for electronic components and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. As a material for the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
Further, the support may be a substrate in which an inorganic and / or organic film is provided on the above-described substrate. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film. Examples of the organic film include organic films such as an organic antireflection film (organic BARC) and a lower organic film in a multilayer resist method.
Here, the multilayer resist method is a method in which at least one organic film (lower organic film) and at least one resist film (upper resist film) are provided on a substrate, and the resist pattern formed on the upper resist film is used as a mask. This is a method of patterning a lower organic film, and it is said that a pattern with a high aspect ratio can be formed. That is, according to the multilayer resist method, the required thickness can be secured by the lower organic film, so that the resist film can be thinned and a fine pattern with a high aspect ratio can be formed.
In the multilayer resist method, basically, a method of forming a two-layer structure of an upper resist film and a lower organic film (two-layer resist method), and one or more intermediate layers between the upper resist film and the lower organic film And a method of forming a multilayer structure of three or more layers (metal thin film etc.) (three-layer resist method).

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。前記レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用としての有用性が高く、特に、ArFエキシマレーザー用として有用である。 The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation. The resist composition is highly useful for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, and is particularly useful for ArF excimer laser.

レジスト膜の露光方法は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光(ドライ露光)であってもよく、液浸露光(Liquid Immersion Lithography)であってもよい。
液浸露光は、予めレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たし、その状態で露光(浸漬露光)を行う露光方法である。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ露光されるレジスト膜の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつ前記レジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
フッ素系不活性液体の具体例としては、CHCl、COCH、COC、C等のフッ素系化合物を主成分とする液体等が挙げられ、沸点が70〜180℃のものが好ましく、80〜160℃のものがより好ましい。フッ素系不活性液体が上記範囲の沸点を有するものであると、露光終了後に、液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
フッ素系不活性液体としては、特に、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフロオロアルキル化合物が好ましい。パーフロオロアルキル化合物としては、具体的には、パーフルオロアルキルエーテル化合物やパーフルオロアルキルアミン化合物を挙げることができる。
さらに、具体的には、前記パーフルオロアルキルエーテル化合物としては、パーフルオロ(2−ブチル−テトラヒドロフラン)(沸点102℃)を挙げることができ、前記パーフルオロアルキルアミン化合物としては、パーフルオロトリブチルアミン(沸点174℃)を挙げることができる。
液浸媒体としては、コスト、安全性、環境問題、汎用性等の観点から、水が好ましく用いられる。
The exposure method of the resist film may be normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or may be immersion exposure (Liquid Immersion Lithography).
In immersion exposure, the space between the resist film and the lens at the lowest position of the exposure apparatus is previously filled with a solvent (immersion medium) having a refractive index larger than that of air, and exposure (immersion exposure) is performed in that state. It is an exposure method.
As the immersion medium, a solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film to be exposed is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it is within the above range.
Examples of the solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film include water, a fluorine-based inert liquid, a silicon-based solvent, and a hydrocarbon-based solvent.
Specific examples of the fluorine-based inert liquid include a fluorine-based compound such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7 as a main component. Examples thereof include liquids, and those having a boiling point of 70 to 180 ° C are preferable, and those having a boiling point of 80 to 160 ° C are more preferable. It is preferable that the fluorine-based inert liquid has a boiling point in the above range since the medium used for immersion can be removed by a simple method after the exposure is completed.
As the fluorine-based inert liquid, a perfluoroalkyl compound in which all hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms is particularly preferable. Specific examples of the perfluoroalkyl compound include a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkylamine compound.
More specifically, examples of the perfluoroalkyl ether compound include perfluoro (2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point: 102 ° C.). Examples of the perfluoroalkylamine compound include perfluorotributylamine ( Boiling point of 174 ° C.).
As the immersion medium, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, versatility, and the like.

上記本発明のポジ型レジスト組成物によれば、焦点深度幅(DOF)特性に優れ、かつ、良好な形状のパターンを形成できる、という効果が得られる。
「DOF」とは、同一の露光量にて、焦点を上下にずらして露光した際に、ターゲット寸法に対するずれが所定の範囲内となる寸法でレジストパターンを形成できる焦点深度の範囲であり、その値が大きいほど好ましい。
According to the positive resist composition of the present invention, it is possible to obtain an effect that a pattern having an excellent depth of focus (DOF) characteristic and a good shape can be formed.
“DOF” is a focal depth range in which a resist pattern can be formed with a dimension within which a deviation with respect to a target dimension is within a predetermined range when the focus is shifted up and down with the same exposure amount. Larger values are preferred.

上記効果が得られる理由は定かではないが、DOF特性に優れるのは、
[1](A1)成分が−W−OSONHという構造を側鎖に有することで、水素結合によりポリマー同士の親和性が向上し、ガラス転移温度(Tg)が高まり、それに伴ってレジスト膜の耐熱性が向上すること、および
[2](B1)成分のアニオン部の極性が高く、(A1)成分との親和性が高いこと、によって、露光後ベーク時に(B1)成分から発生する酸の拡散長が短くなるため、と考えられる。特に前記[1]については、レジスト膜の耐熱性の向上により、露光後ベーク時のレジスト膜の硬度の低下が抑制されることで、物理的に酸を短拡散化していると考えられる。
The reason why the above effect is obtained is not clear, but the excellent DOF characteristics are
[1] (A1) component to have a structure that -W-OSO 2 NH 2 in the side chain, the affinity between polymers is improved by hydrogen bonding, increasing the glass transition temperature (Tg) of the resist with it [2] Generated from the component (B1) during post-exposure baking by improving the heat resistance of the film, and [2] the polarity of the anion moiety of the component (B1) is high and the affinity with the component (A1) is high. This is probably because the acid diffusion length is shortened. In particular, with regard to [1], it is considered that the acid is physically short-diffused by suppressing the decrease in the hardness of the resist film during post-exposure baking by improving the heat resistance of the resist film.

