JP2011168698A - Method for producing active light-sensitive resin or radiation-sensitive resin, resin obtained by the method, composition containing the resin, and resist film and method for forming pattern by using the composition, - Google Patents

Method for producing active light-sensitive resin or radiation-sensitive resin, resin obtained by the method, composition containing the resin, and resist film and method for forming pattern by using the composition, Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology enabling the production of an active light-sensitive or a radiation-sensitive resin containing a recurring unit including a structural part decomposed by the irradiation of the active light or radiation to produce an acid, and a recurring unit including a group decomposed by the acid to produce an alkali-dissolvable group, in a high purity. <P>SOLUTION: This method for producing the active light-sensitive or radiation-sensitive resin is provided by comprising the polymerization of a reaction system containing a first monomer including the structural part generating the acid by the decomposition with the irradiation of the active light or radiation and a second monomer including the group decomposed by the action of the acid to form the alkali-dissolvable group, in the presence of a basic compound. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂の製造方法、この方法により得られる樹脂、この樹脂を含んだ組成物、レジスト膜、及びパターン形成方法に関する。より詳細には、本発明は、超LSI及び高容量マイクロチップの製造プロセス、ナノインプリント用モールド作成プロセス並びに高密度情報記録媒体の製造プロセス等に適用可能な超マイクロリソグラフィプロセス、並びにその他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられる組成物、その組成物の一成分として用いられ得る樹脂、及びその樹脂の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、250nm以下の遠紫外線、電子線及び軟X線などを照射源とする場合に好適な組成物、その組成物の一成分として用いられ得る樹脂、及びその樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin, a resin obtained by this method, a composition containing this resin, a resist film, and a pattern forming method. More specifically, the present invention relates to an ultra-microlithographic process applicable to a manufacturing process of a VLSI and a high-capacity microchip, a process for producing a mold for nanoimprinting, a manufacturing process of a high-density information recording medium, and other photofabrication. The present invention relates to a composition suitably used in a process, a resin that can be used as one component of the composition, and a method for producing the resin. More specifically, the present invention relates to a composition suitable when using an ultraviolet ray of 250 nm or less, an electron beam, soft X-rays, etc. as an irradiation source, a resin that can be used as one component of the composition, and production of the resin. Regarding the method.

なお、ここで「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外(EUV)線、X線又は電子線(EB)を意味している。また、本発明において「光」とは、活性光線又は放射線を意味している。   Here, “active light” or “radiation” means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV) rays, X rays or electron rays (EB). Yes. In the present invention, “light” means actinic rays or radiation.

また、ここで「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、遠紫外線、X線及びEUV光等による光照射のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画をも意味している。   In addition, “exposure” means not only light irradiation with a mercury lamp, far ultraviolet rays, X-rays, EUV light, etc., but also drawing with particle beams such as electron beams and ion beams, unless otherwise specified. .

化学増幅レジストは、遠紫外線光等の放射線の照射により露光部に酸を発生させ、この酸を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射部との現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成する。   A chemically amplified resist generates acid in the exposed area by irradiation with radiation such as deep ultraviolet light, and the reaction using this acid as a catalyst changes the solubility of the active radiation irradiated area and non-irradiated area in the developer. A pattern is formed on the substrate.

KrFエキシマレーザーを露光光源とする場合には、主として248nm領域での吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とする樹脂を主成分に使用するため、高感度、高解像度で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノンジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となっている。   When a KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin having a basic skeleton of poly (hydroxystyrene) having a small absorption mainly in the 248 nm region is used as a main component. A pattern is formed, which is a better system than the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.

一方、更なる短波長の光源、例えばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源として使用する場合は、芳香族基を有する化合物が本質的に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増幅系でも十分ではなかった。   On the other hand, when a further short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as an exposure light source, the compound having an aromatic group exhibits a large absorption in the 193 nm region. It wasn't.

このため、脂環炭化水素構造を有する樹脂を含有するArFエキシマレーザー用レジストが開発されてきている。ところが、レジストとしての総合性能の観点から、使用される樹脂、酸発生剤、添加剤及び溶剤等の適切な組み合わせを見い出すことは極めて困難である。   For this reason, an ArF excimer laser resist containing a resin having an alicyclic hydrocarbon structure has been developed. However, it is extremely difficult to find an appropriate combination of resin, acid generator, additive, solvent, and the like used from the viewpoint of the overall performance as a resist.

他方、近年では、エキシマレーザー光を用いたリソグラフィー以外に、電子線、X線、軟X線又はEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。また、レジスト組成物による微細加工は、集積回路の製造に直接に用いられるだけでなく、近年では、いわゆるインプリント用モールド構造体の作製等にも適用されている(例えば、特許文献1及び2並びに非特許文献1参照)。そのため、電子線、X線、軟X線又はEUV光を露光光源として使用する場合においても、高感度と、高解像性、良好なパターン形状及び良好なラフネス特性とを同時に満足させることが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。   On the other hand, in recent years, in addition to lithography using excimer laser light, development using lithography using electron beams, X-rays, soft X-rays, or EUV light is also progressing. In addition, microfabrication using a resist composition is not only directly used for manufacturing an integrated circuit, but also recently applied to production of a so-called imprint mold structure (for example, Patent Documents 1 and 2). And Non-Patent Document 1). Therefore, even when using electron beam, X-ray, soft X-ray or EUV light as an exposure light source, it is important to satisfy high sensitivity, high resolution, good pattern shape and good roughness characteristics at the same time. It is a difficult issue and needs to be resolved.

特許文献3には、ポリマー側鎖に光酸発生剤を有する樹脂を用いることにより、パターン形状及びラインエッジラフネス(Line Edge Roughness:LER)を改善できることが記載されている。しかしながら、液浸プロセスが適用された最新の線幅45nm以下のパターンを形成する世代においては、ラフネス特性の更なる改善が求められている。また、ドライエッチング耐性に関しても、改善の余地がある。   Patent Document 3 describes that the pattern shape and line edge roughness (LER) can be improved by using a resin having a photoacid generator in the polymer side chain. However, in the generation that forms the latest pattern with a line width of 45 nm or less to which the immersion process is applied, further improvement in roughness characteristics is required. There is also room for improvement in dry etching resistance.

また、特許文献4には、ポリマー側鎖に光酸発生剤を有する樹脂を用いることにより、高感度、高解像度及び良好なLERを達成できることが記載されている。しかしながら、この文献に記載されている技術では、放射線の照射により発生する酸が低分子化合物であるために、露光後の加熱工程(Post Exposure Bake:PEB)における酸の拡散を抑制することが困難であり、LERの改善効果は十分とは言い難かった。   Patent Document 4 describes that high sensitivity, high resolution, and good LER can be achieved by using a resin having a photoacid generator in the polymer side chain. However, in the technique described in this document, it is difficult to suppress acid diffusion in the post-exposure heating step (Post Exposure Bake: PEB) because the acid generated by irradiation with radiation is a low molecular weight compound. Therefore, it was difficult to say that the effect of improving LER was sufficient.

このように、ポリマー側鎖に光酸発生剤を有する樹脂を用いることにより、レジスト組成物の性能を改善することが可能である。しかしながら、このような樹脂の製造方法については十分な知見が蓄積されておらず、目的の樹脂を高純度で得ることは困難であった。   As described above, the performance of the resist composition can be improved by using a resin having a photoacid generator in the polymer side chain. However, sufficient knowledge has not been accumulated about the method for producing such a resin, and it has been difficult to obtain the target resin with high purity.

特開2004−158287号公報JP 2004-158287 A 特開2008−162101号公報JP 2008-162101 A 特開2009−93137号公報JP 2009-93137 A 特開2006−215526号公報JP 2006-215526 A

平井義彦(編集)「ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開−ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開−」フロンティア出版(2006年6月発行)Yoshihiko Hirai (edited) “Basics of Nanoimprint and Technology Development / Application Deployment-Nanoimprint Substrate Technology and Latest Technology Deployment”-Frontier Publishing (issued in June 2006)

本発明の目的は、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する構造部位を備えた繰り返し単位と酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる基を備えた繰り返し単位とを含んだ感活性光線性又は感放射線性樹脂を高純度で製造可能とする技術を提供することにある。   An object of the present invention includes a repeating unit having a structural site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, and a repeating unit having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group. An object of the present invention is to provide a technique capable of producing an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin with high purity.

本発明は、例えば、以下の通りである。   For example, the present invention is as follows.

〔1〕活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する構造部位を備えた第1単量体と、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる基を備えた第2単量体とを含んだ反応系を、塩基性化合物の存在下で重合させることを含んだ感活性光線性又は感放射線性樹脂の製造方法。   [1] A first monomer having a structural part that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, and a second monomer having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group A method for producing an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin, which comprises polymerizing a reaction system containing the compound in the presence of a basic compound.

〔2〕前記塩基性化合物は、下記一般式(BS−1)により表される化合物、含窒素複素環構造を有する化合物、及びアンモニウム塩からなる群より選択される少なくとも1つである〔1〕に記載の樹脂の製造方法。

Figure 2011168698
[2] The basic compound is at least one selected from the group consisting of a compound represented by the following general formula (BS-1), a compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure, and an ammonium salt [1] The manufacturing method of resin as described in 1 ..
Figure 2011168698

一般式(BS−1)中、
Rは、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基又はアラルキル基を表す(3つのRの全てが水素原子である場合を除く)。3つのRのうち少なくとも2つが互いに連結して、環を形成していてもよい。
In general formula (BS-1),
Each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group (except when all three Rs are hydrogen atoms). At least two of the three Rs may be connected to each other to form a ring.

〔3〕前記塩基性化合物は、前記一般式(BS−1)により表される化合物及び含窒素複素環構造を有する化合物の少なくとも一方である〔2〕に記載の樹脂の製造方法。   [3] The method for producing a resin according to [2], wherein the basic compound is at least one of a compound represented by the general formula (BS-1) and a compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure.

〔4〕前記塩基性化合物の使用量は、前記第1単量体に対して0.01〜200モル%である〔1〕〜〔3〕の何れかに記載の樹脂の製造方法。   [4] The method for producing a resin according to any one of [1] to [3], wherein an amount of the basic compound used is 0.01 to 200 mol% with respect to the first monomer.

〔5〕前記第1単量体に対応した繰り返し単位は、前記活性光線又は放射線の照射により前記樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる〔1〕〜〔4〕の何れかに記載の樹脂の製造方法。   [5] The resin production according to any one of [1] to [4], wherein the repeating unit corresponding to the first monomer generates an acid anion in a side chain of the resin upon irradiation with the actinic ray or radiation. Method.

〔6〕前記第1単量体は、下記一般式(ZI−3C)及び(ZI−4C)の少なくとも一方により表されるカチオン部位を備えている〔1〕〜〔5〕の何れかに記載の樹脂の製造方法。

Figure 2011168698
[6] The first monomer includes a cation moiety represented by at least one of the following general formulas (ZI-3C) and (ZI-4C): [1] to [5] Resin production method.
Figure 2011168698

一般式(ZI−3C)中、
Mは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はベンジル基を表す。前記Mが環構造を有する場合、前記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
1c及びR2cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表す。
M、R1c及びR2cの少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
及びRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。RとRとは、互いに結合して環を形成していてもよい。
一般式(ZI−4C)中、
13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は、単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。
14は、r≧2の場合には各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、又は、単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。
15は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はナフチル基を表す。2個のR15が互いに結合して環を形成していてもよい。
lは0〜2の整数を表す。
rは0〜8の整数を表す。
In general formula (ZI-3C),
M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a benzyl group. When M has a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbon-carbon double bond.
R 1c and R 2c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group.
At least two of M, R 1c and R 2c may be bonded to each other to form a ring.
R x and R y each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group, or a vinyl group. R x and R y may be bonded to each other to form a ring.
In general formula (ZI-4C),
R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R 14 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group, or a monocyclic or polycyclic group when r ≧ 2. Represents a group having a cycloalkyl skeleton.
R 15 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. Two R 15 may be bonded to each other to form a ring.
l represents an integer of 0-2.
r represents an integer of 0 to 8.

〔7〕前記反応系は、非プロトン性溶媒を更に含んでいる〔1〕〜〔6〕の何れかに記載の樹脂の製造方法。   [7] The method for producing a resin according to any one of [1] to [6], wherein the reaction system further includes an aprotic solvent.

〔8〕前記反応により得られた生成物を再沈殿により精製することを更に含んだ〔1〕〜〔7〕の何れかに記載の樹脂の製造方法。   [8] The method for producing a resin according to any one of [1] to [7], further comprising purifying the product obtained by the reaction by reprecipitation.

〔9〕前記再沈殿を2回以上繰り返して行なう〔8〕に記載の樹脂の製造方法。   [9] The method for producing a resin according to [8], wherein the reprecipitation is repeated twice or more.

〔10〕前記2回以上の再沈殿における貧溶媒として、1回目に有機系溶媒を用い且つ2回目に水系溶媒を用いるか、又は、1回目に水系溶媒を用い且つ2回目に有機系溶媒を用いる〔9〕に記載の樹脂の製造方法。   [10] As the poor solvent in the second or more reprecipitation, the organic solvent is used for the first time and the aqueous solvent is used for the second time, or the aqueous solvent is used for the first time and the organic solvent is used for the second time. [9] The method for producing a resin according to [9].

〔11〕〔1〕〜〔10〕の何れかに記載の製造方法によって得られる感活性光線性又は感放射線性樹脂。   [11] An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin obtained by the production method according to any one of [1] to [10].

〔12〕〔11〕に記載の樹脂を含んだ感活性光線性又は感放射線性組成物。   [12] An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition containing the resin according to [11].

〔13〕〔12〕に記載の組成物を用いて形成されたレジスト膜。   [13] A resist film formed using the composition according to [12].

〔14〕〔12〕に記載の組成物を用いて膜を形成することと、前記膜を露光することと、前記露光された膜を現像することとを含んだパターン形成方法。   [14] A pattern forming method comprising forming a film using the composition according to [12], exposing the film, and developing the exposed film.

本発明によると、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する構造部位を備えた繰り返し単位と酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる基を備えた繰り返し単位とを含んだ感活性光線性又は感放射線性樹脂を高純度で製造することが可能となる。   According to the present invention, there is a feeling that includes a repeating unit having a structural site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid and a repeating unit having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group. An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin can be produced with high purity.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、ここでは、置換又は無置換を明示していない基及び原子団には、置換基を有していないものと置換基を有しているものとの双方が含まれることとする。例えば、置換又は無置換を明示していない「アルキル基」は、置換基を有していないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有しているアルキル基(置換アルキル基)をも包含することとする。
Embodiments of the present invention are described in detail below.
Here, the groups and atomic groups that do not explicitly indicate substitution or non-substitution include both those that do not have a substituent and those that have a substituent. For example, an “alkyl group” that does not clearly indicate substitution or unsubstituted is not only an alkyl group that does not have a substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group that has a substituent (substituted alkyl group) Is also included.

本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、感活性光線性又は感放射線性樹脂(P)を含んでいる。以下、この樹脂(P)の構成及びその製造方法について詳しく説明する。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the present invention contains an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin (P). Hereinafter, the structure of this resin (P) and its manufacturing method are demonstrated in detail.

<感活性光線性又は感放射線性樹脂(P)>
感活性光線性又は感放射線性樹脂(P)は、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する構造部位を備えた繰り返し単位(A)と、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる基を備えた繰り返し単位(B)とを含んでいる。
<Actinic ray sensitive or radiation sensitive resin (P)>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin (P) is composed of a repeating unit (A) having a structural portion that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, and an alkali-soluble group that decomposes by the action of an acid. And a repeating unit (B) having a group capable of generating

〔繰り返し単位(A)〕
繰り返し単位(A)としては、活性光線または放射線の照射により分解して酸を発生する繰り返し単位であれば、いずれでも用いることができる。
[Repeating unit (A)]
As the repeating unit (A), any repeating unit capable of decomposing upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid can be used.

前記繰り返し単位(A)としては、例えば、下記一般式(III)〜(V)のいずれかで表わされる繰り返し単位が好ましい。

Figure 2011168698
As said repeating unit (A), the repeating unit represented by either of the following general formula (III)-(V) is preferable, for example.
Figure 2011168698

ここで、R04、R05及びR07〜R09は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
06は、シアノ基、カルボキシル基、−CO−OR25又は−CO−N(R26)(R27)を表す。R26とR27が結合して窒素原子とともに環を形成してもよい。
1 〜X3 は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−O−、−SO2 −、−CO−、−N(R33)−又はこれらの複数を組み合わせた2価の連結基を表す。
25は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
26、R27及びR33は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Aは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生じる構造部位を表す。
Here, R 04 , R 05 and R 07 to R 09 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
R 06 represents a cyano group, a carboxyl group, —CO—OR 25 or —CO—N (R 26 ) (R 27 ). R 26 and R 27 may combine to form a ring with the nitrogen atom.
X 1 to X 3 are each independently a single bond, an arylene group, an alkylene group, a cycloalkylene group, —O—, —SO 2 —, —CO—, —N (R 33 ) —, or a combination thereof. Represents a divalent linking group.
R 25 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group.
R 26 , R 27 and R 33 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group.
A represents a structural site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid.