また、DOF特性に優れると共に、良好な形状のパターンを形成できるのは、以下のように推測される。
レジストパターン形成における露光の際、露光部において、光の強度が大きいところほど、(B)成分から発生する酸の発生量も多くなると考えられる。ここで、光強度が最大になる部分は、露光部の中心と考えられ、たとえばラインアンドスペースのレジストパターン(以下「LSパターン」という。)の場合であればライン間のスペースの中心部、ホールのレジストパターンの場合であればホールの中心部であると推測される。露光部での酸の拡散が制御されていない場合、酸が未露光部まで拡散することにより、前記中心部と同じ付近の高さの未露光部の側壁は、アルカリ現像により溶解しやすくなる。その結果、未露光部が部分的に溶解してくびれた形状のレジストパターンが形成しやすくなる。
本発明においては、(B1)成分と(B2)成分とを併用していることから、特に未露光部の(B2)成分と、(B1)成分から発生する酸との間で塩交換が起こる。そして、露光により(B1)成分から発生する酸により、未露光部の(A1)成分における酸解離性溶解抑制基が解離するのが抑制される(塩交換によるクエンチング効果が発揮される)。これによって、光の強度が、前記中心部で最大であっても、スペース又はホール全体における(A1)成分の酸解離反応が、より均一に進行するため、矩形性の高い形状が得られると推測される。
また、露光部において、(B2)成分は、−SO における硫黄原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子が結合していないため、露光により前記(B1)成分から発生するスルホン酸に比べて酸強度の弱いスルホン酸を発生する。その結果、強度の強い酸が発生する場合よりも、未露光部の(A1)成分における酸解離性溶解抑制基が解離しにくい。
Moreover, it is estimated as follows that it is excellent in a DOF characteristic and can form a pattern of a favorable shape.
During exposure in resist pattern formation, it is considered that the amount of acid generated from the component (B) increases as the intensity of light increases in the exposed area. Here, the portion where the light intensity is maximum is considered to be the center of the exposed portion. For example, in the case of a line-and-space resist pattern (hereinafter referred to as “LS pattern”), the center portion of the space between the lines, the hole In the case of this resist pattern, it is presumed that it is the center of the hole. In the case where the diffusion of the acid in the exposed portion is not controlled, the side wall of the unexposed portion having the same height as the central portion is easily dissolved by alkali development because the acid diffuses to the unexposed portion. As a result, it becomes easy to form a resist pattern having a shape in which the unexposed portion is partially dissolved.
In the present invention, since the component (B1) and the component (B2) are used in combination, salt exchange occurs particularly between the (B2) component in the unexposed area and the acid generated from the component (B1). . Then, the acid generated from the component (B1) upon exposure suppresses dissociation of the acid dissociable, dissolution inhibiting group in the (A1) component of the unexposed portion (a quenching effect due to salt exchange is exhibited). As a result, even if the intensity of light is maximum at the central portion, the acid dissociation reaction of the component (A1) in the entire space or hole proceeds more uniformly, so that a highly rectangular shape can be obtained. Is done.
Further, in the exposed portion, the component (B2) has no fluorine atom bonded to the carbon atom adjacent to the sulfur atom in —SO 3 —, and therefore compared to the sulfonic acid generated from the component (B1) by exposure. Generates sulfonic acid with weak acid strength. As a result, the acid dissociable, dissolution inhibiting group in the (A1) component in the unexposed area is less likely to dissociate than when a strong acid is generated.

以上により、(A1)成分と、(B1)成分および(B2)成分とを組み合わせた本発明のポジ型レジスト組成物においては、レジスト膜内で、露光部で発生した酸の未露光部への拡散が格段に抑制され、かつ、(A1)成分の酸解離反応も露光部全体で平均化されるため、露光部と未露光部とのコントラストが良好に得られ、焦点深度の幅が広がると共に、良好な形状のレジストパターンを形成できる、と考えられる。   As described above, in the positive resist composition of the present invention in which the (A1) component, the (B1) component, and the (B2) component are combined, the acid generated in the exposed portion within the resist film is exposed to the unexposed portion. Diffusion is remarkably suppressed, and the acid dissociation reaction of the component (A1) is also averaged over the entire exposed area, so that a good contrast between the exposed area and the unexposed area can be obtained, and the depth of focus is widened. It is considered that a resist pattern having a good shape can be formed.

また、本発明のレジスト組成物によれば、たとえばホールパターン形成において、真円性の高いレジストパターンを形成できる。また、ホールの円周部に、バンド状の白い凹凸のない、良好な形状のホールパターンを形成できる。さらには、ホール直径(CD)の均一性(CDU)が向上し、狭いピッチであっても真円性の高い、良好な形状のレジストパターンを形成できる。   Further, according to the resist composition of the present invention, a resist pattern having high roundness can be formed, for example, in forming a hole pattern. In addition, it is possible to form a well-shaped hole pattern without band-like white irregularities on the circumferential portion of the hole. Further, the uniformity (CDU) of the hole diameter (CD) is improved, and a resist pattern having a good shape with high roundness can be formed even with a narrow pitch.

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
本実施例では、化学式(m1−1)で表される単位を「化合物(m1−1)」と記載し、他の式で表される化合物についても同様に記載する。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
In this example, the unit represented by the chemical formula (m1-1) is referred to as “compound (m1-1)”, and the same applies to compounds represented by other formulas.

後述するポリマー合成例で用いたモノマー(化合物(m1−1)、(m1−2)、(m2−1)、(m3−1)、(m0−1))を以下に示す。
これらのうち、化合物(m0−1)、(m2−1)はそれぞれ後述するモノマー合成例1〜2にて合成した。化合物(m1−1)は特開2009−223300号公報に記載の合成例1〜2と同様にして合成した。
なお、NMRによる分析において、H−NMRの内部標準および13C−NMRの内部標準はテトラメチルシラン(TMS)である。19F−NMRの内部標準はヘキサフルオロベンゼンである(但し、ヘキサフルオロベンゼンのピークを−160ppmとした)。
Monomers (compounds (m1-1), (m1-2), (m2-1), (m3-1), (m0-1)) used in polymer synthesis examples described below are shown below.
Of these, the compounds (m0-1) and (m2-1) were synthesized in monomer synthesis examples 1 and 2, which will be described later. The compound (m1-1) was synthesized in the same manner as in Synthesis Examples 1 and 2 described in JP2009-223300A.
In the analysis by NMR, the internal standard of 1 H-NMR and the internal standard of 13 C-NMR is tetramethylsilane (TMS). The internal standard of 19 F-NMR is hexafluorobenzene (however, the peak of hexafluorobenzene was set to −160 ppm).