前記一般式(III)〜(V)における、R04 〜R05 、R07 〜R09 のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していても良いメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基が挙げられる。 In the general formulas (III) to (V), the alkyl groups represented by R 04 to R 05 and R 07 to R 09 are preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group that may have a substituent. Group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, a dodecyl group and the like, and an alkyl group having 20 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms. .

シクロアルキル基としては、単環型でも、多環型でもよいシクロアルキル基が挙げられる。好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個の単環型のシクロアルキル基が挙げられる。   Examples of the cycloalkyl group include cycloalkyl groups that may be monocyclic or polycyclic. Preferable examples include a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group which may have a substituent.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子がより好ましい。
アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R04 〜R05 、R07
09におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is more preferable.
Examples of the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group include R 04 to R 05 , R 07 to
The same alkyl group as R 09 is preferable.

25〜R27、R33のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していても良いメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基が挙げられる。 As the alkyl group for R 25 to R 27 and R 33 , an optionally substituted methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, An alkyl group having 20 or less carbon atoms such as 2-ethylhexyl group, octyl group or dodecyl group is exemplified, and an alkyl group having 8 or less carbon atoms is more preferable.

シクロアルキル基としては、単環型でも、多環型でもよいシクロアルキル基が挙げられる。好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個の単環型のシクロアルキル基が挙げられる。
アルケニル基としては、好ましくは置換基を有していても良いビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基の様な炭素数2〜6個のものが挙げられる。
Examples of the cycloalkyl group include cycloalkyl groups that may be monocyclic or polycyclic. Preferable examples include a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group which may have a substituent.
Preferred examples of the alkenyl group include those having 2 to 6 carbon atoms, such as a vinyl group, propenyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, and cyclohexenyl group which may have a substituent. It is done.

アリール基としては、置換基を有していても良い炭素数6〜14個の単環、多環の芳香族基が好ましく、具体的にはフェニル基、トリル基、クロロフェニル基、メトキシフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。またアリール基同士が結合して、複環を形成していてもよい。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等の置換基を有していても良い炭素数7〜15個のものが挙げられる。
26とR27が結合して窒素原子とともに形成する環としては、5〜8員環を形成するものが好ましいが、具体的にはピロリジン、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
As the aryl group, a monocyclic or polycyclic aromatic group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent is preferable. Specifically, a phenyl group, a tolyl group, a chlorophenyl group, a methoxyphenyl group, A naphthyl group etc. are mentioned. In addition, aryl groups may be bonded to form a multicycle.
Examples of the aralkyl group include those having 7 to 15 carbon atoms which may have a substituent such as a benzyl group, a phenethyl group, or a cumyl group.
The ring formed by combining R 26 and R 27 together with the nitrogen atom is preferably a ring that forms a 5- to 8-membered ring. Specific examples include pyrrolidine, piperidine, and piperazine.

1 〜X3 のアリーレン基は、置換基を有していても良い炭素数6〜14個のものが好ましく、具体的にはフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等が挙げられる。 The arylene group of X 1 to X 3 is preferably an arylene group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent, and specific examples thereof include a phenylene group, a tolylene group and a naphthylene group.

アルキレン基としては、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。   The alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group and an octylene group.

シクロアルキレン基としては、好ましくは置換基を有していても良いシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数5〜8個のものが挙げられる。   Preferred examples of the cycloalkylene group include those having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclopentylene group and a cyclohexylene group which may have a substituent.

前記一般式(III)〜(V)における各基の好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、アミド基、スルホンアミド基、R04 〜R09、R25〜R27、R33で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基、アセトキシ基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、カルボキシ基、並びに、フェニル基及びナフチル基などの芳香環基が挙げられ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。 Preferred substituents for each group in the general formulas (III) to (V) include a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, R 04 to R 09, R 25 ~R 27, alkyl groups listed R 33, a methoxy group, an ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group, an alkoxy group or a butoxy group, a methoxycarbonyl group, such as ethoxycarbonyl group Examples include acyl groups such as alkoxycarbonyl groups, formyl groups, acetyl groups, and benzoyl groups, acyloxy groups such as acetoxy groups and butyryloxy groups, carboxy groups, and aromatic ring groups such as phenyl groups and naphthyl groups. The number is preferably 8 or less.

Aは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生じる構造部位を表し、具体的には光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている公知の光により酸を発生する化合物が有する構造部位が挙げられる。   A represents a structural site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to produce an acid. Specifically, photoinitiator for photocationic polymerization, photoinitiator for photoradical polymerization, photodecolorant for dyes, light Examples thereof include a structural portion possessed by a compound that generates acid by known light used in a color changing agent or a microresist.

活性光線又は放射線の照射により酸を発生する構造部位としては、例えば、下記光酸発生剤が有しているイオン性構造部位を挙げることができる。
S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Bal et. al.,Polymer,21,423(1980)等に記載のジアゾニウム塩。
D.C.Necker et. al.,Macromolecules,17,2468(1984)、C.S.Wen et. al., Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)、米国特許第4,069,055号、同4,069,056 号等に記載のホスホニウム塩。
J.V.Crivello et. al.,Macromorecules,10(6),1307(1977)、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988)、欧州特許第104,143号、米国特許第339,049号、同第410,201号、特開平2-150,848号、特開平2-296,514号等に記載のヨードニウム塩。
Examples of the structural site that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation include ionic structural sites possessed by the following photoacid generators.
A diazonium salt described in SI Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18,387 (1974), TSBal et. Al., Polymer, 21, 423 (1980) and the like.
DCNecker et. Al., Macromolecules, 17, 2468 (1984), CSWen et. Al., Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Patent Nos. 4,069,055, 4,069,056, etc. The phosphonium salt described in 1.
JVCrivello et.al., Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977), Chem. & Eng.News, Nov. 28, p31 (1988), European Patent No. 104,143, U.S. Pat.Nos. 339,049, 410,201, Iodonium salts described in JP-A-2-150,848 and JP-A-2-296,514.

J.V.Crivello et. al.,Polymer J.17,73(1985)、J.V.Crivello et. al.. J.Org.Chem., 43,3055(1978)、W.R.Watt et. al., J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed., 22,1789(1984)、J.V.Crivello et. al., Polymer Bull.,14,279(1985)、J.V.Crivello et. al., Macromorecules,14(5),1141(1981)、J.V.Crivello et. al., J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,693号、同3,902,114 号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、同339,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、獨国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号等に記載のスルホニウム塩。   JVCrivello et. Al., Polymer J. 17, 73 (1985), JVCrivello et. Al .. J. Org. Chem., 43, 3055 (1978), WRWatt et. Al., J. Polymer Sci. , Polymer Chem. Ed., 22,1789 (1984), JVCrivello et.al., Polymer Bull., 14,279 (1985), JVCrivello et.al., Macromorecules, 14 (5), 1141 (1981), JV Crivello et.al., J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 2877 (1979), European Patents 370,693, 3,902,114, 233,567, 297,443, 297,442, U.S. Patents Sulfonium salts described in 4,933,377, 161,811, 410,201, 339,049, 4,760,013, 4,734,444, 2,833,827, Korean Patents 2,904,626, 3,604,580, 3,604,581 and the like.

J.V.Crivello et. al., Macromorecules, 10(6), 1307(1977)、J.V.Crivello et. al.,J. PolymerSci., Polymer Chem.Ed., 17, 1047(1979)等に記載のセレノニウム塩。
C.S.Wen et. al.,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)等に記載のアルソニウム塩等のオニウム塩。
Selenonium salts described in JVCrivello et. Al., Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977), JVCrivello et. Al., J. PolymerSci., Polymer Chem. Ed., 17, 1047 (1979).
Onium salts such as arsonium salts described in CSWen et. Al., Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988).

Aは、イオン性の構造部位であることが好ましく、スルホニウム塩又はヨードニウム塩を含んだ構造部位であることがより好ましい。   A is preferably an ionic structural site, more preferably a structural site containing a sulfonium salt or an iodonium salt.

また、Aとしては、活性光線又は放射線の照射により分解して、樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる構造部位であることがより好ましい。この場合、繰り返し単位(A)から発生する酸が樹脂に担持されているため、酸の拡散性が抑制され、解像度及びラフネス特性を向上させることができる。Aは、下記一般式(ZI)又は(ZII)で表されることが特に好ましい。

Figure 2011168698
A is more preferably a structural site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin. In this case, since the acid generated from the repeating unit (A) is supported on the resin, the diffusibility of the acid is suppressed, and the resolution and roughness characteristics can be improved. A is particularly preferably represented by the following general formula (ZI) or (ZII).
Figure 2011168698

上記一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1
〜20である。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
In the general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1 to 30, preferably 1
~ 20.
Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).

-は、活性光線又は放射線の照射により分解して発生する酸アニオンを示し、非求核性アニオンが好ましい。非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等を挙げることができる。
非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。これにより樹脂の経時安定性が向上し、レジストの経時安定性も向上する。
Z represents an acid anion generated by decomposition upon irradiation with actinic rays or radiation, and is preferably a non-nucleophilic anion. Examples of the non-nucleophilic anion include a sulfonate anion, a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.
A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction. As a result, the temporal stability of the resin is improved, and the temporal stability of the resist is also improved.

201、R202及びR203としての有機基としては、例えば、後述する(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)又は(ZI−4)で表される基における対応する基を挙げることができる。
更に好ましい(ZI)で表される基として、以下に説明する(ZI−1)基、(ZI−2)基、(ZI−3)基、及び(ZI−4)基を挙げることができる。
(ZI−1)基は、上記一般式(ZI)におけるR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウムをカチオンとする基である。
Examples of the organic group as R 201 , R 202, and R 203 correspond to the group represented by (ZI-1), (ZI-2), (ZI-3), or (ZI-4) described later. The group can be mentioned.
More preferable examples of the group represented by (ZI) include (ZI-1) group, (ZI-2) group, (ZI-3) group, and (ZI-4) group described below.
The (ZI-1) group is a group having arylsulfonium as a cation, in which at least one of R 201 to R 203 in the general formula (ZI) is an aryl group.

201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基又はシクロアルキル基でもよい。
例えば、トリアリールスルホニウム、ジアリールアルキルスルホニウム、アリールジアルキルスルホニウム、ジアリールシクロアルキルスルホニウム、アリールジシクロアルキルスルホニウムに相当する基を挙げることができる。
All of R 201 to R 203 may be an aryl group or a part of R 201 to R 203 is an aryl group and the remainder may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
For example, groups corresponding to triarylsulfonium, diarylalkylsulfonium, aryldialkylsulfonium, diarylcycloalkylsulfonium, aryldicycloalkylsulfonium can be exemplified.

アリールスルホニウムにおけるアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。アリール基は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等の構造を挙げることができる。アリールスルホニウムが2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。   The aryl group in the arylsulfonium is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or the like. Examples of the heterocyclic structure include structures such as pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, and benzothiophene. When arylsulfonium has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.

アリールスルホニウムが必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖又は分岐アルキル基及び炭素数3〜15のシクロ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、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。   The alkyl group or cycloalkyl group that arylsulfonium has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, such as a methyl group or ethyl group. Group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and the like.

201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖又は分岐アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 Aryl group, alkyl group of R 201 to R 203, cycloalkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms) , An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, more preferably carbon. These are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

次に、(ZI−2)基について説明する。
(ZI−2)基は、一般式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す基である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
Next, the (ZI-2) group will be described.
The (ZI-2) group is a group in which R 201 to R 203 in the general formula (ZI) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐の2−オキソアルキル基、2−オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖又は分岐2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2-oxocycloalkyl group, alkoxy group. A carbonylmethyl group, particularly preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(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)、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。アルキル基として、より好ましくは2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基を挙げることができる。シクロアルキル基として、より好ましくは、2−オキソシクロアルキル基を挙げることができる。 The alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), carbon Examples thereof include cycloalkyl groups of several 3 to 10 (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group). More preferred examples of the alkyl group include a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group. More preferred examples of the cycloalkyl group include a 2-oxocycloalkyl group.

2−オキソアルキル基は、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
2−オキソシクロアルキル基は、好ましくは、上記のシクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
The 2-oxoalkyl group may be either linear or branched, and a group having> C = O at the 2-position of the above alkyl group is preferable.
The 2-oxocycloalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the cycloalkyl group.

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

(ZI−3)基及び(ZI−4)基とは、それぞれ、下記一般式(ZI−3)又は(ZI−4)により表される基である。(ZI−3)基及び(ZI−4)基は、ArFの露光波長(193nm)に対する透明性が高い。したがって、(ZI−3)基及び(ZI−4)基は、感活性光線性又は感放射線性樹脂をArF露光用の組成物の一成分として用いる場合に特に有用である。

Figure 2011168698
The (ZI-3) group and the (ZI-4) group are groups represented by the following general formula (ZI-3) or (ZI-4), respectively. The (ZI-3) group and the (ZI-4) group have high transparency with respect to the exposure wavelength (193 nm) of ArF. Therefore, the (ZI-3) group and the (ZI-4) group are particularly useful when an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin is used as one component of the composition for ArF exposure.
Figure 2011168698

一般式(ZI−3)中、Mは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はベンジル基を表し、環構造を有するとき、環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、または炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
1c及びR2cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表す。
x及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。
x及びRyが結合して環を形成してもよい。
M、R1c及びR2cの少なくとも2つが結合して環を形成してもよく、該環構造に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
-は、非求核性アニオンを表す。Z-は、先に一般式(ZI)について説明したものと同義である。
In General Formula (ZI-3), M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a benzyl group, and when having a ring structure, the ring structure is an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or It may contain a carbon-carbon double bond.
R 1c and R 2c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group.
R x and R y each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group, or a vinyl group.
R x and R y may combine to form a ring.
At least two of M, R 1c and R 2c may be bonded to form a ring, and the ring structure may contain a carbon-carbon double bond.
Z represents a non-nucleophilic anion. Z has the same meaning as described for the general formula (ZI).

一般式(ZI−4)中、
13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、または単環もしくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。
14は複数存在する場合は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、または単環もしくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。
15は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基又はナフチル基を表す。2個のR15は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
lは0〜2の整数を表す。
rは0〜8の整数を表す。
-は、非求核性アニオンを表す。Z-は、先に一般式(ZI)について説明したものと同義である。
In general formula (ZI-4),
R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
When there are a plurality of R 14 s, each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group, or a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton. Represents a group having
R 15 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. Two R 15 's may be bonded to each other to form a ring.
l represents an integer of 0-2.
r represents an integer of 0 to 8.
Z represents a non-nucleophilic anion. Z has the same meaning as described for the general formula (ZI).

まず、一般式(ZI−3)により表される化合物について説明する。
Mは、上述したように、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はベンジル基を表し、環構造を有するとき、環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル原子、アミド結合または炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
First, the compound represented by general formula (ZI-3) is demonstrated.
As described above, M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a benzyl group, and when having a ring structure, the ring structure is an oxygen atom, a sulfur atom, an ester atom, an amide bond or a carbon-carbon double bond. Bonds may be included.

Mとしてのアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基は、炭素数が1〜20であることが好ましく、炭素数が1〜12であることがより好ましい。このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基を挙げることができる。   The alkyl group as M may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, and more preferably 1 to 12 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2- Mention may be made of an ethylhexyl group.

Mとしてのシクロアルキル基は、炭素数が3〜12個のであることが好ましい。このようなシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基などを挙げることができる。   The cycloalkyl group as M preferably has 3 to 12 carbon atoms. Examples of such a cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclodecyl group.

Mとしてのアリール基は、炭素数が5〜15であることが好ましい。このようなアリール基としては、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。   The aryl group as M preferably has 5 to 15 carbon atoms. Examples of such an aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.

Mとしての各基は、置換基として、シクロアルキル基、アルコキシ基及びハロゲン原子、フェニルチオ基等を有していてもよい。Mとしてのシクロアルキル基及びアリール基は、置換基として、アルキル基を有していてもよい。これら置換基の炭素数は、15以下であることが好ましい。   Each group as M may have a cycloalkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a phenylthio group, or the like as a substituent. The cycloalkyl group and aryl group as M may have an alkyl group as a substituent. These substituents preferably have 15 or less carbon atoms.

Mがフェニル基である場合、置換基として、少なくとも1つのアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、又はフェニルチオ基を有することが好ましい。また、この場合、置換基の炭素数の和が2〜15であることが更に好ましい。このような構成を採用すると、酸発生剤の溶剤への溶解性が向上し、保存時におけるパーティクルの発生を更に抑制することが可能となる。   When M is a phenyl group, it preferably has at least one alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, cycloalkoxy group, or phenylthio group as a substituent. In this case, the sum of the carbon number of the substituents is more preferably 2-15. When such a configuration is adopted, the solubility of the acid generator in the solvent is improved, and the generation of particles during storage can be further suppressed.

1c及びR2cの各々は、上述したように、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表す。
このアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基は、炭素数が1〜12であることが好ましく、炭素数が1〜5であることがより好ましい。このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、及び直鎖又は分岐鎖プロピル基が挙げられる。
Each of R 1c and R 2c represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an aryl group as described above.
This alkyl group may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a linear or branched propyl group.