Figure 2011118123
Figure 2011118123

[モノマー合成例1:化合物(m0−1)(3−スルファモイルオキシアダマンチルメタクリレート)の合成]
温度計、滴下ロート及び撹拌装置を取り付けた5L容積の4つ口フラスコに、窒素を充填し、滴下ロートより、ヘプタン980gおよびクロロスルホニルイソシアナート334g(2.4mol)を投入した。内温を5℃に冷却した後、滴下ロートより、ギ酸110g(2.4mol)を、内温5〜8℃を維持できる速度で滴下した。滴下終了後、内温を20℃に昇温し10時間撹拌した。該反応混合液に、滴下ロートより、3−ヒドロキシアダマンチルメタクリレート186.7g(0.79mol)、N−メチルピロリドン525g、4−メトキシフェノール2.1gおよびフェノチアジン2.1gの溶液を、内温20℃以下を維持できる速度で滴下した。内温20〜25℃にて3時間撹拌した後、反応混合物を分液ロートに移送し、上層を廃棄した。得られた下層に、酢酸エチル890gおよび水700gを添加して撹拌し、静置した。その後、分液し、酢酸エチル層と水層とを抽出した。該水層に酢酸エチル890gを添加し、再抽出した。2回分の酢酸エチル層を混合した後、水900gで5回洗浄した。次いで、7質量%−炭酸水素ナトリウム水溶液400g、水400gで洗浄した。該洗浄後、有機層を500gになるまで減圧下濃縮した後、トルエン630gを添加した。内温55℃に加熱した後、3℃まで冷却して再結晶操作を実施した。再結晶操作により得られた懸濁液をろ過することによって、目的の化合物(m0−1)159.5g(0.51mol)を結晶として得た(収率=64%)。
得られた化合物のH−NMR分析結果を以下に示す。
H−NMR(300MHz、溶媒:重ジメチルスルホキシド(DMSO−d)):δ(ppm)=7.43(2H,s)、5.96(1H,s)、5.62(1H,s)、2.48(2H,s)、2.35(3H,br)、2.23(1H,s)、2.04(6H,m)、1.84(3H,s)1.52(2H,s)。
[Monomer Synthesis Example 1: Synthesis of Compound (m0-1) (3-sulfamoyloxyadamantyl methacrylate)]
A 5-L four-necked flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a stirrer was charged with nitrogen, and 980 g of heptane and 334 g (2.4 mol) of chlorosulfonyl isocyanate were charged from the dropping funnel. After cooling internal temperature to 5 degreeC, 110 g (2.4 mol) of formic acid was dripped from the dropping funnel at the speed | rate which can maintain internal temperature 5-8 degreeC. After completion of dropping, the internal temperature was raised to 20 ° C. and stirred for 10 hours. A solution of 186.7 g (0.79 mol) of 3-hydroxyadamantyl methacrylate, 525 g of N-methylpyrrolidone, 2.1 g of 4-methoxyphenol and 2.1 g of phenothiazine was added to the reaction mixture from an addition funnel at an internal temperature of 20 ° C. It dropped at the speed which can maintain the following. After stirring at an internal temperature of 20 to 25 ° C. for 3 hours, the reaction mixture was transferred to a separatory funnel and the upper layer was discarded. To the obtained lower layer, 890 g of ethyl acetate and 700 g of water were added, stirred and allowed to stand. Thereafter, liquid separation was performed, and an ethyl acetate layer and an aqueous layer were extracted. 890 g of ethyl acetate was added to the aqueous layer and re-extracted. Two ethyl acetate layers were mixed and then washed five times with 900 g of water. Subsequently, it was washed with 400 g of 7% by mass-aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 400 g of water. After the washing, the organic layer was concentrated under reduced pressure to 500 g, and then 630 g of toluene was added. After heating to an internal temperature of 55 ° C., the mixture was cooled to 3 ° C. and recrystallized. The suspension obtained by the recrystallization operation was filtered to obtain 159.5 g (0.51 mol) of the target compound (m0-1) as crystals (yield = 64%).
The 1 H-NMR analysis result of the obtained compound is shown below.
1 H-NMR (300 MHz, solvent: deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 )): δ (ppm) = 7.43 (2H, s), 5.96 (1H, s), 5.62 (1H, s ), 2.48 (2H, s), 2.35 (3H, br), 2.23 (1H, s), 2.04 (6H, m), 1.84 (3H, s) 1.52 ( 2H, s).

[モノマー合成例2:化合物(m2−1)の合成]
500mlの3つ口フラスコに、窒素雰囲気下、アルコール(1)20g(105.14mmol)、エチルジイソプロピルアミノカルボジイミド(EDCI)塩酸塩30.23g(157.71mmol)およびジメチルアミノピリジン(DMAP)0.6g(5mmol)のTHF溶液300mlを入れ、そこに、氷冷下(0℃)で前駆体(1)16.67g(115.66mmol)を加えた後、室温で12時間撹拌した。
薄層クロマトグラフィー(TLC)にて原料の消失を確認後、50mlの水を加えて反応を停止した。反応溶媒を減圧濃縮し、酢酸エチルで3回抽出して得られた有機層を水、飽和炭酸水素ナトリウム、1N―HClaqの順で洗浄した。減圧下、溶媒留去して得られた生成物を乾燥させ、目的の化合物(m2−1)を得た。
得られた化合物の機器分析結果は、以下の通りであった。
H−NMR(400MHz、溶媒:CDCl):δ(ppm)=6.22(s,1H,H),5.70(s,1H,H),4.71−4.85(m,2H,Hc,d),4.67(s,2H,H),3.40−3.60(m,2H,He,f),2.58−2.70(m,1H,H),2.11−2.21(m,2H,H),2.00(s,3H,H),1.76−2.09(m,2H,H)。
[Monomer Synthesis Example 2: Synthesis of Compound (m2-1)]
In a 500 ml three-necked flask, under a nitrogen atmosphere, 20 g (105.14 mmol) of alcohol (1), 30.23 g (157.71 mmol) of ethyldiisopropylaminocarbodiimide (EDCI) hydrochloride and 0.6 g of dimethylaminopyridine (DMAP) After adding 300 ml of a THF solution of (5 mmol), 16.67 g (115.66 mmol) of the precursor (1) was added under ice cooling (0 ° C.), and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours.
After confirming disappearance of the raw material by thin layer chromatography (TLC), 50 ml of water was added to stop the reaction. The reaction solvent was concentrated under reduced pressure, and the organic layer obtained by extraction three times with ethyl acetate was washed with water, saturated sodium bicarbonate and 1N-HClaq in this order. The product obtained by distilling off the solvent under reduced pressure was dried to obtain the target compound (m2-1).
The instrumental analysis results of the obtained compound were as follows.
1 H-NMR (400 MHz, solvent: CDCl 3 ): δ (ppm) = 6.22 (s, 1H, H a ), 5.70 (s, 1H, H b ), 4.71-4.85 ( m, 2H, H c, d ), 4.67 (s, 2H, H k ), 3.40-3.60 (m, 2H, H e, f ), 2.58-2.70 (m, 1H, H g), 2.11-2.21 ( m, 2H, H h), 2.00 (s, 3H, H i), 1.76-2.09 (m, 2H, H j).