シクロアルキル基は、例えば、炭素数3〜12のシクロアルキル基であり、好ましくは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基などを挙げることができる。   A cycloalkyl group is a C3-C12 cycloalkyl group, for example, Preferably, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclodecyl group etc. can be mentioned.

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。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

1c及びR2cとしてのアリール基としては、好ましくは炭素数5〜15であり、例えば、フェニル基及びナフチル基を挙げることができる。 The aryl group as R 1c and R 2c preferably has 5 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.

上述したように、M、R1c及びR2cのうち少なくとも2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。この環としては、好ましくは3〜12員環、より好ましくは3〜10員環、更に好ましくは3〜6員環が挙げられる。この環は、炭素−炭素二重結合を備えていてもよい。 As described above, at least two of M, R 1c and R 2c may be bonded to each other to form a ring. As this ring, Preferably it is 3-12 membered ring, More preferably, it is 3-10 membered ring, More preferably, 3-6 membered ring is mentioned. This ring may have a carbon-carbon double bond.

1cとR2cとが結合して環を形成する場合に、R1cとR2cとが結合して形成する基としては、炭素数2〜10のアルキレン基が好ましく、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などを挙げることができる。また、R1cとR2cとが結合して形成する環は、環内に酸素原子等のヘテロ原子を有していてもよい。 When R 1c and R 2c are combined to form a ring, the group formed by combining R 1c and R 2c is preferably an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, such as ethylene group, propylene Group, butylene group, pentylene group, hexylene group and the like. The ring formed by combining R 1c and R 2c may have a heteroatom such as an oxygen atom in the ring.

及びRの各々は、上述したように、アルキル基、シクロアルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、シクロアルコキシカルボニルメチル基、アリル基、又はビニル基を表す。 Each of R x and R y represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, a cycloalkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group, as described above.

アルキル基としては、例えば、先にR1c及びR2cのアルキル基として説明したのと同様のものが挙げられる。
シクロアルキル基としては、炭素数3〜12のものが好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びシクロデシル基が挙げられる。
Examples of the alkyl group include those described above as the alkyl groups for R 1c and R 2c .
The cycloalkyl group is preferably one having 3 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclodecyl group.

2−オキソアルキル基としては、例えば、上記アルキル基の2位に>C=Oを備えた基が挙げられる。   Examples of the 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group.

アルコキシカルボニルメチル基のアルコキシ基部分は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシ基部分は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数が1〜5であることがより好ましい。このようなアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、及び直鎖又は分岐ペントキシ基が挙げられる。   The alkoxy group part of the alkoxycarbonylmethyl group may be linear or branched. The alkoxy group moiety preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms. Examples of such an alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a linear or branched propoxy group, a linear or branched butoxy group, and a linear or branched pentoxy group.

シクロアルコキシカルボニルアルキル基のシクロアルコキシ基部分は、炭素数が3〜8であることが好ましい。このようなシクロアルコキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ基及びシクロヘキシルオキシ基が挙げられる。また、アルコキシカルボニルアルキル基におけるアルキル基としては、例えば、炭素数1〜12のアルキル基が挙げられ、好ましくは炭素数1〜5の直鎖アルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基を挙げることができる。   The cycloalkoxy group part of the cycloalkoxycarbonylalkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms. Examples of such a cycloalkoxy group include a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group. Moreover, as an alkyl group in an alkoxycarbonylalkyl group, a C1-C12 alkyl group is mentioned, for example, Preferably it is a C1-C5 linear alkyl group, for example, a methyl group and an ethyl group are mentioned. be able to.

上述したように、RxとRyとは、互いに結合して、環を形成していてもよい。Rx及びRyが互いに結合して形成する基としては、例えば、ブチレン基及びペンチレン基等のアルキレン基が挙げられる。
アリル基としては、特に制限は無いが、無置換の単環若しくは多環のシクロアルキル基で置換されたアリル基であることが好ましい。
ビニル基としては、特に制限は無いが、無置換の単環若しくは多環のシクロアルキル基で置換されたビニル基であることが好ましい。
As described above, R x and R y may be bonded to each other to form a ring. Examples of the group formed by combining R x and R y with each other include alkylene groups such as a butylene group and a pentylene group.
The allyl group is not particularly limited, but is preferably an allyl group substituted with an unsubstituted monocyclic or polycyclic cycloalkyl group.
The vinyl group is not particularly limited, but is preferably a vinyl group substituted with an unsubstituted monocyclic or polycyclic cycloalkyl group.

x及びRyの各々は、炭素数4以上のアルキル基であることが好ましく、炭素数6以上のアルキル基であることがより好ましく、炭素数8以上のアルキル基であることが更に好ましい。 Each of R x and R y is preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably an alkyl group having 6 or more carbon atoms, and still more preferably an alkyl group having 8 or more carbon atoms.

一般式(ZI−3)中のZとしては、先に一般式(ZI−3)において説明したのと同様のアニオンが挙げられる。
以下に、一般式(ZI−3)中のカチオンの具体例を挙げる。

Figure 2011168698
Examples of Z in general formula (ZI-3) include the same anions as described above for general formula (ZI-3).
Specific examples of the cation in general formula (ZI-3) are shown below.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

次に、一般式(ZI−4)により表される構造部位について説明する。
13、R14及びR15のアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましい。このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−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、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基及びn−デシル基が挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、n−ブチル基及びt−ブチル基が特に好ましい。
Next, the structural moiety represented by the general formula (ZI-4) will be described.
The alkyl group of R 13 , R 14 and R 15 may be linear or branched. This alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, n- Examples include pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group and n-decyl group. Of these, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group are particularly preferable.

13、R14及びR15のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロへプチル、シクロオクチル、シクロドデカニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル及びシクロオクタジエニル基が挙げられる。これらのうち、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロオクチル基が特に好ましい。 Examples of the cycloalkyl group of R 13 , R 14 and R 15 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclododecanyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl and cyclooctadienyl groups. It is done. Of these, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl and cyclooctyl groups are particularly preferred.

13及びR14のアルコキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシ基は、炭素数が1〜10であることが好ましい。このような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、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ノニルオキシ基及びn−デシルオキシ基が挙げられる。これらのうち、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基及びn−ブトキシ基が特に好ましい。 The alkoxy group of R 13 and R 14 may be linear or branched. This alkoxy group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Examples of such alkoxy groups include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, t-butoxy group, n- Examples include pentyloxy group, neopentyloxy group, n-hexyloxy group, n-heptyloxy group, n-octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, n-nonyloxy group and n-decyloxy group. Of these, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, and an n-butoxy group are particularly preferable.

13及びR14のアルコキシカルボニル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。このアルコキシカルボニル基の炭素数は、2〜11であることが好ましい。このようなアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシルオキシカルボニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニル基、n−ノニルオキシカルボニル基及びn−デシルオキシカルボニル基が挙げられる。これらのうち、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基及びn−ブトキシカルボニル基が特に好ましい。 The alkoxycarbonyl group of R 13 and R 14 may be linear or branched. The alkoxycarbonyl group preferably has 2 to 11 carbon atoms. Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a 2-methylpropoxycarbonyl group, and a 1-methylpropoxycarbonyl group. T-butoxycarbonyl group, n-pentyloxycarbonyl group, neopentyloxycarbonyl group, n-hexyloxycarbonyl group, n-heptyloxycarbonyl group, n-octyloxycarbonyl group, 2-ethylhexyloxycarbonyl group, n- Nonyloxycarbonyl group and n-decyloxycarbonyl group are mentioned. Of these, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and an n-butoxycarbonyl group are particularly preferable.

13及びR14により表される単環もしくは多環のシクロアルキル骨格を有する基は、総炭素数が7以上であることが好ましく、総炭素数が7以上15以下であることがより好ましい。 The group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton represented by R 13 and R 14 preferably has a total carbon number of 7 or more, and more preferably a total carbon number of 7 or more and 15 or less.

単環もしくは多環のシクロアルキル骨格を有する基としては、例えば、単環もしくは多環のシクロアルキルオキシ基、及び、単環もしくは多環のシクロアルキル基を有するアルコキシ基が挙げられ、単環のシクロアルキル骨格を有する基であることが好ましい。これら基は、置換基を更に有していてもよい。   Examples of the group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton include a monocyclic or polycyclic cycloalkyloxy group and an alkoxy group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group. A group having a cycloalkyl skeleton is preferred. These groups may further have a substituent.

単環のシクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基及びシクロドデカニルオキシ基が挙げられる。これら基は、置換基として、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、ドデシル基、2−エチルヘキシル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基及びiso−アミル基等のアルキル基;水酸基:フッ素、塩素、臭素及びヨウ素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;アミド基;スルホンアミド基;メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基及びブトキシ基等のアルコキシ基;メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;ホルミル基、アセチル基及びベンゾイル基等のアシル基;アセトキシ基及びブチリルオキシ基等のアシロキシ基;又はカルボキシ基を更に有していてもよい。   Examples of the monocyclic cycloalkyloxy group include a cyclopropyloxy group, a cyclobutyloxy group, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group, a cycloptyloxy group, a cyclooctyloxy group, and a cyclododecanyloxy group. These groups include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a dodecyl group, a 2-ethylhexyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group, alkyl groups such as tert-butyl and iso-amyl groups; hydroxyl groups: halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms; nitro groups; cyano groups; amide groups; sulfonamide groups; Group, propoxy group, alkoxy group such as hydroxypropoxy group and butoxy group; alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; acyl group such as formyl group, acetyl group and benzoyl group; acyloxy group such as acetoxy group and butyryloxy group A group; or a carboxy group It can have.

多環のシクロアルキルオキシ基としては、例えば、ノルボニルオキシ基及びアダマンチルオキシ基が挙げられる。   Examples of the polycyclic cycloalkyloxy group include a norbornyloxy group and an adamantyloxy group.

単環もしくは多環のシクロアルキルオキシ基は、上述したように、総炭素数が7以上であることが好ましい。即ち、先に挙げたシクロアルキルオキシ基の炭素数と上記の置換基の炭素数との合計が7以上である構成を採用することが好ましい。   As described above, the monocyclic or polycyclic cycloalkyloxy group preferably has a total carbon number of 7 or more. That is, it is preferable to employ a configuration in which the total of the carbon number of the cycloalkyloxy group mentioned above and the carbon number of the above substituent is 7 or more.

単環のシクロアルキル基を有するアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプトキシ、オクチルオキシ、ドデシルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、イソプロポキシ、sec−ブトキシ、t−ブトキシ、iso−アミルオキシ基等のアルコキシ基に、単環のシクロアルキル基が置換したものが挙げられる。この単環のシクロアルキル基は、先に挙げた置換基を更に有していてもよい。たとえば、シクロヘキシルメトキシ基、シクロペンチルエトキシ基、シクロヘキシルエトキシ基等が挙げられ、シクロヘキシルメトキシ基が好ましい。   Examples of the alkoxy group having a monocyclic cycloalkyl group include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptoxy, octyloxy, dodecyloxy, 2-ethylhexyloxy, isopropoxy, sec-butoxy, t-butoxy And an alkoxy group such as an iso-amyloxy group substituted with a monocyclic cycloalkyl group. This monocyclic cycloalkyl group may further have the above-described substituents. Examples thereof include a cyclohexylmethoxy group, a cyclopentylethoxy group, a cyclohexylethoxy group, and the like, and a cyclohexylmethoxy group is preferable.

多環のシクロアルキルオキシ基としては、例えば、ノルボニルオキシ基及びアダマンチルオキシ基が挙げられる。   Examples of the polycyclic cycloalkyloxy group include a norbornyloxy group and an adamantyloxy group.

単環もしくは多環のシクロアルキル基を有するアルコキシ基は、上述したように、総炭素数が7以上であることが好ましい。即ち、先に挙げたアルコキシ基の炭素数と単環のシクロアルキル基の炭素数と上記の置換基の炭素数との合計が7以上である構成を採用することが好ましい。   As described above, the alkoxy group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group preferably has a total carbon number of 7 or more. That is, it is preferable to employ a configuration in which the sum of the number of carbon atoms of the alkoxy group, the number of carbon atoms of the monocyclic cycloalkyl group, and the number of carbon atoms of the above substituents is 7 or more.

14のアルキルカルボニル基のアルキル基としては、上述したR13〜R15としてのアルキル基と同様の具体例が挙げられる。 The alkyl group of the alkyl group of R 14, include the same specific examples as the alkyl group as R 13 to R 15 described above.

14のアルキルスルホニル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
14のアルキルスルホニル基及びシクロアルキルスルホニル基は、炭素数が1〜10であることが好ましい。このようなアルキルスルホニル基及びシクロアルキルスルホニル基としては、例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、tert−ブタンスルホニル基、n−ペンタンスルホニル基、ネオペンタンスルホニル基、n−ヘキサンスルホニル基、n−ヘプタンスルホニル基、n−オクタンスルホニル基、2−エチルヘキサンスルホニル基、n−ノナンスルホニル基、n−デカンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基及びシクロヘキサンスルホニル基が挙げられる。これらのうち、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基及びシクロヘキサンスルホニル基が特に好ましい。
The alkylsulfonyl group for R 14 may be linear or branched.
The alkylsulfonyl group and cycloalkylsulfonyl group of R 14 preferably have 1 to 10 carbon atoms. Examples of such alkylsulfonyl group and cycloalkylsulfonyl group include methanesulfonyl group, ethanesulfonyl group, n-propanesulfonyl group, n-butanesulfonyl group, tert-butanesulfonyl group, n-pentanesulfonyl group, neopentane. Examples include sulfonyl group, n-hexanesulfonyl group, n-heptanesulfonyl group, n-octanesulfonyl group, 2-ethylhexanesulfonyl group, n-nonanesulfonyl group, n-decanesulfonyl group, cyclopentanesulfonyl group and cyclohexanesulfonyl group. It is done. Of these, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, and a cyclohexanesulfonyl group are particularly preferable.

上記の各基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、フッ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アルコキシアルキル基、シクロアルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基及びシクロアルコキシカルボニルオキシ基が挙げられる。これらのうち、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基及びハロゲン原子がより好ましい。このハロゲン原子としては、フッ素原子が特に好ましい。   Each of the above groups may further have a substituent. Examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine atoms, hydroxy groups, carboxy groups, cyano groups, nitro groups, alkoxy groups, cycloalkoxy groups, alkoxyalkyl groups, cycloalkoxyalkyl groups, alkoxycarbonyl groups, cycloalkoxycarbonyls. Group, alkoxycarbonyloxy group and cycloalkoxycarbonyloxy group. Of these, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and a halogen atom are more preferable. As the halogen atom, a fluorine atom is particularly preferable.

アルコキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。こ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、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基及びt−ブトキシ基等の炭素数が1〜20のものが挙げられる。
シクロアルコキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ基及びシクロヘキシルオキシ基等の炭素数が4〜20のものが挙げられる。
The alkoxy group may be linear or branched. Examples of the alkoxy group include carbon numbers such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, and t-butoxy group. The thing of 1-20 is mentioned.
Examples of the cycloalkoxy group include those having 4 to 20 carbon atoms such as a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.

アルコキシアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基、2−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基及び2−エトキシエチル基等の炭素数が2〜21のものが挙げられる。   The alkoxyalkyl group may be linear or branched. Examples of the alkoxyalkyl group include those having 2 to 21 carbon atoms such as methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 1-methoxyethyl group, 2-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group and 2-ethoxyethyl group. Is mentioned.

シクロアルコキシアルキル基としては、例えば、シクロペンチルオキシメチル基及びシクロペンチルオキシメチルエトキシ基が挙げられる。   Examples of the cycloalkoxyalkyl group include a cyclopentyloxymethyl group and a cyclopentyloxymethylethoxy group.

アルコキシカルボニル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基及びt−ブトキシカルボニル基等の炭素数が2〜21のものが挙げられる。
シクロアルコキシカルボニル基としては、例えば、シクロペンチルオキシカルボニル基及びシクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数が4〜21のものが挙げられる。
The alkoxycarbonyl group may be linear or branched. Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, 2-methylpropoxycarbonyl group, 1-methylpropoxycarbonyl group and t. -A thing with 2-21 carbon atoms, such as a butoxycarbonyl group, is mentioned.
Examples of the cycloalkoxycarbonyl group include those having 4 to 21 carbon atoms such as a cyclopentyloxycarbonyl group and a cyclohexyloxycarbonyl group.

アルコキシカルボニルオキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基及びt−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数が2〜21のものが挙げられる。
シクロアルコキシカルボニルオキシ基としては、シクロペンチルオキシカルボニルオキシ基及びシクロヘキシルオキシカルボニルオキシ基等の炭素数が4〜21のものが挙げられる。
The alkoxycarbonyloxy group may be linear or branched. Examples of the alkoxycarbonyloxy group include carbon such as methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, n-propoxycarbonyloxy group, i-propoxycarbonyloxy group, n-butoxycarbonyloxy group and t-butoxycarbonyloxy group. The thing of 2-21 is mentioned.
Examples of the cycloalkoxycarbonyloxy group include those having 4 to 21 carbon atoms such as a cyclopentyloxycarbonyloxy group and a cyclohexyloxycarbonyloxy group.