Figure 2011118123
Figure 2011118123

[ポリマー合成例1(高分子化合物1の合成)]
温度計、還流管、窒素導入管を繋いだセパラブルフラスコに、30.00g(94.94mmol)の化合物(m2−1)と、3.39g(17.29mmol)の化合物(m1−2)と、 6.34g(20.12mmol)の化合物(m0−1)を78.50gのメチルエチルケトン(MEK)に溶解させた。この溶液に、重合開始剤としてアゾビスイソ酪酸ジメチル(V−601)13.60mmolを添加し溶解させた。これを、39.57g(151.05mmol)の化合物(m1−1)をMEK39.57gに溶解させて80℃に加熱した溶液に、窒素雰囲気下、3時間かけて滴下した。滴下終了後、反応液を2時間加熱撹拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。得られた反応重合液を大量のn−ヘプタン/イソプロピルアルコール混合溶媒に滴下して重合体を析出させる操作を行い、沈殿した白色粉体をろ別し、メタノール、MEKにて洗浄、乾燥して、目的物である高分子化合物1を53.6g得た。
この高分子化合物についてGPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は7,600であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.80であった。また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n/o= 44/41/6/9であった。
[Polymer Synthesis Example 1 (Synthesis of Polymer Compound 1)]
In a separable flask connected with a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube, 30.00 g (94.94 mmol) of the compound (m2-1) and 3.39 g (17.29 mmol) of the compound (m1-2) 6.34 g (20.12 mmol) of the compound (m0-1) was dissolved in 78.50 g of methyl ethyl ketone (MEK). To this solution, 13.60 mmol of dimethyl azobisisobutyrate (V-601) was added and dissolved as a polymerization initiator. This was dropwise added to a solution in which 39.57 g (151.05 mmol) of the compound (m1-1) was dissolved in 39.57 g of MEK and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 3 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then the reaction solution was cooled to room temperature. The obtained reaction polymerization solution was dropped into a large amount of a mixed solvent of n-heptane / isopropyl alcohol to perform polymer precipitation, and the precipitated white powder was filtered off, washed with methanol and MEK, and dried. As a result, 53.6 g of the target polymer compound 1 was obtained.
The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement for this polymer compound was 7,600, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was 1.80. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) is 1 / m / n / o = 44 / It was 41/6/9.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

[ポリマー合成例2(高分子化合物2の合成)]
前記ポリマー合成例1にて、化合物(m0−1)の代わりに等モル量の化合物(m3−1)を用いた以外は前記ポリマー合成例1と同様にして、目的物である高分子化合物2を得た。
この高分子化合物について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は9000であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.62であった。また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n/o=45/40/5/10であった。
[Polymer Synthesis Example 2 (Synthesis of Polymer Compound 2)]
In the same manner as in Polymer Synthesis Example 1 except that an equimolar amount of Compound (m3-1) was used in place of Compound (m0-1) in Polymer Synthesis Example 1, polymer compound 2 which was the target product Got.
About this high molecular compound, the mass mean molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 9000, and molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) was 1.62. Further, the copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) determined by carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) is 1 / m / n / o = 45. / 40/5/10.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

[(B)成分合成例1(化合物(b1−1)の合成)]
化合物(b1−1)は、米国特許出願公開第2009/0130597号明細書のExample 7において、compound(e)の代わりに、下記手順で合成した化合物(b)を用いた以外は同様にして合成した。
[化合物(b)の合成]
窒素雰囲気下、三口フラスコに、化合物(a)(8.2g)及びジクロロメタン(82g)を添加し、5℃以下に冷却した。そこへN,N−ジメチルアミノピリジン(0.46g)を添加し、5℃以下で5分間撹拌した後、エチル−N,N−ジメチルアミノプロピルカルボジイミド(3.9g)を添加した。その後、10分間撹拌し、化合物(2a)(4.3g)を添加した。添加終了後、室温まで昇温し、室温にて15時間撹拌した後、希塩酸洗浄、純水にて水洗を繰り返した。その有機相をn−ヘキサン(1000g)へ滴下し、再沈することによって化合物(b)を得た(5.0g)。
得られた化合物についてNMRによる分析を行った結果を以下に示す。
H−NMR(DMSO−d6,400MHz):δ(ppm)=7.76−7.82(m,10H,ArH),7.59(s,2H,ArH),4.55(s,2H,CH),2.29(m,6H,CH),1.90−1.93(m,4H,OCCH+cyclopentyl),1.48−1.75(m,6H,cyclopentyl),0.77−0.81(t,3H,CH)。
上記の結果から、化合物(b)が下記に示す構造を有することが確認できた。
[(B) Component Synthesis Example 1 (Synthesis of Compound (b1-1))]
Compound (b1-1) was synthesized in the same manner as Example 7 of US Patent Application Publication No. 2009/0130597, except that compound (b) synthesized by the following procedure was used instead of compound (e). did.
[Synthesis of Compound (b)]
Under a nitrogen atmosphere, compound (a) (8.2 g) and dichloromethane (82 g) were added to a three-necked flask and cooled to 5 ° C. or lower. N, N-dimethylaminopyridine (0.46 g) was added thereto and stirred at 5 ° C. or lower for 5 minutes, and then ethyl-N, N-dimethylaminopropylcarbodiimide (3.9 g) was added. Then, it stirred for 10 minutes and the compound (2a) (4.3g) was added. After the addition was completed, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 15 hours. The organic phase was dropped into n-hexane (1000 g) and reprecipitated to obtain compound (b) (5.0 g).
The results of analyzing the obtained compound by NMR are shown below.
1 H-NMR (DMSO-d6, 400 MHz): δ (ppm) = 7.76-7.82 (m, 10H, ArH), 7.59 (s, 2H, ArH), 4.55 (s, 2H) , CH 2 ), 2.29 (m, 6H, CH 3 ), 1.90-1.93 (m, 4H, OCCH 2 + cyclopropyl), 1.48-1.75 (m, 6H, cyclopentyl), 0 .77-0.81 (t, 3H, CH 3 ).
From the results described above, it was confirmed that the compound (b) had a structure shown below.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

<実施例1、比較例1〜2、参考例1>
表1に示す各成分を混合して溶解し、ポジ型のレジスト組成物を調製した。
<Example 1, Comparative Examples 1-2, Reference Example 1>
Each component shown in Table 1 was mixed and dissolved to prepare a positive resist composition.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

表1中の各略号は以下の意味を有する。また、[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(A)−1:前記高分子化合物1。
(A)−2:前記高分子化合物2。
(B)−1:前記化合物(b1−1)からなる酸発生剤。
(B)−2:下記化学式(b2−1−20)で表される化合物からなる酸発生剤。
Each abbreviation in Table 1 has the following meaning. Moreover, the numerical value in [] is a compounding quantity (mass part).
(A) -1: The polymer compound 1.
(A) -2: The polymer compound 2.
(B) -1: An acid generator comprising the compound (b1-1).
(B) -2: An acid generator composed of a compound represented by the following chemical formula (b2-1-20).

Figure 2011118123
Figure 2011118123

(D)−1:トリ−n−ペンチルアミン。
(E)−1:サリチル酸。
(S)−1:γ−ブチロラクトン。
(S)−2:PGMEA/PGME=6/4(質量比)の混合溶剤。
(D) -1: tri-n-pentylamine.
(E) -1: salicylic acid.
(S) -1: γ-butyrolactone.
(S) -2: Mixed solvent of PGMEA / PGME = 6/4 (mass ratio).