2つのR15が互いに結合して形成し得る環構造としては、例えば、一般式(1−1)中のS原子と共に、5員環又は6員環、特に好ましくは5員環(即ち、テトラヒドロチオフェン環)を形成する構造が挙げられる。 Examples of the ring structure that can be formed by combining two R 15 with each other include, for example, a 5-membered ring or a 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring (that is, tetrahydro) together with the S atom in the general formula (1-1). A structure that forms a thiophene ring).

この環構造は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、及びアルコキシカルボニルオキシ基が挙げられる。   This ring structure may further have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonyloxy group.

15としては、メチル基、エチル基、1−ナフチル基、及び2つのR15が互いに結合して硫黄原子と共にテトラヒドロチオフェン環構造を形成する2価の基が特に好ましい。 As R 15 , a methyl group, an ethyl group, a 1-naphthyl group, and a divalent group in which two R 15 are bonded to each other to form a tetrahydrothiophene ring structure together with a sulfur atom are particularly preferable.

上記lは、0又は1であることが好ましく、1であることがより好ましい。
上記rは、0〜2であることが好ましい。
The l is preferably 0 or 1, and more preferably 1.
The r is preferably 0-2.

以下に、一般式(1−1)により表される構造部位に含まれるカチオン部位の好ましい具体例を示す。

Figure 2011168698
Below, the preferable specific example of the cation site | part contained in the structure site | part represented by general formula (1-1) is shown.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

前記一般式(ZII)中、R204〜R205は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基の具体例や好適な態様などは、前述の化合物(ZI−1)におけるR201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基として説明したアリール基と同様である。
In the general formula (ZII), R 204 ~R 205 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Aryl group R 204 to R 207, an alkyl group, etc. Specific examples and preferred embodiments of the cycloalkyl group, aryl group R 201 to R 203 in the compound of the aforementioned (ZI-1), alkyl group, cycloalkyl group This is the same as the aryl group described.

204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としても、前述の化合物(ZI−1)におけるR201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基が有していてもよいものが挙げられる。 Aryl group, alkyl group of R 204 to R 207, cycloalkyl groups may have a substituent. Examples of this substituent include those that the aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 in the aforementioned compound (ZI-1) may have.

-は、活性光線又は放射線の照射により分解して発生する酸アニオンを示し、非求核性アニオンが好ましく、一般式(ZI)に於けるZ-と同様のものを挙げることができる。 Z represents an acid anion generated by decomposition upon irradiation with actinic rays or radiation, and is preferably a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as Z in the general formula (ZI).

Aとしては、下記一般式(ZCI)又は(ZCII)で表される基も好ましい例として挙げられる。

Figure 2011168698
As A, the group represented by the following general formula (ZCI) or (ZCII) is also mentioned as a preferred example.
Figure 2011168698

上記一般式(ZCI)において、
301、R302は、各々独立に、有機基を表す。
301、R302としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
In the above general formula (ZCI),
R 301 and R 302 each independently represents an organic group.
Carbon number of the organic group as R 301 and R 302 is generally 1 to 30, preferably 1 to 20.

また、R301〜R302が結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
301、R302の有機基として具体的には、例えば前記一般式(ZI)におけるR201〜R203の例として挙げたアリール基、アルキル基、シクロアルキル基等を挙げることができる。
R 301 to R 302 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. Examples of the group formed by bonding include an alkylene group (for example, a butylene group and a pentylene group).
Specific examples of the organic group for R 301 and R 302 include an aryl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, and the like given as examples of R 201 to R 203 in the general formula (ZI).

Mはプロトンが付与して酸を形成する原子団を表す。より具体的には、後述する一般式AN1〜AN4で表される構造であり、この中でもAN1で表されるものが好ましい。   M represents an atomic group which a proton gives to form an acid. More specifically, it is a structure represented by general formulas AN1 to AN4 described later, and among these, the structure represented by AN1 is preferable.

303は有機基を表す。R303としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。R303の有機基として具体的には、例えば前記一般式(ZII)におけるR204、R205の具体例として挙げたアリール基、アルキル基、シクロアルキル基等を挙げることができる。 R 303 represents an organic group. The organic group as R 303 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the organic group for R 303 include an aryl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, and the like given as specific examples of R 204 and R 205 in the general formula (ZII).

また、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する構造部位としては、例えば、下記光酸発生剤が有しているスルホン酸前駆体となる構造部位を挙げることができる。   Moreover, as a structural site | part which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation, the structural site | part used as the sulfonic acid precursor which the following photoacid generator has can be mentioned, for example.

例えば、
M.TUNOOKA et. al.,Polymer Preprints Japan,35(8)、G.Berner et. al.,J.Rad.Curing,13(4)、W.J.Mijs et. al.,Coating Technol.,55(697),45(1983),Akzo、H.Adachiet. al.,Polymer Preprints,Japan,37(3)、欧州特許第0199,672号、同84515号、同199,672号、同044,115号、同0101,122号、米国特許第618,564号、同4,371,605号、同4,431,774号の各明細書、特開昭64-18143 号、特開平2-245756号、特開平4-365048号等の各公報に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物。
For example,
M.TUNOOKA et.al., Polymer Preprints Japan, 35 (8), G.Berner et.al., J.Rad.Curing, 13 (4), WJMijs et.al., Coating Technol., 55 (697) , 45 (1983), Akzo, H. Adachiet. Al., Polymer Preprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84515, 199,672, 044,115, 0101,122 U.S. Pat.Nos. 618,564, 4,371,605, and 4,431,774, JP-A-64-18143, JP-A-2-245756, JP-A-4-365048, etc. A compound that generates sulfonic acid by photolysis, such as

特開昭61−166544号公報等に記載のジスルホン化合物。
さらに、V.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(1980)、A.Abad et. al.,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、D.H.R.Barton et. al.,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物。
Disulfone compounds described in JP-A No. 61-166544.
Furthermore, VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (1980), A. Abad et. Al., Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971), DHR Barton et. Al., J. Chem. Soc., (C ), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like.

以下に、繰り返し単位(A)の具体例を挙げる。

Figure 2011168698
Specific examples of the repeating unit (A) are given below.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
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Figure 2011168698
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Figure 2011168698
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Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

樹脂(P)を含んだ組成物をArF露光用に用いる場合、繰り返し単位(A)の少なくとも一部は、ナフタレン環以外の芳香環を含んでいないことが好ましい。樹脂(P)を含んだ組成物をEB又はEUV露光用に用いる場合、2次電子発生効率の観点から、繰り返し単位(A)の少なくとも一部が芳香環を含んでいることが好ましい。   When using the composition containing resin (P) for ArF exposure, it is preferable that at least a part of the repeating unit (A) does not contain an aromatic ring other than a naphthalene ring. When using the composition containing resin (P) for EB or EUV exposure, it is preferable that at least a part of the repeating unit (A) contains an aromatic ring from the viewpoint of secondary electron generation efficiency.

繰り返し単位(A)としては、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
繰り返し単位(A)の含有量は、樹脂の全繰り返し単位に対して、0.5〜80モル%の範囲が好ましく、より好ましくは1〜60モル%の範囲であり、さらに好ましくは3〜40モル%の範囲である。
As the repeating unit (A), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The content of the repeating unit (A) is preferably in the range of 0.5 to 80 mol%, more preferably in the range of 1 to 60 mol%, still more preferably 3 to 40, based on all the repeating units of the resin. It is in the range of mol%.

樹脂(P)を含んだ組成物をArF露光用に用いる場合、ナフタレン環以外の芳香環を含んだ繰り返し単位(A)の含有量は、樹脂の全繰り返し単位に対して、0〜80モル%の範囲が好ましく、より好ましくは0〜60モル%の範囲であり、さらに好ましくは0〜40モル%の範囲である。   When the composition containing the resin (P) is used for ArF exposure, the content of the repeating unit (A) containing an aromatic ring other than the naphthalene ring is 0 to 80 mol% with respect to all the repeating units of the resin. Is preferable, more preferably in the range of 0 to 60 mol%, still more preferably in the range of 0 to 40 mol%.

樹脂(P)を含んだ組成物をEB又はEUV露光用に用いる場合、芳香環基を含んだ繰り返し単位(A)の含有量は、樹脂の全繰り返し単位に対して、0.5〜80モル%の範囲が好ましく、より好ましくは1〜60モル%の範囲であり、さらに好ましくは1〜40モル%の範囲である。   When the composition containing the resin (P) is used for EB or EUV exposure, the content of the repeating unit (A) containing an aromatic ring group is 0.5 to 80 mol relative to all the repeating units of the resin. % Is preferable, more preferably in the range of 1 to 60 mol%, still more preferably in the range of 1 to 40 mol%.

〔繰り返し単位(B)〕
樹脂(P)は、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる基を備えた繰り返し単位(B)を含んでいる。
アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。
[Repeating unit (B)]
The resin (P) contains a repeating unit (B) having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group.
Alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxyl groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamido groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imides. Group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, tris (alkylsulfonyl) methylene group, etc. Is mentioned.

好ましいアルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホン酸基が挙げられる。   Preferred alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxyl groups, fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), and sulfonic acid groups.

酸分解性基として好ましい基は、これらのアルカリ可溶性基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。   A preferable group as the acid-decomposable group is a group obtained by substituting the hydrogen atom of these alkali-soluble groups with a group capable of leaving with an acid.

酸で脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。 Examples of the group leaving with an acid include -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), -C (R 01 ) (R 02 ). ) (OR 39 ) and the like.

式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基と又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。 In the formula, each of R 36 to R 39 independently represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, a group obtained by combining an alkylene group and a monovalent aromatic ring group, or alkenyl. Represents a group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基又はアルケニル基を表す。 R 01 to R 02 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, a group in which an alkylene group and a monovalent aromatic ring group are combined, or an alkenyl group Represents.

酸分解性基としては好ましくは、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、第3級のアルキルエステル基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基である。
繰り返し単位(B)としては、下記一般式(V)で表される繰り返し単位がより好ましい。

Figure 2011168698
The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group or the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group.
As the repeating unit (B), a repeating unit represented by the following general formula (V) is more preferable.
Figure 2011168698

一般式(V)において、R51、R52、R53は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R52はL5と結合して環(好ましくは、5員もしくは6員環)を形成していてもよく、その場合のR52はアルキレン基を表わす。
5は、単結合または2価の連結基を表し、R52と環を形成する場合には3価の連結基を表す。
54はアルキル基を表し、R55及びR56は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基または1価の芳香環基を表す。R55及びR56は互いに結合して環を形成してもよい。但し、R55とR56が同時に水素原子であることはない。
In the general formula (V), R 51 , R 52 and R 53 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 52 may be bonded to L 5 to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring), and R 52 in this case represents an alkylene group.
L 5 represents a single bond or a divalent linking group, and in the case of forming a ring with R 52 , represents a trivalent linking group.
R 54 represents an alkyl group, and R 55 and R 56 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group or a monovalent aromatic ring group. R 55 and R 56 may combine with each other to form a ring. However, no R 55 and R 56 are hydrogen atoms at the same time.

一般式(V)について、更に詳細に説明する。
一般式(V)におけるR51〜R53のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していても良いメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基、特に好ましくは炭素数3以下のアルキル基が挙げられる。
The general formula (V) will be described in more detail.
The alkyl group represented by R 51 to R 53 in the general formula (V) is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, which may have a substituent, Examples thereof include alkyl groups having 20 or less carbon atoms such as hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and dodecyl group, more preferably alkyl groups having 8 or less carbon atoms, and particularly preferably alkyl groups having 3 or less carbon atoms.

アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R51〜R53におけるアルキル基と同様のものが好ましい。 The alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group is preferably the same as the alkyl group in R 51 to R 53 described above.

1価の脂肪族炭化水素環基としては、単環型でも、多環型でもよい。好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個で単環型の1価の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が特に好ましい。
The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group may be monocyclic or polycyclic. Preferably, a monocyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent, may be mentioned.
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.

上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。   Preferred substituents in each of the above groups include, for example, alkyl groups, monovalent aliphatic hydrocarbon ring groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, halogen atoms, alkoxy groups. Group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group and the like, and the substituent preferably has 8 or less carbon atoms.

またR52がアルキレン基でありL5と環を形成する場合、アルキレン基としては、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が挙げられる。炭素数1〜4のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜2のアルキレン基が特に好ましい。 When R 52 is an alkylene group and forms a ring with L 5 , the alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group or an octylene group. Groups. An alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is particularly preferable.

式(V)におけるR51、R53としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF3)、ヒドロキシメチル基(−CH2−OH)、クロロメチル基(−CH2−Cl)、フッ素原子(−F)が特に好ましい。R52としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、アルキレン基(L5と環を形成)がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF3)、ヒドロキシメチル基(−CH2−OH)、クロロメチル基(−CH2−Cl)、フッ素原子(−F)、メチレン基(Lと環を形成)、エチレン基(Lと環を形成)が特に好ましい。 R 51 and R 53 in Formula (V) are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom, and a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group (—CH 3 ). 2- OH), a chloromethyl group (—CH 2 —Cl), and a fluorine atom (—F) are particularly preferred. R 52 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, or an alkylene group (forming a ring with L 5 ), a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group (—CH 2 —OH), chloromethyl group (—CH 2 —Cl), fluorine atom (—F), methylene group (forms a ring with L 5 ), and ethylene group (forms a ring with L 5 ) are particularly preferred. .

で表される2価の連結基としては、アルキレン基、2価の芳香環基、−COO−L1−、−O−L1−、これらの2つ以上を組み合わせて形成される基等が挙げられる。ここで、L1はアルキレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、アルキレン基と2価の芳香環基を組み合わせた基を表す。 Examples of the divalent linking group represented by L 5, an alkylene group, a divalent aromatic ring group, -COO-L 1 -, - O-L 1 -, a group formed by combining two or more of these Etc. Here, L 1 represents an alkylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group in which an alkylene group and a divalent aromatic ring group are combined.

は、単結合、−COO−L1−(L1は炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、メチレン、プロピレン基がより好ましい。)または2価の芳香環基で表される基が好ましい。ArFエキシマレーザーで露光する場合には、193nm領域の吸収低減の観点から、単結合、−COO−L1−(L1は炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、メチレン、プロピレン基がより好ましい。)であることが好ましい。 L 5 is a single bond, —COO-L 1 — (L 1 is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methylene or propylene group) or a group represented by a divalent aromatic ring group. preferable. In the case of exposure with an ArF excimer laser, from the viewpoint of reducing absorption in the 193 nm region, a single bond, —COO-L 1 — (L 1 is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methylene or propylene group. .).

54〜R56のアルキル基としては炭素数1〜20のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、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、t-ブチル基などの炭素数1〜4のものが特に好ましい。 The alkyl group for R 54 to R 56 is preferably one having 1 to 20 carbon atoms, more preferably one having 1 to 10 carbon atoms, and a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, or n-butyl. Particularly preferred are those having 1 to 4 carbon atoms such as a group, isobutyl group and t-butyl group.

55及びR56で表される1価の脂肪族炭化水素環基としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性のものであってもよいし、ノルボニル基、アダマンチル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、等の多環性のものであってもよい。 The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group represented by R 55 and R 56, preferably one having 3 to 20 carbon atoms, cyclopentyl, may be of monocyclic and cyclohexyl group, A polycyclic group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tetracyclodecanyl group, or a tetracyclododecanyl group may be used.

また、R55及びR56が互いに結合して形成される環としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性のものであってもよいし、ノルボニル基、アダマンチル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、等の多環性のものであってもよい。R55及びR56が互いに結合して環を形成する場合、R54は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。 The ring formed by combining R 55 and R 56 with each other preferably has 3 to 20 carbon atoms, and may be monocyclic such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, or a norbornyl group. A polycyclic group such as an adamantyl group, a tetracyclodecanyl group, or a tetracyclododecanyl group. When R 55 and R 56 are bonded to each other to form a ring, R 54 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.

55及びR56で表される1価の芳香環基としては、炭素数6〜20のものが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。R55及びR56のどちらか一方が水素原子の場合、他方は1価の芳香環基であることが好ましい。 The monovalent aromatic ring groups represented by R 55 and R 56, preferably has 6 to 20 carbon atoms, for example, a phenyl group, a naphthyl group, and the like. When one of R 55 and R 56 is a hydrogen atom, the other is preferably a monovalent aromatic ring group.

ArFエキシマレーザーで露光する場合には、193nm領域の吸収低減の観点から、R55及びR56は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基であることが好ましい。 In the case of exposure with an ArF excimer laser, R 55 and R 56 are preferably each independently a hydrogen atom, an alkyl group, or a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group from the viewpoint of reducing absorption in the 193 nm region. .

一般式(V)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの合成方法としては、一般的な重合性基含有エステルの合成法を適用することが可能であり、特に限定されることはない。
以下に、一般式(V)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。

Figure 2011168698
As a method for synthesizing a monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (V), a general method for synthesizing a polymerizable group-containing ester can be applied and is not particularly limited.
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (V) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

また、樹脂(P)は、繰り返し単位(B)として、下記一般式(VI)で表される繰り返し単位を含んでいてもよく、特に電子線、EUVで露光する場合に好ましい。

Figure 2011168698
Moreover, resin (P) may contain the repeating unit represented by the following general formula (VI) as a repeating unit (B), and is especially preferable when exposing with an electron beam and EUV.
Figure 2011168698

一般式(VI)中、R61、R62、R63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R62はAr6と結合して環(好ましくは、5員もしくは6員環)を形成していてもよく、その場合のR62はアルキレン基を表わす。
Ar6は、2価の芳香環基を表す。
Yは、複数ある場合は各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
In general formula (VI), R 61 , R 62 and R 63 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 62 may be bonded to Ar 6 to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring), and R 62 in this case represents an alkylene group.
Ar 6 represents a divalent aromatic ring group.
Y, when there are a plurality, each independently represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
n represents an integer of 1 to 4.