得られたポジ型のレジスト組成物について、以下の手順に従ってレジストパターンを形成し、リソグラフィー特性を評価した。
[レジストパターンの形成]
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成した。該反射防止膜上に、上記で調製したポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、90℃で60秒間の条件でPAB処理を行い、乾燥することにより、膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜上に、保護膜形成用塗布液「TILC−057」(商品名、東京応化工業株式会社製)を、スピンナーを用いて塗布し、90℃で60秒間加熱することにより、膜厚35nmのトップコートを形成した。
次に、ArF液浸露光装置NSR−S609B(ニコン社製;NA(開口数)=1.07,Annular)により、マスクを介して、トップコートが形成された前記レジスト膜に対してArFエキシマレーザー(193nm)を照射した。その後、85℃で60秒間のPEB処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%のTMAH水溶液NMD−3(商品名、東京応化工業株式会社製)で30秒間アルカリ現像し、その後、100℃で45秒間のポストベークを行った。
その結果、いずれの例においても、前記レジスト膜に、ホール直径85nmのホールが等間隔(ピッチ140nm)に配置されたコンタクトホールパターン(以下、Dense−Hパターンという。)が形成できた。
また、かかるDense−Hパターン形成における最適露光量Eop(mJ/cm)をそれぞれ求めた。その結果を表2に示す。
About the obtained positive resist composition, a resist pattern was formed according to the following procedure, and the lithography characteristics were evaluated.
[Formation of resist pattern]
An organic antireflection film composition “ARC29A” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto a 12-inch silicon wafer using a spinner and baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds to be dried. Thereby, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed. On the antireflection film, the positive resist composition prepared above is applied using a spinner, subjected to PAB treatment at 90 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and dried to obtain a film thickness. A 100 nm resist film was formed.
Next, a protective film-forming coating solution “TILC-057” (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the resist film using a spinner and heated at 90 ° C. for 60 seconds. A top coat having a thickness of 35 nm was formed.
Next, an ArF excimer laser is applied to the resist film on which the top coat is formed through a mask by an ArF immersion exposure apparatus NSR-S609B (manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.07, Annular). (193 nm) was irradiated. Thereafter, PEB treatment is performed at 85 ° C. for 60 seconds, and further, alkali development is performed at 23 ° C. with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution NMD-3 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 30 seconds. Post-baking was carried out at 45 ° C. for 45 seconds.
As a result, in any of the examples, a contact hole pattern (hereinafter referred to as “Dense-H pattern”) in which holes with a hole diameter of 85 nm are arranged at equal intervals (pitch 140 nm) can be formed in the resist film.
Moreover, the optimal exposure amount Eop (mJ / cm < 2 >) in this Dense-H pattern formation was calculated | required, respectively. The results are shown in Table 2.

[DOFの評価]
上記Dense−Hパターンが形成される最適露光量Eopにおいて、焦点を適宜上下にずらして前記[レジストパターンの形成]と同様にしてレジストパターンを形成し、Dense−Hパターンがターゲット寸法±3%の範囲内(82.45〜87.55nm)の寸法変化率で形成できる焦点深度の幅(単位:μm)を求め、下記の基準でDOFを評価した。その結果を表2に示す。
○:焦点深度の幅が0.3(μm)以上であった。
△:焦点深度の幅が0.3(μm)未満であった。
[Evaluation of DOF]
At the optimum exposure amount Eop at which the Dense-H pattern is formed, the resist pattern is formed in the same manner as in [Formation of resist pattern] by appropriately shifting the focus up and down, and the Dense-H pattern has a target dimension of ± 3%. The depth of focus depth (unit: μm) that can be formed at a dimensional change rate within the range (82.45 to 87.55 nm) was determined, and DOF was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
○: The width of the focal depth was 0.3 (μm) or more.
(Triangle | delta): The width | variety of the depth of focus was less than 0.3 (micrometer).

[真円性(Circularity)の評価]
上記Eopで形成されたDense−Hパターンを上空から観察し、測長SEM(日立製作所社製,製品名:S−9220)により、各Dense−Hパターン中の25個のホールについて、該ホールの中心から外縁までの24方向の距離を測定し、その結果から算出した標準偏差(σ)の3倍値(3σ)を求め、下記の基準で真円性を評価した。その結果を表2に示す。
このようにして求められる3σは、その値が小さいほど当該ホールの真円性が高いことを意味する。
○:3倍値(3σ)が4.0未満であった。
△:3倍値(3σ)が4.0以上であった。
[Evaluation of Circularity]
The Dense-H pattern formed by the above Eop is observed from above, and 25 holes in each Dense-H pattern are measured with a length measuring SEM (manufactured by Hitachi, Ltd., product name: S-9220). The distance in 24 directions from the center to the outer edge was measured, and the triple value (3σ) of the standard deviation (σ) calculated from the result was obtained, and the roundness was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
The 3σ obtained in this way means that the smaller the value, the higher the roundness of the hole.
○: The triple value (3σ) was less than 4.0.
Δ: The tripled value (3σ) was 4.0 or more.

[パターン形状の評価]
上記Eopにて形成されたホール直径85nm、ピッチ140nmのDense−Hパターンを、走査型電子顕微鏡SEMを用いて観察し、その断面形状を下記基準で評価した。その結果を表2に示す。
○は垂直性の高いホール形状であったことを示し、△、×は、この順に、パターン(未露光部)がくびれた形状となり、ホール形状が不良であったことを示す。
[Evaluation of pattern shape]
A Dense-H pattern having a hole diameter of 85 nm and a pitch of 140 nm formed by the Eop was observed using a scanning electron microscope SEM, and the cross-sectional shape thereof was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
○ indicates that the hole shape is highly perpendicular, and Δ and × indicate that the pattern (unexposed portion) has a constricted shape in this order, and the hole shape is defective.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

表2の結果から、本発明における(A1)成分と(B1)成分と(B2)成分の全部を含有する実施例1のポジ型レジスト組成物だけが、焦点深度幅(DOF)特性に優れ、かつ、真円性が高く、垂直性の高い、良好なホール形状のパターンを形成できることが確認できた。   From the results of Table 2, only the positive resist composition of Example 1 containing all of the components (A1), (B1), and (B2) in the present invention is excellent in the depth of focus (DOF) characteristics, In addition, it was confirmed that a good hole-shaped pattern having high roundness and high perpendicularity can be formed.

DOF特性の向上には、(B)成分から発生する酸の拡散長が短い方が好ましいと考えられ、一方、パターン形状の改善には、当該酸の拡散長が長い方が好ましいと考えられる。そのため、両方の特性を同時に向上させようとしても、通常トレードオフの関係に陥る。
本発明に係るポジ型レジスト組成物は、後述するように、(B1)成分を用いたことにより、未露光部においては当該酸の拡散長を短く、露光部においてはある程度拡散長を長くすることができるため、前記両方の特性をバランスよく良好にすることができたと考えられる。
In order to improve DOF characteristics, it is considered that a shorter diffusion length of the acid generated from the component (B) is preferable. On the other hand, a longer diffusion length of the acid is considered preferable for improving the pattern shape. For this reason, trying to improve both characteristics at the same time usually results in a trade-off relationship.
As will be described later, the positive resist composition according to the present invention uses the component (B1) to shorten the diffusion length of the acid in the unexposed area and increase the diffusion length to some extent in the exposed area. Therefore, it is considered that both characteristics can be made well balanced.

<試験例1:膜減り量とDOFとパターン形状との関係の評価>
[樹脂溶液Aの調製]:前記高分子化合物1に、PGMEA/PGME(質量比:6/4)の混合溶剤を加えて、樹脂濃度が9質量%の樹脂溶液Aを得た。
[樹脂溶液A’の調製]:前記高分子化合物2に、PGMEA/PGME(質量比:6/4)の混合溶剤を加えて、樹脂濃度が9質量%の樹脂溶液A’を得た。
[樹脂溶液Bの調製]:下記アルカリ可溶性樹脂(100質量部)と、前記化合物(b1−1)(13.5質量部)とを、イソブタノール(IBA)とPGMEAとの混合溶剤(質量比:IBA/PGMEA=95/5)に溶解して、樹脂濃度が3質量%の樹脂溶液Bを得た。
アルカリ可溶性樹脂:下記式(I)で表される樹脂(質量平均分子量5000、プロメラス社製)。式中、( )の右下の数字はモル比である。
<Test Example 1: Evaluation of relationship between film reduction amount, DOF, and pattern shape>
[Preparation of Resin Solution A] A mixed solvent of PGMEA / PGME (mass ratio: 6/4) was added to the polymer compound 1 to obtain a resin solution A having a resin concentration of 9% by mass.
[Preparation of Resin Solution A ′] A mixed solvent of PGMEA / PGME (mass ratio: 6/4) was added to the polymer compound 2 to obtain a resin solution A ′ having a resin concentration of 9 mass%.
[Preparation of resin solution B]: The following alkali-soluble resin (100 parts by mass) and the compound (b1-1) (13.5 parts by mass) were mixed with isobutanol (IBA) and PGMEA (mass ratio). : IBA / PGMEA = 95/5) to obtain a resin solution B having a resin concentration of 3% by mass.
Alkali-soluble resin: Resin represented by the following formula (I) (mass average molecular weight 5000, manufactured by Promerus). In the formula, the number on the lower right of () is the molar ratio.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

得られた樹脂溶液A、A’およびBを用い、以下の手順で、(A)成分が酸の拡散長に及ぼす影響を評価した。   Using the obtained resin solutions A, A ′ and B, the influence of the component (A) on the acid diffusion length was evaluated by the following procedure.

8インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成した。
該反射防止膜上に、上記で調製した樹脂溶液Aまたは樹脂溶液A’を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、90℃で60秒間の条件でPAB処理を行い、乾燥することにより、膜厚300nmの第一の樹脂膜を形成した。
次に、前記第一の樹脂膜上に、上記で調製した樹脂溶液Bを、スピンナーを用いて塗布し、90℃で60秒間加熱することにより、膜厚100nmの第二の樹脂膜を形成した。
次に、ArF液浸露光装置NSR−S302A(ニコン社製;NA/sigma=0.60/0.75−conventional type)により、マスクを介さずに、前記第二の樹脂膜に対してArFエキシマレーザー(193nm)を照射した。その後、100℃で60秒間のPEB処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%のTMAH水溶液NMD−3(商品名、東京応化工業株式会社製)で30秒間アルカリ現像し、その後、100℃で60秒間のポストベークを行った。その後、露光部における第一の樹脂膜の膜厚をNanospec 6100A(ナノメトリクス社製)により測定し、膜減り量(300nm−ポストベーク後の膜厚)を求めた。
An organic antireflection film composition “ARC29A” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, and baked at 205 ° C. for 60 seconds on a hot plate and dried. Thereby, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed.
By applying the resin solution A or the resin solution A ′ prepared above on the antireflection film using a spinner, performing PAB treatment at 90 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and drying. A first resin film having a thickness of 300 nm was formed.
Next, the resin solution B prepared above was applied onto the first resin film using a spinner and heated at 90 ° C. for 60 seconds to form a second resin film having a thickness of 100 nm. .
Next, ArF excimer is applied to the second resin film without using a mask by an ArF immersion exposure apparatus NSR-S302A (manufactured by Nikon; NA / sigma = 0.60 / 0.75-conventional type). Laser (193 nm) was irradiated. Thereafter, PEB treatment was performed at 100 ° C. for 60 seconds, and further alkali development was performed at 23 ° C. with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution NMD-3 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 30 seconds. Post-baking was performed at 60 ° C. for 60 seconds. Then, the film thickness of the 1st resin film in an exposure part was measured by Nanospec 6100A (made by Nanometrics), and the film | membrane reduction amount (300 nm-film thickness after post-baking) was calculated | required.

上記一連の操作を、露光量を変更して繰り返し、その結果から、露光量(mJ/cm)を横軸に、膜減り量(Thick Loss)(単位:Å)を縦軸にとってグラフを作成した。その結果を図1〜2に示す。図1が樹脂溶液Aを用いた結果を示すグラフであり、図2が樹脂溶液A’を用いた結果を示すグラフである。 Repeat the above series of operations by changing the exposure dose. From the result, create a graph with the exposure dose (mJ / cm 2 ) on the horizontal axis and the film loss (Thick Loss) (unit: Å) on the vertical axis. did. The results are shown in FIGS. FIG. 1 is a graph showing the results using the resin solution A, and FIG. 2 is a graph showing the results using the resin solution A ′.

上記評価結果においては、膜減り量が多いほど、第二の樹脂膜の露光部で発生した酸が第一の樹脂膜の深部まで拡散したこと、すなわち拡散長が長かったことを示すものと考えられる。図1〜2に示すように、高分子化合物1を用いた樹脂溶液Aの場合、高分子化合物1’を用いた樹脂溶液A’の場合に比べて膜減りが少なかった。該結果から、極性基として−OSONHを有することで、−OHを有する場合に比べて、酸の拡散が抑制されることが示唆された。 In the above evaluation results, it is considered that the greater the amount of film reduction, the more the acid generated in the exposed portion of the second resin film diffused to the deep portion of the first resin film, that is, the longer the diffusion length. It is done. As shown in FIGS. 1-2, in the case of the resin solution A using the high molecular compound 1, there was little film loss compared with the case of the resin solution A 'using the high molecular compound 1'. From the results, it was suggested that the presence of —OSO 2 NH 2 as a polar group suppresses acid diffusion compared to the case of having —OH.