一般式(VI)について更に詳細に説明する。
一般式(VI)におけるR61〜R63のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基が挙げられる。
General formula (VI) will be described in more detail.
The alkyl group of R 61 to R 63 in the general formula (VI) is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, which may have a substituent, Examples thereof include alkyl groups having 20 or less carbon atoms such as hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, and dodecyl group, and more preferable examples include alkyl groups having 8 or less carbon atoms.

アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R61〜R63におけるアルキル基と同様のものが好ましい。 As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group, the same alkyl groups as those described above for R 61 to R 63 are preferable.

1価の脂肪族炭化水素環基としては、単環型でも多環型でもよく、好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個の単環型の1価の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子がより好ましい。
The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group may be monocyclic or polycyclic, and preferably has 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, cyclopentyl group, or cyclohexyl group, which may have a substituent. And a monocyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is more preferable.

62がアルキレン基を表す場合、アルキレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。 If R 62 represents an alkylene group, the alkylene group, preferably a methylene group which may have a substituent group, an ethylene group, a propylene group, butylene group, hexylene group, 1 to 8 carbon atoms such as octylene Can be mentioned.

Ar6は、2価の芳香環基を表す。2価の芳香環基は、置換基を有していても良く、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基などの炭素数6〜18のアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を好ましい例として挙げることができる。 Ar 6 represents a divalent aromatic ring group. The divalent aromatic ring group may have a substituent, for example, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, or a thiophene, furan, pyrrole, benzo Preferred examples include divalent aromatic ring groups containing a heterocycle such as thiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, and thiazole.

上述したアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基及び2価の芳香環基が有し得る置換基としては、上述した一般式(V)におけるR51〜R53により表わされる各基が有し得る置換基と同様の具体例が挙げられる。 Examples of the substituent that the alkyl group, the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, the alkoxycarbonyl group, the alkylene group, and the divalent aromatic ring group may have include R 51 to R 53 in the general formula (V). Specific examples similar to the substituents which each group represented by can have are given.

nは1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
n個のYは、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、n個中の少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
酸の作用により脱離する基Yとしては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−CH(R36)(Ar)等を挙げることができる。
n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
n Y's each independently represent a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of n represents a group capable of leaving by the action of an acid.
Examples of the group Y leaving by the action of an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (═O) —O—C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ). ), -C (R 01 ) (R 02 ) (OR 39 ), -C (R 01 ) (R 02 ) -C (= O) -O-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —CH (R 36 ) (Ar) and the like can be mentioned.

式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。 In the formula, each of R 36 to R 39 independently represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, a group obtained by combining an alkylene group and a monovalent aromatic ring group, or an alkenyl group. Represents. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基又はアルケニル基を表す。 R 01 and R 02 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, a group in which an alkylene group and a monovalent aromatic ring group are combined, or an alkenyl group Represents.

Arは、1価の芳香環基を表す。   Ar represents a monovalent aromatic ring group.

36〜R39、R01及びR02のアルキル基は、炭素数1〜8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、n−ブチル基、sec−ブチル基、へキシル基、オクチル基等を挙げることができる。 The alkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl. Group, octyl group and the like.

36〜R39、R01及びR02の1価の脂肪族炭化水素環基は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8の脂肪族炭化水素環基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20の脂肪族炭化水素環基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を挙げることができる。尚、脂肪族炭化水素環基中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。 The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group for R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably an aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic type, an aliphatic hydrocarbon ring group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, for example, an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, A tetracyclododecyl group, an androstanyl group, etc. can be mentioned. In addition, a part of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon ring group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.

36〜R39、R01及びR02及びArの1価の芳香環基は、炭素数6〜10の1価の芳香環基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を挙げることができる。 The monovalent aromatic ring group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 and Ar is preferably a monovalent aromatic ring group having 6 to 10 carbon atoms, for example, aryl such as phenyl group, naphthyl group, anthryl group And a divalent aromatic ring group containing a heterocyclic ring such as a group, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole.

36〜R39、R01及びR02のアルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基としては、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。 The group in which the alkylene group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 and the monovalent aromatic ring group are combined is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, or a naphthylmethyl group. Etc.

36〜R39、R01及びR02のアルケニル基は、炭素数2〜8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロへキセニル基等を挙げることができる。 The alkenyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

36とR37とが、互いに結合して形成する環は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8の脂肪族炭化水素環構造が好ましく、例えば、シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロへキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20の脂肪族炭化水素環構造が好ましく、例えば、アダマンタン構造、ノルボルナン構造、ジシクロペンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等を挙げることができる。尚、脂肪族炭化水素環構造中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。 The ring formed by combining R 36 and R 37 with each other may be monocyclic or polycyclic. As the monocyclic type, an aliphatic hydrocarbon ring structure having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a cycloheptane structure, and a cyclooctane structure. Can do. As the polycyclic type, an aliphatic hydrocarbon ring structure having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and examples thereof include an adamantane structure, a norbornane structure, a dicyclopentane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure. A part of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon ring structure may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.

36〜R39、R01、R02、及びArとしての上記各基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。
酸の作用により脱離する基Yとしては、下記一般式(VI−A)で表される構造がより好ましい。

Figure 2011168698
The above groups as R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group and a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group. , Aryl group, amino group, amide group, ureido group, urethane group, hydroxyl group, carboxyl group, halogen atom, alkoxy group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group, etc. The number of carbon atoms of the substituent is preferably 8 or less.
As the group Y leaving by the action of an acid, a structure represented by the following general formula (VI-A) is more preferable.
Figure 2011168698

ここで、L1及びL2は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基又はアルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基を表す。 Here, L 1 and L 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, or a group in which an alkylene group and a monovalent aromatic ring group are combined. Represents.

Mは、単結合又は2価の連結基を表す。   M represents a single bond or a divalent linking group.

Qは、アルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよい1価の脂肪族炭化水素環基、ヘテロ原子を含んでいてもよい1価の芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。   Q is an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group that may contain a hetero atom, a monovalent aromatic ring group that may contain a hetero atom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, or a cyano group. Or represents an aldehyde group.

Q、M、L1の少なくとも2つが結合して環(好ましくは、5員もしくは6員環)を形成してもよい。 At least two of Q, M, and L 1 may combine to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring).

1及びL2としてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。 The alkyl group as L 1 and L 2 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl. Preferred examples include a group and an octyl group.

1及びL2としての1価の脂肪族炭化水素環基は、例えば炭素数3〜15個の脂肪族炭化水素環基であって、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等を好ましい例として挙げることができる。 The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group as L 1 and L 2 is, for example, an aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 15 carbon atoms, specifically, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, An adamantyl group etc. can be mentioned as a preferable example.

1及びL2としての1価の芳香環基は、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましい例として挙げることができる。 The monovalent aromatic ring group as L 1 and L 2 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Specifically, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group and the like are preferable examples. Can be mentioned.

1及びL2としてのアルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基は、例えば、炭素数6〜20であって、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基が挙げられる。 Group formed by combining an alkylene group and a monovalent aromatic ring group represented by L 1 and L 2 are, for example, a 6 to 20 carbon atoms, a benzyl group, an aralkyl group such as a phenethyl group.

Mとしての2価の連結基は、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基など)、2価の脂肪族炭化水素環基(例えば、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基など)、アルケニレン基(例えば、エチレン基、プロペニレン基、ブテニレン基など)、2価の芳香環基(例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基など)、−S−、−O−、−CO−、−SO2−、−N(R0)−、およびこれらの複数を組み合わせた2価の連結基である。R0は、水素原子またはアルキル基(例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基など)である。 The divalent linking group as M is, for example, an alkylene group (for example, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, octylene group, etc.), a divalent aliphatic hydrocarbon ring group (for example, cyclohexane). Pentylene group, cyclohexylene group, adamantylene group, etc.), alkenylene group (eg, ethylene group, propenylene group, butenylene group, etc.), divalent aromatic ring group (eg, phenylene group, tolylene group, naphthylene group, etc.), A divalent linking group in which —S—, —O—, —CO—, —SO 2 —, —N (R 0 ) —, and a combination thereof are combined. R 0 represents a hydrogen atom or an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group). Octyl group, etc.).

Qとしてのアルキル基は、上述のL1及びL2としての各基と同様である。
Qとしてのヘテロ原子を含んでいてもよい1価の脂肪族炭化水素環基及びヘテロ原子を含んでいてもよい1価の芳香環基に於ける、ヘテロ原子を含まない肪族炭化水素環基及びへテロ原子を含まない1価の芳香環基としては、上述のL1及びL2としての1価の脂肪族炭化水素環基、及び1価の芳香環基などが挙げられ、好ましくは、炭素数3〜15である。
The alkyl group as Q is the same as the above-described groups as L 1 and L 2 .
The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group which may contain a hetero atom as Q and the aliphatic hydrocarbon ring group which does not contain a hetero atom in a monovalent aromatic ring group which may contain a hetero atom Examples of the monovalent aromatic ring group not containing a hetero atom include the above-described monovalent aliphatic hydrocarbon ring groups as L 1 and L 2 , and monovalent aromatic ring groups. It is C3-C15.

ヘテロ原子を含む1価の脂肪族炭化水素環基及びヘテロ原子を含む1価の芳香環基としては、例えば、チイラン、シクロチオラン、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール、ピロリドン等のヘテロ環構造を有する基が挙げられるが、一般にヘテロ環と呼ばれる構造(炭素とヘテロ原子で形成される環、あるいはヘテロ原子にて形成される環)であれば、これらに限定されない。   Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group containing a hetero atom and the monovalent aromatic ring group containing a hetero atom include thiirane, cyclothiolane, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, and imidazole. , Benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole, pyrrolidone, and other groups having a heterocyclic structure, but generally called a heterocyclic ring (a ring formed of carbon and a heteroatom, or a ring formed of a heteroatom ), It is not limited to these.

Q、M、L1の少なくとも2つが結合して形成してもよい環としては、Q、M、L1の少なくとも2つが結合して、例えば、プロピレン基、ブチレン基を形成して、酸素原子を含有する5員または6員環を形成する場合が挙げられる。 Q, M, as a ring which may be formed by combining at least two L 1, Q, M, by combining at least two L 1, for example, a propylene group, to form a butylene group, an oxygen atom In the case of forming a 5-membered or 6-membered ring containing.

一般式(VI−A)におけるL1、L2、M、Qで表される各基は、置換基を有していてもよく、例えば、前述のR36〜R39、R01、R02、及びArが有してもよい置換基として挙げたものが挙げられ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。 Each group represented by L 1 , L 2 , M, and Q in the general formula (VI-A) may have a substituent, for example, R 36 to R 39 , R 01 , R 02 described above. And those exemplified as the substituent that Ar may have, and the number of carbon atoms of the substituent is preferably 8 or less.

−M−Qで表される基として、炭素数1〜30個で構成される基が好ましく、炭素数5〜20個で構成される基がより好ましい。   The group represented by -MQ is preferably a group composed of 1 to 30 carbon atoms, more preferably a group composed of 5 to 20 carbon atoms.

以下に繰り返し単位(B)の好ましい具体例として、一般式(VI)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。

Figure 2011168698
Specific examples of the repeating unit represented by formula (VI) are shown below as preferred specific examples of the repeating unit (B), but the present invention is not limited thereto.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

本発明の樹脂(P)中における繰り返し単位(B)の含有率は、樹脂(P)中の全繰り返し単位に対して、3〜90モル%の範囲が好ましく、5〜80モル%の範囲がより好ましく、7〜70モル%の範囲が特に好ましい。
樹脂中の繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)との比率(Aのモル数/ Bのモル数)は、0.04〜1.0が好ましく、0.05〜0.9がより好ましく、0.06〜0.8が特に好ましい。
The content of the repeating unit (B) in the resin (P) of the present invention is preferably in the range of 3 to 90 mol%, and in the range of 5 to 80 mol% with respect to all the repeating units in the resin (P). More preferably, the range of 7 to 70 mol% is particularly preferable.
The ratio of the repeating unit (A) to the repeating unit (B) in the resin (number of moles of A / number of moles of B) is preferably 0.04 to 1.0, more preferably 0.05 to 0.9. 0.06-0.8 is particularly preferable.

感活性光線性又は感放射線性樹脂(P)は、繰り返し単位(A)及び(B)以外の繰り返し単位を更に含んでいてもよい。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin (P) may further contain a repeating unit other than the repeating units (A) and (B).

〔繰り返し単位(C)〕
樹脂(P)は、さらに、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を有する繰り返し単位(C)を有することが好ましい。
アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基としては、ラクトン構造、フェニルエステル構造などが挙げられる。
繰り返し単位(C)としては、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位がより好ましい。

Figure 2011168698
[Repeating unit (C)]
The resin (P) preferably further has a repeating unit (C) having a group that decomposes under the action of an alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer.
Examples of the group that decomposes by the action of an alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer include a lactone structure and a phenyl ester structure.
As the repeating unit (C), a repeating unit represented by the following general formula (AII) is more preferable.
Figure 2011168698

一般式(AII)中、
Rb0は、水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Rb0として、好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基であり、水素原子、メチル基が特に好ましい。
In general formula (AII),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) which may have a substituent.
Preferred substituents that the alkyl group represented by Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom. Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Rb 0 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Abは、単結合、アルキレン基、単環または多環の脂肪族炭化水素環構造を有する2価の連結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、又はこれらを組み合わせた2価の連結基を表す。好ましくは、単結合、−Ab1−CO2−で表される2価の連結基である。
Ab1は、直鎖又は分岐アルキレン基、単環または多環の脂肪族炭化水素環基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基、ノルボルニレン基である。
Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbon ring structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a divalent linking group obtained by combining these. . Preferably a single bond, -Ab 1 -CO 2 - is a divalent linking group represented by.
Ab 1 is a linear or branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbon ring group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group, or a norbornylene group.

Vは、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を表す。好ましくはエステル結合を有する基であり、中でもラクトン構造を有する基がより好ましい。   V represents a group that decomposes under the action of an alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer. A group having an ester bond is preferable, and a group having a lactone structure is more preferable.

ラクトン構造を有する基としては、ラクトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。Vとしては下記一般式(LC1−1)〜(LC1−17)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基がより好ましい。また、樹脂(P)は、繰り返し単位(C)以外に更にラクトン構造が主鎖に直接結合した繰り返し単位を含有していてもよい。好ましいラクトン構造としては(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)である。

Figure 2011168698
As the group having a lactone structure, any group having a lactone structure can be used, but a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferable, and a bicyclo structure or a spiro structure is added to the 5- to 7-membered ring lactone structure. Those in which other ring structures are condensed in the form to be formed are preferred. V is more preferably a group having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-17). In addition to the repeating unit (C), the resin (P) may further contain a repeating unit in which a lactone structure is directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), and (LC1-14).
Figure 2011168698

ラクトン構造部分は、置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7の1価の脂肪族炭化水素環基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、酸分解性基である。nは、0〜4の整数を表す。nが2以上の時、複数存在する置換基(Rb2)は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基(Rb2)同士が結合して環を形成してもよい。 The lactone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Examples include an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. More preferably, they are a C1-C4 alkyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. n 2 represents an integer of 0-4. When n 2 is 2 or more, a plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring. .

ラクトン基を有する繰り返し単位は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90以上のものが好ましく、より好ましくは95以上である。   The repeating unit having a lactone group usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.

樹脂(P)中の繰り返し単位(C)の含有率は、全繰り返し単位に対して、0.5〜80モル%の範囲が好ましく、より好ましくは1〜60モル%の範囲であり、さらに好ましくは2〜40モル%の範囲である。繰り返し単位(C)は1種類であってもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。特定のラクトン構造を用いることでラインエッジラフネス、現像欠陥が良好になる。
以下に、樹脂(P)中の繰り返し単位(C)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。式中、Rxは、H,CH,CHOH,またはCFを表す。

Figure 2011168698
The content of the repeating unit (C) in the resin (P) is preferably in the range of 0.5 to 80 mol%, more preferably in the range of 1 to 60 mol%, even more preferably with respect to all the repeating units. Is in the range of 2-40 mol%. One type of repeating unit (C) may be used, or two or more types may be used in combination. By using a specific lactone structure, line edge roughness and development defects are improved.
Although the specific example of the repeating unit (C) in resin (P) is shown below, this invention is not limited to this. In the formula, Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

〔繰り返し単位(D)〕
本発明の樹脂(P)は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位(D)を有していることが好ましい。アルカリ可溶性基としてはフェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、ビスルスルホニルイミド基、α位が電子求引性基で置換された脂肪族アルコール(例えばヘキサフロロイソプロパノール基)が挙げられる。
[Repeating unit (D)]
The resin (P) of the present invention preferably has a repeating unit (D) having an alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bisulsulfonylimide group, and an aliphatic alcohol (for example, a hexafluoroisopropanol group) in which the α-position is substituted with an electron withdrawing group. .

ArFエキシマレーザーで露光する場合には、カルボキシル基を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を含有することによりコンタクトホール用途での解像性が増す。アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、アクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位のような樹脂の主鎖に直接アルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、あるいは連結基を介して樹脂の主鎖にアルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、更にはアルカリ可溶性基を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入、のいずれも好ましく、連結基は単環又は多環の環状炭化水素構造を有していてもよい。特に好ましくはアクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位である。   In the case of exposing with an ArF excimer laser, it is more preferable to have a repeating unit having a carboxyl group. By containing the repeating unit having an alkali-soluble group, the resolution in contact hole applications is increased. The repeating unit having an alkali-soluble group includes a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or an alkali in the main chain of the resin through a linking group. Either a repeating unit to which a soluble group is bonded, or a polymerization initiator or chain transfer agent having an alkali-soluble group is used at the time of polymerization and introduced at the end of the polymer chain. Both are preferable, and the linking group is monocyclic or polycyclic. It may have a cyclic hydrocarbon structure. Particularly preferred are repeating units of acrylic acid or methacrylic acid.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の含有率は、樹脂(P)中の全繰り返し単位に対し、0〜20mol%が好ましく、より好ましくは0〜15mol%、更に好ましくは0〜10mol%である。
アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
具体例中、RxはH,CH,CHOH,又はCFを表す。

Figure 2011168698
As for the content rate of the repeating unit which has an alkali-soluble group, 0-20 mol% is preferable with respect to all the repeating units in resin (P), More preferably, it is 0-15 mol%, More preferably, it is 0-10 mol%.
Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group are shown below, but the present invention is not limited thereto.
In specific examples, Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .
Figure 2011168698

KrFエキシマレーザー光、電子線、X線、波長50nm以下の高エネルギー光線(EUVなど)で露光する場合には、芳香環基を有するアルカリ可溶性基であることが好ましく、下記一般式(IV)で表される構造がより好ましい。

Figure 2011168698
In the case of exposure with KrF excimer laser light, electron beam, X-ray, or high energy light (EUV, etc.) having a wavelength of 50 nm or less, an alkali-soluble group having an aromatic ring group is preferable. The structure represented is more preferred.
Figure 2011168698

ここで、R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R42はArと結合して環(好ましくは5員又は6員環)を形成していてもよく、その場合のR42はアルキレン基を表わす。
Ar4は、2価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
Here, R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 42 may be bonded to Ar 4 to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring), and R 42 in this case represents an alkylene group.
Ar 4 represents a divalent aromatic ring group.
n represents an integer of 1 to 4.

式(IV)におけるR41、R42、R43のアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、及びアルコキシカルボニル基及びこれらの基が有し得る置換基の具体例としては、上掲の一般式(V)における各基と同様の具体例が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group represented by R 41 , R 42 , and R 43 in formula (IV), a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group, and a substituent that these groups may have include: Specific examples similar to the respective groups in the above general formula (V) can be given.

Ar4は、2価の芳香環基を表す。2価の芳香環基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などの炭素数6〜18のアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を好ましい例として挙げることができる。 Ar 4 represents a divalent aromatic ring group. The divalent aromatic ring group may have a substituent, for example, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, an anthracenylene group, or, for example, thiophene, furan, Preferred examples include divalent aromatic ring groups containing heterocycles such as pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, and thiazole.

上記各基における好ましい置換基としては、R51〜R53で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、フェニル基等のアリール基が挙げられる。 Preferred substituents in each of the above groups are alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, hydroxyethoxy groups, propoxy groups, hydroxypropoxy groups, butoxy groups, etc., aryl groups such as phenyl groups, and the like mentioned for R 51 to R 53. Groups.

Arとしては、置換基を有していてもよい炭素数6〜18のアリーレン基がより好ましく、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基が特に好ましい。 As Ar 4 , an arylene group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent is more preferable, and a phenylene group, a naphthylene group, and a biphenylene group are particularly preferable.

繰り返し単位(D)が特に一般式(IV)で表される場合の好ましい含有率は、樹脂(P)中の全繰り返し単位に対し、3〜90mol%が好ましく、より好ましくは5〜80mol%、更に好ましくは7〜70mol%である。
以下に、一般式(IV)で表されるアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。式中、aは1〜2の整数を表す。

Figure 2011168698
The preferred content when the repeating unit (D) is represented by the general formula (IV) is preferably from 3 to 90 mol%, more preferably from 5 to 80 mol%, based on all repeating units in the resin (P). More preferably, it is 7-70 mol%.
Although the specific example of the repeating unit which has an alkali-soluble group represented by general formula (IV) below is shown, this invention is not limited to this. In formula, a represents the integer of 1-2.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

〔その他の繰り返し単位〕
樹脂(P)は、上述した繰り返し単位(A)乃至(D)以外の繰り返し単位であって、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を更に有していてもよい。これにより基板密着性、現像液親和性を向上させることができる。水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位は、水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位であることが好ましく、酸分解性基を有さないことが好ましい。水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造に於ける、脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造としては、下記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される部分構造が好ましい。

Figure 2011168698
[Other repeat units]
The resin (P) is a repeating unit other than the repeating units (A) to (D) described above, and may further have a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group. As a result, substrate adhesion and developer compatibility can be improved. The repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group, and preferably has no acid-decomposable group. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group, or a norbornane group. As the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group, partial structures represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId) are preferable.
Figure 2011168698

一般式(VIIa)〜(VIIc)に於いて、Rc〜Rcは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。ただし、Rc〜Rcの内の少なくとも1つは、水酸基又はシアノ基を表す。好ましくは、Rc〜Rcの内の1つ又は2つが、水酸基で、残りが水素原子である。一般式(VIIa)に於いて、更に好ましくは、Rc〜Rcの内の2つが、水酸基で、残りが水素原子である。 In the general formulas (VIIa) to (VIIc), R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a cyano group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the rest are hydrogen atoms. In general formula (VIIa), more preferably, two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the rest are hydrogen atoms.

一般式(VIIa)〜(VIId)で表される部分構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AIIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位を挙げることができる。

Figure 2011168698
Examples of the repeating unit having a partial structure represented by the general formulas (VIIa) to (VIId) include the repeating units represented by the following general formulas (AIIa) to (AIId).
Figure 2011168698

一般式(AIIa)〜(AIId)に於いて、Rcは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。
c〜Rcは、一般式(VIIa)〜(VIIc)に於ける、Rc〜Rcと同義である。
In the general formulas (AIIa) to (AIId), R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.
R 2 c to R 4 c are in the general formula (VIIa) ~ (VIIc), same meanings as R 2 c~R 4 c.

水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

Figure 2011168698
Specific examples of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group are given below, but the present invention is not limited thereto.
Figure 2011168698

樹脂(P)は、更に極性基を持たない脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を有することができる。このような繰り返し単位としては、一般式(VII)で表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2011168698
The resin (P) can further have a repeating unit that has an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group and does not exhibit acid decomposability. An example of such a repeating unit is a repeating unit represented by the general formula (VII).
Figure 2011168698

一般式(VII)中、Rは少なくとも一つの脂環炭化水素構造を有し、水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。
Raは水素原子、アルキル基又は−CH−O−Ra基を表す。式中、Raは、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。Raは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に好ましい。
In general formula (VII), R 5 represents a hydrocarbon group having at least one alicyclic hydrocarbon structure and having neither a hydroxyl group nor a cyano group.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group. Ra is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

が有する脂環炭化水素構造には、単環式炭化水素基及び多環式炭化水素基が含まれる。単環式炭化水素基としては、たとえば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基などの炭素数3から12のシクロアルキル基、シクロへキセニル基など炭素数3から12のシクロアルケニル基が挙げられる。好ましい単環式炭化水素基としては、炭素数3から7の単環式炭化水素基であり、より好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。 The alicyclic hydrocarbon structure possessed by R 5 includes a monocyclic hydrocarbon group and a polycyclic hydrocarbon group. Examples of the monocyclic hydrocarbon group include cycloalkenyl having 3 to 12 carbon atoms such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group and the like, and cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms and cyclohexenyl group. Groups. Preferable monocyclic hydrocarbon groups are monocyclic hydrocarbon groups having 3 to 7 carbon atoms, and more preferable examples include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.

多環式炭化水素基には環集合炭化水素基、架橋環式炭化水素基が含まれ、環集合炭化水素基の例としては、ビシクロヘキシル基、パーヒドロナフタレニル基などが含まれる。架橋環式炭化水素環として、例えば、ピナン、ボルナン、ノルピナン、ノルボルナン、ビシクロオクタン環(ビシクロ[2.2.2]オクタン環、ビシクロ[3.2.1]オクタン環等)などの2環式炭化水素環及び、ホモブレダン、アダマンタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[4.3.1.12,5]ウンデカン環などの3環式炭化水素環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、パーヒドロ−1,4−メタノ−5,8−メタノナフタレン環などの4環式炭化水素環などが挙げられる。また、架橋環式炭化水素環には、縮合環式炭化水素環、例えば、パーヒドロナフタレン(デカリン)、パーヒドロアントラセン、パーヒドロフェナントレン、パーヒドロアセナフテン、パーヒドロフルオレン、パーヒドロインデン、パーヒドロフェナレン環などの5〜8員シクロアルカン環が複数個縮合した縮合環も含まれる。 The polycyclic hydrocarbon group includes a ring assembly hydrocarbon group and a bridged cyclic hydrocarbon group, and examples of the ring assembly hydrocarbon group include a bicyclohexyl group and a perhydronaphthalenyl group. As the bridged cyclic hydrocarbon ring, for example, bicyclic such as pinane, bornane, norpinane, norbornane, bicyclooctane ring (bicyclo [2.2.2] octane ring, bicyclo [3.2.1] octane ring, etc.) Hydrocarbon rings and tricyclic hydrocarbon rings such as homobredan, adamantane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [4.3.1.1 2,5 ] undecane ring, tetracyclo [ 4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, and tetracyclic hydrocarbon rings such as perhydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene ring. The bridged cyclic hydrocarbon ring includes a condensed cyclic hydrocarbon ring such as perhydronaphthalene (decalin), perhydroanthracene, perhydrophenanthrene, perhydroacenaphthene, perhydrofluorene, perhydroindene, perhydroindene. A condensed ring in which a plurality of 5- to 8-membered cycloalkane rings such as a phenalene ring are condensed is also included.

好ましい架橋環式炭化水素環として、ノルボルニル基、アダマンチル基、ビシクロオクタニル基、トリシクロ[5、2、1、02,6]デカニル基、などが挙げられる。より好ましい架橋環式炭化水素環としてノルボニル基、アダマンチル基が挙げられる。 Preferred examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring include a norbornyl group, an adamantyl group, a bicyclooctanyl group, a tricyclo [5,2,1,0 2,6 ] decanyl group, and the like. More preferable examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring include a norbornyl group and an adamantyl group.

これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していても良く、好ましい置換基としてはハロゲン原子、アルキル基、保護基で保護された水酸基、保護基で保護されたアミノ基などが挙げられる。好ましいハロゲン原子としては臭素、塩素、フッ素原子、好ましいアルキル基としてはメチル、エチル、ブチル、t−ブチル基が挙げられる。上記のアルキル基は更に置換基を有していても良く、更に有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、保護基で保護された水酸基、保護基で保護されたアミノ基を挙げることができる。   These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent, and preferable substituents include a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group protected with a protecting group, an amino group protected with a protecting group, and the like. . Preferred halogen atoms include bromine, chlorine and fluorine atoms, and preferred alkyl groups include methyl, ethyl, butyl and t-butyl groups. The above alkyl group may further have a substituent, and examples of the substituent that may further have a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group protected with a protective group, and an amino group protected with a protective group Can be mentioned.

保護基としては、たとえばアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アラルキル基、置換メチル基、置換エチル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基が挙げられる。好ましいアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基、好ましい置換メチル基としてはメトキシメチル、メトキシチオメチル、ベンジルオキシメチル、t−ブトキシメチル、2−メトキシエトキシメチル基、好ましい置換エチル基としては、1−エトキシエチル、1−メチル−1−メトキシエチル、好ましいアシル基としては、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、ピバロイル基などの炭素数1〜6の脂肪族アシル基、アルコキシカルボニル基としては炭素数1〜4のアルコキシカルボニル基などが挙げられる。   Examples of the protecting group include an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aralkyl group, a substituted methyl group, a substituted ethyl group, an alkoxycarbonyl group, and an aralkyloxycarbonyl group. Preferred alkyl groups include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, preferred substituted methyl groups include methoxymethyl, methoxythiomethyl, benzyloxymethyl, t-butoxymethyl, 2-methoxyethoxymethyl groups, and preferred substituted ethyl groups. 1-ethoxyethyl, 1-methyl-1-methoxyethyl, preferred acyl groups include formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, valeryl, pivaloyl groups, etc., aliphatic acyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxycarbonyl Examples of the group include an alkoxycarbonyl group having 1 to 4 carbon atoms.

また、Rとしては、アリール基又はアラルキル基であってもよい。
アリール基としては炭素数6〜12のものが好ましく、具体的にはフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが挙げられる。アリール基は更にアルキル基、シクロアルキル基などで置換されていてもよい。
R 5 may be an aryl group or an aralkyl group.
As the aryl group, those having 6 to 12 carbon atoms are preferable, and specific examples include a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group. The aryl group may be further substituted with an alkyl group, a cycloalkyl group or the like.

アラルキル基としては、炭素数7〜15のものが好ましく、具体的にはベンジル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。アラルキル基は更にアルキル基、シクロアルキル基などで置換されていてもよい。   As the aralkyl group, those having 7 to 15 carbon atoms are preferable, and specific examples include a benzyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group. The aralkyl group may be further substituted with an alkyl group, a cycloalkyl group or the like.

極性基を持たない脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位の含有率は、樹脂(P)中の全繰り返し単位に対し、0〜40モル%が好ましく、より好ましくは0〜20モル%である。   The content of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group and not exhibiting acid decomposability is preferably 0 to 40 mol%, more preferably based on all repeating units in the resin (P). 0 to 20 mol%.

極性基を持たない脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。式中、Raは、H、CH、CHOH、又はCFを表す。

Figure 2011168698
Specific examples of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group and not exhibiting acid decomposability are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Ra represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .
Figure 2011168698

本発明の樹脂(P)は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を有することができる。   The resin (P) of the present invention has, in addition to the above repeating structural units, dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general required properties of resist, resolving power, heat resistance, sensitivity. Various repeating structural units can be included for the purpose of adjusting the etc.

このような繰り返し構造単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
これにより、本発明の組成物に用いられる樹脂に要求される性能、特に、塗布溶剤に対する溶解性、製膜性(ガラス転移点)、アルカリ現像性、膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、未露光部の基板への密着性、ドライエッチング耐性、等の微調整が可能となる。
Examples of such repeating structural units include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers.
As a result, the performance required for the resin used in the composition of the present invention, particularly solubility in coating solvent, film-forming property (glass transition point), alkali developability, film slippage (selection of hydrophilicity / hydrophobicity, alkali-soluble group) Fine adjustments such as adhesion of the unexposed part to the substrate and dry etching resistance can be performed.

このような単量体として、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
その他にも、上記種々の繰り返し構造単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。
As such monomers, for example, addition polymerization selected from acrylic esters, methacrylic esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonic esters, and the like. Examples include compounds having one unsaturated bond.
In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating structural units may be copolymerized.

本発明の組成物に用いられる樹脂(P)において、各繰り返し構造単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。   In the resin (P) used in the composition of the present invention, the molar ratio of each repeating structural unit is the resist dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general resist performance required. It is appropriately set to adjust the resolving power, heat resistance, sensitivity and the like.

樹脂(P)の形態としては、ランダム型、ブロック型、クシ型、スター型のいずれの形態でもよい。
〔樹脂(P)の合成方法〕
樹脂(P)は、繰り返し単位(A)に対応した単量体(M−A)と繰り返し単位(B)に対応した単量体(M−B)とを含んだ反応系を、塩基性化合物の存在下で重合させることにより合成する。なお、この反応系は、上述した種々の繰り返し単位に対応した単量体を共重合成分として含んでいてもよい。
The form of the resin (P) may be any of random type, block type, comb type, and star type.
[Synthesis Method of Resin (P)]
Resin (P) is a basic compound formed from a reaction system containing a monomer (MA) corresponding to repeating unit (A) and a monomer (MB) corresponding to repeating unit (B). It is synthesized by polymerizing in the presence of In addition, this reaction system may contain the monomer corresponding to the various repeating unit mentioned above as a copolymerization component.

本発明者らは、従来の方法によりこれら単量体の重合反応を行った場合、得られる樹脂(P)の純度が必ずしも高くないことを見出した。そこで、本発明者らは、この新たな問題点を解決すべく、種々の検討を行った。その結果、本発明者らは、反応系に塩基性化合物を共存させることにより、得られる樹脂(P)の純度が劇的に改善することを発見した。   The present inventors have found that the purity of the resulting resin (P) is not necessarily high when the polymerization reaction of these monomers is performed by a conventional method. Therefore, the present inventors conducted various studies to solve this new problem. As a result, the present inventors have found that the purity of the resulting resin (P) is dramatically improved by allowing a basic compound to coexist in the reaction system.