[樹脂溶液B1〜B7の調製]
表3に示すとおり、上記式(I)で表されるアルカリ可溶性樹脂(100質量部)と、(B)成分または(D)成分とを、イソブタノール(IBA)とPGMEAとの混合溶剤(質量比:IBA/PGMEA=95/5)に溶解して、樹脂濃度が3質量%の樹脂溶液B1〜B7を得た。
[Preparation of resin solutions B1 to B7]
As shown in Table 3, the alkali-soluble resin (100 parts by mass) represented by the above formula (I) and the component (B) or (D) were mixed with a mixed solvent (mass by mass) of isobutanol (IBA) and PGMEA. Ratio: IBA / PGMEA = 95/5) to obtain resin solutions B1 to B7 having a resin concentration of 3% by mass.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

表3中の各略号は以下の意味を有する。また、[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(B)−1:前記化合物(b1−1)からなる酸発生剤。
(B)−2:前記化学式(b2−1−20)で表される化合物からなる酸発生剤。
(B)−3:下記化学式(B)−3で表される化合物からなる酸発生剤。
(B)−4:下記化学式(B)−4で表される化合物からなる酸発生剤。
(B)−5:下記化学式(B)−5で表される化合物からなる酸発生剤。
(D)−1:トリ−n−ペンチルアミン。
Each abbreviation in Table 3 has the following meaning. Moreover, the numerical value in [] is a compounding quantity (mass part).
(B) -1: An acid generator comprising the compound (b1-1).
(B) -2: An acid generator composed of the compound represented by the chemical formula (b2-1-20).
(B) -3: An acid generator composed of a compound represented by the following chemical formula (B) -3.
(B) -4: An acid generator comprising a compound represented by the following chemical formula (B) -4.
(B) -5: An acid generator composed of a compound represented by the following chemical formula (B) -5.
(D) -1: tri-n-pentylamine.

Figure 2011118123
Figure 2011118123

前記樹脂溶液Aおよび樹脂溶液B1〜B7を用い、上記と同様の手順で膜減り量を求め、酸発生剤の種類の影響を評価した。
露光量を変更した範囲は0〜60mJ/cmの範囲であり、その結果から、露光量(mJ/cm)を横軸に、膜減り量(単位:Å)を縦軸にとってグラフを作成し、膜減り量の結果について、以下の基準で評価した。
なお、膜減りの由来となる脱保護反応は、すべて(B1)成分に該当する化合物から発生する酸に起因するものであり、(B2)成分に該当する化合物は脱保護反応には直接寄与しない。
(基準)
×:0〜60mJ/cmの範囲の膜減り変化量が、樹脂溶液A−樹脂溶液Bの組み合わせの場合(図1)より小さい。
○:0〜60mJ/cmの範囲の膜減り変化量が、樹脂溶液A−樹脂溶液Bの組み合わせの場合(図1)より大きい。
Using the resin solution A and the resin solutions B1 to B7, the amount of film reduction was determined in the same procedure as described above, and the influence of the type of acid generator was evaluated.
Ranges changing the exposure amount in the range of 0~60mJ / cm 2, from the result, the exposure amount (mJ / cm 2) for the horizontal axis, film thickness loss (unit: Å) Create a graph ordinate The results of film loss were evaluated according to the following criteria.
In addition, all the deprotection reactions resulting from film reduction are caused by acids generated from the compound corresponding to the component (B1), and the compounds corresponding to the component (B2) do not directly contribute to the deprotection reaction. .
(Standard)
X: The amount of film decrease in the range of 0 to 60 mJ / cm 2 is smaller than that in the case of the combination of resin solution A and resin solution B (FIG. 1).
○: The amount of change in film reduction in the range of 0 to 60 mJ / cm 2 is larger than that in the case of the combination of resin solution A and resin solution B (FIG. 1).

本評価結果は、(B2)成分を含む樹脂溶液(B2〜B6)は、樹脂溶液A−樹脂溶液Bの組み合わせの場合よりも第二の樹脂膜の露光部で発生した酸が第一の樹脂膜の深部まで拡散したこと、すなわち当該酸の拡散長が長かったことを示している。
一方、(D)成分を含む樹脂溶液(B1)は、樹脂溶液A−樹脂溶液Bの組み合わせの場合よりも酸の拡散長が短くなっていた。
また、樹脂溶液B7は酸発生剤のカチオン部に芳香族基を有さないので、193nmに対する吸収がほとんどなく、(樹脂溶液B2〜B6の)未露光部での膜減り量と捉えることができ、また、この膜減り量は、(D)成分を含有する場合と同等レベルの膜減り量であることが確認された。
以上のことから、樹脂溶液B2においては、露光部のみ(B1)成分から発生する酸の拡散長をある程度長く、かつ、未露光部は(B1)成分から発生する酸の拡散長を短いまま制御することができ、樹脂溶液B1においては、露光部・未露光部ともに(B1)成分から発生する酸の拡散長を短くしてしまうということが分かる。
ここで、樹脂溶液B2と同様の(B)成分を含有する実施例1の評価結果においては、DOF・パターン形状がともに改善しているのに対し、樹脂溶液B1と同様の(B)成分と(D)成分を含有する参考例1の評価結果においては、DOFは良好である反面、パターン形状が改善していない。以上より、未露光部では酸の拡散長を制御し、露光部のみ酸の拡散長を長くするということが、DOF・パターン形状の特性改善に寄与していると示唆される。
This evaluation result shows that the resin solution (B2 to B6) containing the component (B2) has the acid generated in the exposed portion of the second resin film as compared with the case of the combination of the resin solution A and the resin solution B. This indicates that the film has diffused to the deep part of the film, that is, the acid has a long diffusion length.
On the other hand, the resin solution (B1) containing the component (D) had a shorter acid diffusion length than the resin solution A-resin solution B combination.
Moreover, since the resin solution B7 does not have an aromatic group in the cation part of the acid generator, it hardly absorbs at 193 nm, and can be regarded as a film reduction amount in an unexposed part (of the resin solutions B2 to B6). In addition, it was confirmed that the amount of film reduction was the same as that when the component (D) was contained.
From the above, in the resin solution B2, the diffusion length of the acid generated from the component (B1) only in the exposed portion is controlled to a certain extent, and the unexposed portion is controlled while the diffusion length of the acid generated from the component (B1) is short. It can be seen that, in the resin solution B1, the diffusion length of the acid generated from the component (B1) is shortened in both the exposed and unexposed areas.
Here, in the evaluation result of Example 1 containing the same component (B) as the resin solution B2, the DOF / pattern shape is improved, while the same component (B) as the resin solution B1 In the evaluation result of Reference Example 1 containing the component (D), the DOF is good, but the pattern shape is not improved. From the above, it is suggested that controlling the acid diffusion length in the unexposed area and increasing the acid diffusion length only in the exposed area contributes to improving the characteristics of the DOF / pattern shape.

また上記より、樹脂溶液B4、B6は樹脂溶液B2と同等程度の膜減り量を有するため、樹脂溶液B4、B6と同様の(B)成分を含むレジスト組成物によっても、DOFとパターン形状の両方が向上すると予想される。そして、樹脂溶液B2における(B2)成分の2倍モル量を含有する樹脂溶液B3、B5においても、露光部の酸の拡散長は延びている(膜減り量が多い)ため、樹脂溶液B3、B5と同様の(B)成分を含むレジスト組成物によれば両方の特性の向上が期待できる。   In addition, from the above, since the resin solutions B4 and B6 have the same amount of film loss as the resin solution B2, both the DOF and the pattern shape are also obtained by the resist composition containing the same component (B) as the resin solutions B4 and B6. Is expected to improve. And also in the resin solutions B3 and B5 containing twice the molar amount of the component (B2) in the resin solution B2, since the acid diffusion length of the exposed portion is extended (the amount of film reduction is large), the resin solution B3, According to the resist composition containing the same component (B) as B5, improvement in both characteristics can be expected.

樹脂溶液B2〜B6において、樹脂溶液B2,B4、B6は、拡散長が樹脂溶液B3,B5の場合(2倍モルの配合)よりも短くなる分、限界解像力がより良好に保たれると考えられる。
しかし、樹脂溶液B7においては、露光部において(D)成分を含有する場合と同等レベルの膜減り量しかないため、酸発生剤として(B2)成分の代わりに(B)−5を用いたレジスト組成物の場合は、参考例1の結果と同様、パターン形状が改善しにくいと考えられる。
In the resin solutions B2 to B6, the resin solutions B2, B4, and B6 are considered to have better limit resolution because the diffusion length is shorter than that in the case of the resin solutions B3 and B5 (mixing of 2 moles). It is done.
However, in the resin solution B7, since there is only a film reduction amount equivalent to the case where the (D) component is contained in the exposed portion, a resist using (B) -5 instead of the (B2) component as an acid generator. In the case of the composition, like the result of Reference Example 1, it is considered that the pattern shape is difficult to improve.

Claims (5)

酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含有するポジ型レジスト組成物であって、
前記基材成分(A)は、下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)と、酸解離性溶解抑制基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a1)とを有する樹脂成分(A1)を含有し、
前記酸発生剤成分(B)は、下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種の酸発生剤(B1)と、下記一般式(4)で表される化合物からなる酸発生剤(B2)とを含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 2011118123
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を表し;Wは任意の位置に酸素原子を含んでいてもよい環状のアルキレン基を表す。]
Figure 2011118123
[式中、X10は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基であり、Qはカルボニル基を含む2価の連結基であり、pは1〜3の整数であり;X20は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基であり、Qは単結合またはアルキレン基であり、qは1〜3の整数であり;X30は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基であり、Qは単結合または2価の連結基であり、Y10はカルボニル基またはスルホニル基であり、Y11は置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基または置換基を有していてもよい炭素数1〜10のフッ素化アルキル基であり;Aは対カチオンである。]
Figure 2011118123
[式(4)中、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基である。ただし、−SO における硫黄原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない。Abは芳香族基を有する対カチオンである。]
A positive resist composition comprising a base component (A) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure,
The base component (A) includes a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1) and a structural unit (a1) derived from an acrylate ester containing an acid dissociable, dissolution inhibiting group. Containing the resin component (A1)
The acid generator component (B) includes at least one acid generator (B1) selected from the group consisting of compounds represented by any one of the following general formulas (1) to (3), and the following general formula ( 4) A positive resist composition comprising an acid generator (B2) comprising the compound represented by 4).
Figure 2011118123
[Wherein, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; W represents a cyclic alkylene group which may contain an oxygen atom at an arbitrary position; To express. ]
Figure 2011118123
[Wherein, X 10 is an optionally substituted hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, Q 1 is a divalent linking group containing a carbonyl group, and p is an integer of 1 to 3. by and; X 20 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent group, Q 2 is a single bond or an alkylene group, q is an integer from 1 to 3; X 30 Is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, Q 3 is a single bond or a divalent linking group, Y 10 is a carbonyl group or a sulfonyl group, and Y 11 is An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent; A + is a counter cation. ]
Figure 2011118123
[In Formula (4), R0 is a C1-C12 hydrocarbon group which may have a substituent. However, the fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the sulfur atom in —SO 3 . Ab + is a counter cation having an aromatic group. ]
前記酸発生剤(B2)が、下記一般式(b2−1)で表される化合物からなる請求項1記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2011118123
[式中、X40は置換基として酸素原子(=O)を有していてもよい炭素数4〜12の環状のアルキル基であり、rは0または1であり、Abは芳香族基を有する対カチオンである。]
The positive resist composition according to claim 1, wherein the acid generator (B2) comprises a compound represented by the following general formula (b2-1).
Figure 2011118123
[Wherein, X 40 is a cyclic alkyl group having 4 to 12 carbon atoms which may have an oxygen atom (= O) as a substituent, r is 0 or 1, and Ab + is an aromatic group. Is a counter cation. ]
前記酸発生剤(B1)の含有量が、前記基材成分(A)100質量部に対して4〜30質量部であり、
前記酸発生剤(B2)の含有量が、前記基材成分(A)100質量部に対して0.1〜4質量部である請求項1又は2記載のポジ型レジスト組成物。
Content of the said acid generator (B1) is 4-30 mass parts with respect to 100 mass parts of said base material components (A),
The positive resist composition according to claim 1 or 2, wherein the content of the acid generator (B2) is 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base component (A).
前記樹脂成分(A1)が、さらに、−SO−含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位およびラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位からなる群から選択される少なくとも一種の構成単位(a2)を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のポジ型レジスト組成物。 The resin component (A1) further includes a structural unit derived from an acrylate ester containing a —SO 2 -containing cyclic group and a structural unit derived from an acrylate ester containing a lactone-containing cyclic group. The positive resist composition as described in any one of Claims 1-3 which has at least 1 type of structural unit (a2) selected. 支持体上に、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜をアルカリ現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。   A step of forming a resist film on the support using the positive resist composition according to any one of claims 1 to 4, a step of exposing the resist film, and an alkali development of the resist film A resist pattern forming method including a step of forming a resist pattern.
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