その理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは、以下のように推測している。即ち、上記の反応を行う場合、繰り返し単位(A)若しくは単量体(M−A)が反応中に分解することにより発生した酸、及び/又は、原料の単量体などに含まれていた極微量の酸が系中に存在し得る。これら酸は、反応中に、繰り返し単位(B)若しくは単量体(M−B)が備えている酸分解性基の一部を分解することがある。そのため、従来の方法によりこれら単量体の重合反応を行うと、即ち、塩基性化合物を共存させることなしに上記反応を行うと、得られる樹脂(P)の純度が低下する。他方、上記の重合反応を塩基性化合物の存在下で行うと、上記の酸の少なくとも一部が塩基性化合物によりトラップされ、酸分解性基の分解を効果的に抑制することができる。したがって、こうすると、得られる樹脂(P)の純度が向上する。   The reason for this is not always clear, but the present inventors speculate as follows. That is, when the above reaction is performed, the repeating unit (A) or the monomer (MA) is contained in the acid and / or raw material monomer generated by decomposition during the reaction. A trace amount of acid may be present in the system. These acids may decompose some of the acid-decomposable groups of the repeating unit (B) or monomer (MB) during the reaction. Therefore, when the polymerization reaction of these monomers is performed by a conventional method, that is, when the above reaction is performed without the coexistence of a basic compound, the purity of the obtained resin (P) is lowered. On the other hand, when the polymerization reaction is performed in the presence of a basic compound, at least a part of the acid is trapped by the basic compound, and decomposition of the acid-decomposable group can be effectively suppressed. Therefore, this improves the purity of the resin (P) obtained.

上記の反応は、ラジカル重合反応であってもよく、カチオン又はアニオン重合反応であってもよい。また、この反応は、単量体及び重合開始剤を溶媒に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法により行ってもよく、加熱した溶媒に単量体と重合開始剤との溶液を1〜10時間かけて滴下して加える滴下重合法により行ってもよい。これらのうち、滴下重合法が好ましい。   The above reaction may be a radical polymerization reaction or a cation or anion polymerization reaction. In addition, this reaction may be performed by a batch polymerization method in which the monomer and the polymerization initiator are dissolved in a solvent and the polymerization is performed by heating, and a solution of the monomer and the polymerization initiator is added to the heated solvent. You may carry out by the dripping polymerization method added dropwise over 1 to 10 hours. Of these, the dropping polymerization method is preferred.

(単量体)
単量体(M−A)は、例えば、以下のようにして合成する。即ち、例えば、繰り返し単位(A)に対応する重合性不飽和結合を有する酸アニオンと既知のオニウム塩のハライドとを交換することにより合成する。
(Monomer)
A monomer (MA) is synthesize | combined as follows, for example. That is, for example, it is synthesized by exchanging an acid anion having a polymerizable unsaturated bond corresponding to the repeating unit (A) and a known onium salt halide.

より具体的には、例えば、繰り返し単位(A)に対応する重合性不飽和結合を有する酸の金属イオン塩(例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン等)又はアンモニウム塩(アンモニウム、トリエチルアンモニウム塩等)と、ハロゲンイオン(塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等)を有するオニウム塩とを、水又はメタノールの存在下で攪拌し、アニオン交換反応を行い、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン及びテトラヒドロキシフラン等の有機溶媒と水とで分液・洗浄操作をすることにより合成することができる。   More specifically, for example, a metal ion salt (for example, sodium ion, potassium ion, etc.) or an ammonium salt (ammonium, triethylammonium salt, etc.) of an acid having a polymerizable unsaturated bond corresponding to the repeating unit (A) , An onium salt having a halogen ion (chloride ion, bromide ion, iodide ion, etc.) in the presence of water or methanol to carry out an anion exchange reaction, dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone and It can be synthesized by separating and washing with an organic solvent such as tetrahydroxyfuran and water.

また、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロキシフラン等の水との分離が可能な有機溶媒と水との存在下で攪拌してアニオン交換反応を行った後に、水を用いて分液・洗浄操作をすることによって合成することもできる。   In addition, an anion exchange reaction is performed by stirring in the presence of an organic solvent that can be separated from water, such as dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone, and tetrahydroxyfuran, and water, followed by separation with water. It can also be synthesized by liquid and washing operations.

なお、本発明者らは、単量体(M−A)が下記一般式(ZI−3C)及び(ZI−4C)の少なくとも一方により表されるカチオン部位を備えている場合、本発明に係る製造方法を用いた場合の樹脂(P)の純度の向上が更に顕著となることを見出している。その理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは、これらカチオン部位を備えた単量体(M−A)又はこれに対応した繰り返し単位(A)が、反応中に比較的熱分解を生じ易いためであると推測している。

Figure 2011168698
In addition, the present inventors are concerned with the present invention when the monomer (MA) has a cation moiety represented by at least one of the following general formulas (ZI-3C) and (ZI-4C). It has been found that the improvement in the purity of the resin (P) when the production method is used becomes more remarkable. Although the reason for this is not always clear, the present inventors have found that the monomer (MA) having the cation moiety or the repeating unit (A) corresponding thereto causes relatively thermal decomposition during the reaction. I guess it is easy.
Figure 2011168698

一般式(ZI−3C)中、M、R1c、R2c、R及びRは、上記一般式(ZI−3)における各々と同義である。
一般式(ZI−4C)中、R13、R14、R15、l及びrは、上記一般式(ZI−4)における各々と同義である。
なお、単量体(M−B)及びその他の単量体は、公知の方法により合成することができる。或いは、これらの単量体として、市販品を用いてもよい。
In general formula (ZI-3C), M, R 1c , R 2c , R x and R y have the same meanings as those in general formula (ZI-3).
In general formula (ZI-4C), R 13 , R 14 , R 15 , l and r have the same meanings as those in general formula (ZI-4).
The monomer (MB) and other monomers can be synthesized by a known method. Alternatively, commercially available products may be used as these monomers.

(塩基性化合物)
上記の重合反応に用いられる塩基性化合物は、含窒素有機塩基性化合物であることが好ましい。
使用可能な化合物は特に限定されないが、例えば以下の(1)〜(3)に分類される化合物が好ましく用いられる。
(Basic compound)
The basic compound used in the above polymerization reaction is preferably a nitrogen-containing organic basic compound.
Although the compound which can be used is not specifically limited, For example, the compound classified into the following (1)-(3) is used preferably.

(1)下記一般式(BS−1)により表される化合物

Figure 2011168698
(1) Compound represented by the following general formula (BS-1)
Figure 2011168698

一般式(BS−1)中、
Rは、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、3つのRの全てが水素原子である場合を除く。また、3 Rとしてのアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常は1〜20であり、好ましくは1〜12である。
なお、Rとしてのアルキル基は、アルキル鎖中に酸素原子を有していてもよい。即ち、Rとしてのアルキル基は、オキシアルキレン鎖を含んでいてもよい。オキシアルキレン鎖としては、−CHCHO−が好ましい。
In general formula (BS-1),
Each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group, or an aralkyl group. However, the case where all three R are hydrogen atoms is excluded. Further, the alkyl group as 3R may be linear or branched. Although carbon number of this alkyl group is not specifically limited, Usually, it is 1-20, Preferably it is 1-12.
In addition, the alkyl group as R may have an oxygen atom in the alkyl chain. That is, the alkyl group as R may contain an oxyalkylene chain. As the oxyalkylene chain, —CH 2 CH 2 O— is preferable.

Rとしての1価の脂肪族炭化水素環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。この1価の脂肪族炭化水素環基の炭素数は特に限定されないが、通常は3〜20であり、好ましくは5〜15である。   The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group as R may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group is not particularly limited, but is usually 3 to 20, and preferably 5 to 15.

Rとしてのアリール基の炭素数は特に限定されないが、通常は6〜20であり、好ましくは6〜10である。具体的には、フェニル基及びナフチル基などが挙げられる。
Rとしてのアラルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常は7〜20であり、好ましくは7〜11である。具体的には、ベンジル基などが挙げられる。
Rとしてのアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環、アリール基又はアラルキル基は、水素原子の少なくとも一部が置換基により置換されていてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アラルキル基、水酸基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。
Although carbon number of the aryl group as R is not specifically limited, Usually, it is 6-20, Preferably it is 6-10. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
Although carbon number of the aralkyl group as R is not specifically limited, Usually, it is 7-20, Preferably it is 7-11. Specific examples include a benzyl group.
In the alkyl group, monovalent aliphatic hydrocarbon ring, aryl group or aralkyl group as R, at least a part of hydrogen atoms may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group, an aralkyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylcarbonyloxy group, and an alkyloxycarbonyl group. Can be mentioned.

Rは、その末端にフェノキシ基を備えていることが好ましい。このフェノキシ基は、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシロキシ基、アリールオキシ基等の置換基を有していてもよい。   R preferably has a phenoxy group at its end. This phenoxy group is, for example, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic acid ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, an aryloxy group, or the like. It may have a group.

Rがその末端にフェノキシ基を備えている場合、上記一般式(BS−1)により表される化合物は、フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン鎖を有していることが好ましい。1分子中のオキシアルキレン鎖の数は、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン鎖の中でも−CHCHO−が好ましい。 When R has a phenoxy group at its end, the compound represented by the general formula (BS-1) has at least one oxyalkylene chain between the phenoxy group and the nitrogen atom. Is preferred. The number of oxyalkylene chains in one molecule is preferably 3-9, more preferably 4-6. Among the oxyalkylene chains, —CH 2 CH 2 O— is preferable.

一般式(BS−1)により表される化合物は、3つのRのうち1つのみが水素原子であること又は全てのRが水素原子以外の基であることが好ましく、全てのRが水素原子以外の基であることより好ましい。   In the compound represented by the general formula (BS-1), it is preferable that only one of three Rs is a hydrogen atom, or all Rs are groups other than hydrogen atoms, and all Rs are hydrogen atoms. It is more preferable that it is a group other than.

一般式(BS−1)により表される化合物の具体例としては、トリ−n−エチルアミン、N,N−ジイソプロピルエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリイソデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジデシルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、メチルジオクタデシルアミン、N−(2−シアノエチル)ジエチルアミン、N−(2−シアノエチル)ジエタノールアミン、2−(2−ジエチルアミノエトキシ)エタノール、2−(ジブチルアミノ)エタノール、2−ジエチルアミノエタノール、N,N−ジエチルシクロヘキシルアミン、ジエチルアミノアセトニトリル、N,N−ジエチルグリシンメチル、N,N−ジエチル−1−ナフチルアミン、N,N−ジメチル−1−ナフチルアミン、N,N−ジメチル−2−ナフチルアミン、4’−ジメチルアミノアセトフェノン、N−メチルアセトアニリド、N−メチルホルムアニリド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルプロピオンアミド、1−(2−シアノエチル)−2−ピペコリン、1−アセチルピロリジン、1−アセチル−4−ピペリドン、1−アセチル−2−ピロリドン、1−ブチル−2−ピロリドン、1−シクロヘキシル−2−ピロリドン、1−メチル−2−ピロリドン、1−エチル−2−ピロリドン、1−フェニル−2−ピロリドン、4−アセチルモルホリン、N−アセトアセチルモルホリン、1−モルホリノ−1−シクロヘキセン、N−(2−シアノエチル)モルホリン、1−(3−シアノプロピル)ピロリジン、4−エチルモルホリン、4−(4−シアノフェニル)モルホリン、4−フェニルモルホリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、2,4,6−トリ(t−ブチル)アニリン、N−(2−シアノエチル)−N−エチルアニリン、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)アニリン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルアニリン、N−(2−シアノエチル)−N−ブチルアニリン、1−アセチル−1,2,3,4−テトラヒドロキノリンなどが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the general formula (BS-1) include tri-n-ethylamine, N, N-diisopropylethylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, and tri-n-octylamine. , Tri-n-decylamine, triisodecylamine, dicyclohexylmethylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, didecylamine, methyloctadecylamine, dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, Methyldioctadecylamine, N- (2-cyanoethyl) diethylamine, N- (2-cyanoethyl) diethanolamine, 2- (2-diethylaminoethoxy) ethanol, 2- (dibutylamino) ethanol, 2-diethylaminoethanol N, N-diethylcyclohexylamine, diethylaminoacetonitrile, N, N-diethylglycine methyl, N, N-diethyl-1-naphthylamine, N, N-dimethyl-1-naphthylamine, N, N-dimethyl-2-naphthylamine, 4′-dimethylaminoacetophenone, N-methylacetanilide, N-methylformanilide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-diethylpropionamide, 1- ( 2-cyanoethyl) -2-pipecoline, 1-acetylpyrrolidine, 1-acetyl-4-piperidone, 1-acetyl-2-pyrrolidone, 1-butyl-2-pyrrolidone, 1-cyclohexyl-2-pyrrolidone, 1-methyl- 2-pyrrolidone, 1-ethyl-2-pi Lidon, 1-phenyl-2-pyrrolidone, 4-acetylmorpholine, N-acetoacetylmorpholine, 1-morpholino-1-cyclohexene, N- (2-cyanoethyl) morpholine, 1- (3-cyanopropyl) pyrrolidine, 4- Ethylmorpholine, 4- (4-cyanophenyl) morpholine, 4-phenylmorpholine, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline, 2,6- Diisopropylaniline, 2,4,6-tri (t-butyl) aniline, N- (2-cyanoethyl) -N-ethylaniline, N- (2-cyanoethyl) -N- (2-hydroxyethyl) aniline, N- (2-cyanoethyl) -N-methylaniline, N- (2-cyanoethyl) -N-butylaniline, Examples include 1-acetyl-1,2,3,4-tetrahydroquinoline.

Rがオキシアルキレン鎖を含んでいる場合の具体例としては、トリス(メトキシエトキシエチル)アミンや、米国特許第6040112号明細書のカラム3、60行目以降に例示の化合物などが挙げられる。   Specific examples of the case where R contains an oxyalkylene chain include tris (methoxyethoxyethyl) amine and compounds exemplified in column 3, line 60 and thereafter of US Pat. No. 6,040,112.

Rがその末端にフェノキシ基を備えている場合の具体例としては、2−[2−{2−(2,2−ジメトキシ−フェノキシエトキシ)エチル}−ビス−(2−メトキシエチル)]−アミンや、米国特許出願公開第2007/0224539A1号明細書の段落[0066]に例示されている化合物(C1−1)〜(C3−3)などが挙げられる。   Specific examples of R having a phenoxy group at its end include 2- [2- {2- (2,2-dimethoxy-phenoxyethoxy) ethyl} -bis- (2-methoxyethyl)]-amine. And compounds (C1-1) to (C3-3) exemplified in paragraph [0066] of US Patent Application Publication No. 2007 / 0224539A1.

(2)含窒素複素環構造を有する化合物
複素環構造としては、芳香族性を有していてもいなくてもよい。また、窒素原子を複数有していてもよく、更に、窒素以外のヘテロ原子を含有していてもよい。具体的には、イミダゾール構造を有する化合物(イミダゾール、1−メチルイミダゾール、N−アセチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジルイミダゾール、2−フェニルベンゾイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾールなど)、ピペリジン構造を有する化合物(1−アセチルピペリジン、N−(2−シアノエチル)ピペリジン、1−シアノメチルピペリジン、1−エチルピペリジン、N−ヒドロキシエチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートなど)、ピリジン構造を有する化合物(ピリジン、2,6−ルチジン、2−アセチルピリジン、3−アセチルピリジン、4−アセチルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、4−シアノピリジン、4−ジメチルアミノピリジンなど)、アンチピリン構造を有する化合物(アンチピリン、ヒドロキシアンチピリンなど)が挙げられる。
(2) Compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure The heterocyclic structure may or may not have aromaticity. Moreover, you may have two or more nitrogen atoms, Furthermore, you may contain hetero atoms other than nitrogen. Specifically, compounds having an imidazole structure (imidazole, 1-methylimidazole, N-acetylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, etc.) , Compounds having a piperidine structure (1-acetylpiperidine, N- (2-cyanoethyl) piperidine, 1-cyanomethylpiperidine, 1-ethylpiperidine, N-hydroxyethylpiperidine, bis (1,2,2,6,6- Pentamethyl-4-piperidyl) sebacate), compounds having a pyridine structure (pyridine, 2,6-lutidine, 2-acetylpyridine, 3-acetylpyridine, 4-acetylpyridine, 4-dimethylaminopyridine, 4-cyanopyridine, 4-dimethyla Nopirijin etc.), a compound having an antipyrine structure (antipyrine, hydroxy antipyrine like).

また、環構造を2つ以上有する化合物も好適に用いられる。具体的には1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−ウンデカ−7−エンなどが挙げられる。   A compound having two or more ring structures is also preferably used. Specific examples include 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undec-7-ene.

(3)アンモニウム塩
アンモニウム塩も適宜用いられる。好ましくはヒドロキシド又はカルボキシレートである。より具体的にはテトラブチルアンモニウムヒドロキシドに代表されるテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。
(3) Ammonium salt Ammonium salts are also used as appropriate. Preferred is hydroxide or carboxylate. More specifically, tetraalkylammonium hydroxide represented by tetrabutylammonium hydroxide is preferable.

塩基性化合物は、一般式(BS−1)により表される化合物又は含窒素複素環構造を有する化合物であることがより好ましい。   The basic compound is more preferably a compound represented by the general formula (BS-1) or a compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure.

その他、本発明に係る合成方法に使用可能なものとして、特開2002−363146号公報の実施例で合成されている化合物などが挙げられる。   In addition, compounds that can be used in the synthesis method according to the present invention include compounds synthesized in Examples of JP-A-2002-363146.

塩基性化合物は合成しても良いが、東京化成工業(株)、和光純薬工業(株)、及びシグマアルドリッチなどから購入しても良い。   The basic compound may be synthesized, but may be purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Sigma-Aldrich and the like.

塩基性化合物は、単独であるいは2種以上併用して用いることができる。
塩基性化合物の使用量は、単量体(M−A)に対して、0.01〜200モル%であることが好ましく、0.1〜100モル%であることがより好ましく、1〜50モル%であることがさらに好ましく、1〜25モル%であることが最も好ましい。この使用量が過度に多いと、樹脂を精製しても、塩基性化合物が残留してしまう可能性がある。そして、これにより、レジスト性能に影響を及ぼす可能性がある。
A basic compound can be used individually or in combination of 2 or more types.
The amount of the basic compound used is preferably 0.01 to 200 mol%, more preferably 0.1 to 100 mol%, and more preferably 1 to 50 mol based on the monomer (MA). More preferably, it is mol%, and most preferably 1-25 mol%. If the amount used is excessively large, the basic compound may remain even if the resin is purified. This can affect the resist performance.

(重合開始剤)
上記の反応系は、通常は、重合開始剤を更に含んでいる。重合開始剤としては、例えば、アゾ系開始剤及びパーオキサイドなどのラジカル開始剤を用いて重合を開始させる。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などが挙げられる。なお、所望により、開始剤を複数回に分けて添加してもよい。
(Polymerization initiator)
The above reaction system usually further contains a polymerization initiator. As the polymerization initiator, for example, radical polymerization initiators such as azo initiators and peroxides are used to initiate the polymerization. As the radical initiator, an azo initiator is preferable, and an azo initiator having an ester group, a cyano group, or a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate), and the like. Is mentioned. If desired, the initiator may be added in a plurality of times.

(反応溶媒)
上記の反応は、典型的には液相で行う。即ち、上記の反応系は、典型的には、溶媒を更に含んでいる。
この溶媒としては、各成分を溶解するものである限り特に限定されないが、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、環状ラクトン、鎖状又は環状のケトン、アルキレンカーボネート、カルボン酸アルキル、アルコキシ酢酸アルキル、ピルビン酸アルキル、アルコールなどが挙げられる。その他使用可能な溶媒として、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425A1号明細書の[0244]以降に記載されている溶剤などが挙げられる。
(Reaction solvent)
The above reaction is typically performed in the liquid phase. That is, the above reaction system typically further includes a solvent.
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve each component. For example, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, lactic acid alkyl ester, cyclic lactone, chain or cyclic ketone, alkylene Examples include carbonate, alkyl carboxylate, alkyl alkoxyacetate, alkyl pyruvate, and alcohol. Other usable solvents include, for example, the solvents described in US Patent Application Publication No. 2008 / 0248425A1 after [0244].

アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが好ましく挙げられる。   Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl Preferred examples include ether propionate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, and ethylene glycol monoethyl ether acetate.

アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルを好ましく挙げられる。   Preferred examples of the alkylene glycol monoalkyl ether include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether.

乳酸アルキルエステルとしては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチルを好ましく挙げられる。
アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチルを好ましく挙げられる。
環状ラクトンとしては、例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタノイックラクトン、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンが好ましく挙げられる。
Preferred examples of the alkyl lactate include methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate and butyl lactate.
Preferable examples of the alkyl alkoxypropionate include ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, and ethyl 3-methoxypropionate.
Examples of cyclic lactones include β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, β-methyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, and γ-octano. Preferred are iclactone and α-hydroxy-γ-butyrolactone.

鎖状又は環状のケトンとしては、例えば、2−ブタノン(メチルエチルケトン)、3−メチルブタノン、ピナコロン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−メチル−3−ペンタノン、4,4−ジメチル−2−ペンタノン、2,4−ジメチル−3−ペンタノン、2,2,4,4−テトラメチル−3−ペンタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、5−メチル−3−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−メチル−3−ヘプタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、2,6−ジメチル−4−ヘプタノン、2−オクタノン、3−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、5−ノナノン、2−デカノン、3−デカノン、4−デカノン、5−ヘキセン−2−オン、3−ペンテン−2−オン、シクロペンタノン、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2,2−ジメチルシクロペンタノン、2,4,4−トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,2−ジメチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、2,2,6−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、2−メチルシクロヘプタノン、3−メチルシクロヘプタノンが好ましく挙げられる。   Examples of chain or cyclic ketones include 2-butanone (methyl ethyl ketone), 3-methylbutanone, pinacolone, 2-pentanone, 3-pentanone, 3-methyl-2-pentanone, 4-methyl-2-pentanone, 2 -Methyl-3-pentanone, 4,4-dimethyl-2-pentanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, 2,2,4,4-tetramethyl-3-pentanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 5-methyl-3-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-methyl-3-heptanone, 5-methyl-3-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, 2-octanone, 3-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 5-nonanone, 2-decanone, 3-decanone, 4-decanone, 5-hexene-2 ON, 3-penten-2-one, cyclopentanone, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2,2-dimethylcyclopentanone, 2,4,4-trimethylcyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,2-dimethylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 2,2,6-trimethylcyclohexanone, cycloheptanone, 2-methylcycloheptanone, 3 -Preferred is methylcycloheptanone.

アルキレンカーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートが好ましく挙げられる。
カルボン酸アルキルとしては、例えば、酢酸ブチルが好ましく挙げられる。
Preferred examples of the alkylene carbonate include propylene carbonate, vinylene carbonate, ethylene carbonate, and butylene carbonate.
As alkyl carboxylate, butyl acetate is mentioned preferably, for example.

アルコキシ酢酸アルキルとしては、例えば、酢酸−2−メトキシエチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、酢酸−3−メトキシ−3−メチルブチル、酢酸−1−メトキシ−2−プロピルが好ましく挙げられる。
ピルビン酸アルキルとしては、例えば、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピルが好ましく挙げられる。
Examples of the alkyl alkoxyacetate include 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, and 1-methoxy-acetate. 2-propyl is preferred.
Preferred examples of the alkyl pyruvate include methyl pyruvate, ethyl pyruvate, and propyl pyruvate.

アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノールが好ましく挙げられる。   As alcohol, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, and n-butanol are mentioned preferably, for example.

好ましく使用できる溶媒としては、2−ブタノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレンカーボネート、メタノール、エタノール、i−プロパノールが挙げられる。特に好ましい溶媒としては、2−ブタノン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、i−プロパノールが挙げられる。   Solvents that can be preferably used include 2-butanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene carbonate, methanol, ethanol, i-propanol. It is done. Particularly preferred solvents include 2-butanone, cyclohexanone, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, methanol, and i-propanol.

これら溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。   These solvents may be used alone or in combination of two or more.

反応溶媒としては、非プロトン性溶媒を用いることが好ましい。特には、反応溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、シクロヘキサノン(CyHx)又はメチルエチルケトン(MEK)を用いることが好ましい。   As the reaction solvent, an aprotic solvent is preferably used. In particular, it is preferable to use propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), cyclohexanone (CyHx), or methyl ethyl ketone (MEK) as the reaction solvent.

上記の重合反応は、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。また、必要に応じて、連鎖移動剤(例えば、アルキルメルカプタンなど)の存在下で重合を行ってもよい。   The polymerization reaction is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Moreover, you may superpose | polymerize in presence of a chain transfer agent (for example, alkyl mercaptan etc.) as needed.

反応系の濃度は、好ましくは5〜70質量%であり、より好ましくは10〜50質量%である。反応温度は、通常は10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃であり、更に好ましくは40〜100℃である。反応時間は、通常は1〜48時間であり、好ましくは1〜24時間であり、更に好ましくは1〜12時間である。   The concentration of the reaction system is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 10 to 50% by mass. The reaction temperature is usually 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 40-100 ° C. The reaction time is usually 1 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours, and more preferably 1 to 12 hours.

上記の製造方法は、反応により得られた生成物を精製する工程を更に含んでいてもよい。
具体的には、反応終了後、反応系を室温まで放冷し、精製を行う。精製は、水洗や適切な溶媒を組み合わせることにより残留単量体やオリゴマー成分を除去する液々抽出法、特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態での精製方法や、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下することで樹脂を貧溶媒中に凝固させることにより残留単量体等を除去する再沈澱法やろ別した樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体状態での精製方法等の通常の方法を適用できる。
Said manufacturing method may further include the process of refine | purifying the product obtained by reaction.
Specifically, after completion of the reaction, the reaction system is allowed to cool to room temperature and purified. Purification can be accomplished by a liquid-liquid extraction method that removes residual monomers and oligomer components by combining water and an appropriate solvent, and a purification method in a solution state such as ultrafiltration that extracts and removes only those having a specific molecular weight or less. , Reprecipitation method that removes residual monomer by coagulating resin in poor solvent by dripping resin solution into poor solvent and purification in solid state such as washing filtered resin slurry with poor solvent A normal method such as a method can be applied.

ポリマー溶液からの沈殿又は再沈殿操作の際に用いる溶媒(沈殿又は再沈殿溶媒)としては、該ポリマーの貧溶媒であればよく、ポリマーの種類に応じて、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニトロ化合物、エーテル、ケトン、エステル、カーボネート、アルコール、カルボン酸、水、これらの溶媒を含む混合溶媒等の中から適宜選択して使用できる。これらの貧溶媒は単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。   The solvent (precipitation or reprecipitation solvent) used in the precipitation or reprecipitation operation from the polymer solution may be a poor solvent for the polymer, and may be a hydrocarbon, halogenated hydrocarbon, nitro, depending on the type of polymer. A compound, ether, ketone, ester, carbonate, alcohol, carboxylic acid, water, a mixed solvent containing these solvents, and the like can be appropriately selected for use. These poor solvents may be used alone or in combination of two or more.

再沈殿は、2回以上繰り返して行なうことが好ましく、2回再沈殿を行なうことがより好ましい。また、2回以上繰り返して行なう再沈殿の貧溶媒は、1回目が有機系溶媒で2回目が水系溶媒であること、又は1回目が水系溶媒で2回目が有機系溶媒であることが好ましい。なお、上記水系溶媒とは、水単独であっても、水と有機系溶媒を混合したものでも良い。   Reprecipitation is preferably performed twice or more, more preferably twice. Further, the poor solvent for reprecipitation that is repeated twice or more is preferably an organic solvent for the first time and an aqueous solvent for the second time, or an aqueous solvent for the first time and an organic solvent for the second time. The aqueous solvent may be water alone or a mixture of water and an organic solvent.

また、その後の乾燥後の樹脂の残留溶剤量を考慮して、貧溶媒で用いる溶媒は沸点が低いものが好ましい。好ましいものとして、水、メタノール、エタノール、i−プロパノール、ヘプタン、ヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、1−ブタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−i−プロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルを挙げることができる。より好ましくは、水、メタノール、i−プロパノール、ヘプタン、ヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、1−ブタノン、ジ−i−プロピルエーテルを挙げることができる。さらに好ましくは、水、メタノール、ヘプタン、ヘキサン、酢酸エチルを挙げることができる。   In consideration of the residual solvent amount of the resin after subsequent drying, the solvent used as the poor solvent is preferably a solvent having a low boiling point. Preferred are water, methanol, ethanol, i-propanol, heptane, hexane, ethyl acetate, butyl acetate, 1-butanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, diethyl ether, di-i-propyl ether, cyclopentyl Mention may be made of methyl ether. More preferable examples include water, methanol, i-propanol, heptane, hexane, ethyl acetate, butyl acetate, 1-butanone, and di-i-propyl ether. More preferably, water, methanol, heptane, hexane, and ethyl acetate can be mentioned.

沈殿又は再沈殿溶媒の使用量は、効率や収率等を考慮して適宜選択できるが、一般には、ポリマー溶液100質量部に対して、100〜10000質量部、好ましくは200〜2000質量部、更に好ましくは300〜1000質量部である。   The amount of the precipitation or reprecipitation solvent used can be appropriately selected in consideration of efficiency, yield, and the like, but generally 100 to 10000 parts by mass, preferably 200 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer solution, More preferably, it is 300-1000 mass parts.

なお、ポリマー溶液は、重合後、所望の溶媒で希釈することができる。
沈殿又は再沈殿する際の温度としては、効率や操作性を考慮して適宜選択できるが、通常0〜50℃程度、好ましくは室温付近(例えば20〜35℃程度)である。沈殿又は再沈殿操作は、攪拌槽などの慣用の混合容器を用い、バッチ式、連続式等の公知の方法により行なうことができる。
The polymer solution can be diluted with a desired solvent after polymerization.
The temperature for precipitation or reprecipitation can be appropriately selected in consideration of efficiency and operability, but is usually about 0 to 50 ° C., preferably around room temperature (for example, about 20 to 35 ° C.). The precipitation or reprecipitation operation can be performed by a known method such as a batch method or a continuous method using a conventional mixing vessel such as a stirring tank.

沈殿又は再沈殿したポリマーは、通常、濾過、遠心分離等の慣用の固液分離に付し、乾燥して使用に供される。濾過は、耐溶剤性の濾材を用い、好ましくは加圧下で行われる。乾燥は、常圧又は減圧下(好ましくは減圧下)、30〜100℃程度、好ましくは30〜50℃程度の温度で行われる。   The precipitated or re-precipitated polymer is usually subjected to conventional solid-liquid separation such as filtration and centrifugation, and dried before use. Filtration is performed using a solvent-resistant filter medium, preferably under pressure. Drying is performed at a temperature of about 30 to 100 ° C., preferably about 30 to 50 ° C. under normal pressure or reduced pressure (preferably under reduced pressure).

なお、一度、樹脂を析出させて、分離した後に、再び溶媒に溶解させ、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒と接触させることが好ましい。即ち、上記ラジカル重合反応終了後、必要に応じて溶媒で希釈した該ポリマー溶液を難溶あるいは不溶の溶媒に接触し、樹脂を析出させ(工程a)、樹脂を溶液から分離し(工程b)、改めて溶媒に溶解させ樹脂溶液Aを調製(工程c)、その後、該樹脂溶液Aを該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒に接触し、樹脂固体を析出させ(工程d)、析出した樹脂を分離する(工程e)ことを含む方法でもよい。   It is preferable that the resin is once deposited and separated and then dissolved again in a solvent, and the resin is brought into contact with a hardly soluble or insoluble solvent. That is, after completion of the radical polymerization reaction, the polymer solution diluted with a solvent as necessary is brought into contact with a hardly soluble or insoluble solvent to precipitate the resin (step a), and the resin is separated from the solution (step b). Then, the resin solution A is prepared again by dissolving in a solvent (step c), and then the resin solution A is contacted with a solvent in which the resin is hardly soluble or insoluble to precipitate a resin solid (step d). It may be a method including separating (step e).

樹脂(P)の分子量は、特に制限されないが、重量平均分子量が1000〜100000の範囲であることが好ましく、1500〜60000の範囲であることがより好ましく、2000〜30000の範囲であることが特に好ましい。重量平均分子量を1000〜100000の範囲とすることにより、耐熱性やドライエッチング耐性の劣化を防ぐことができ、且つ現像性が劣化したり、粘度が高くなって製膜性が劣化することを防ぐことができる。ここで、樹脂の重量平均分子量は、GPC(キャリア:THF又はN−メチル−2−ピロリドン(NMP))によって測定したポリスチレン換算分子量を示す。   The molecular weight of the resin (P) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 1000 to 100,000, more preferably in the range of 1500 to 60000, and particularly in the range of 2000 to 30000. preferable. By setting the weight average molecular weight in the range of 1000 to 100,000, it is possible to prevent heat resistance and dry etching resistance from being deteriorated, and also to prevent developability from being deteriorated and the film forming property from being deteriorated due to increased viscosity. be able to. Here, the weight average molecular weight of the resin indicates a molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (carrier: THF or N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)).

また分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.00〜5.00、より好ましくは1.03〜3.50であり、更に好ましくは、1.05〜2.50である。分子量分布の小さいものほど、解像度、レジスト形状が優れ、且つレジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。   The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.00 to 5.00, more preferably 1.03 to 3.50, and still more preferably 1.05 to 2.50. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and the resist shape, and the smoother the side wall of the resist pattern, the better the roughness.

本発明の樹脂(P)は、1種類単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。樹脂の含有率は、本発明の感活性光線性または感放射線性樹脂組成物中の全固形分を基準にして、30〜100質量%が好ましく、50〜100質量%がより好ましく、70〜100質量%が特に好ましい。   Resin (P) of this invention can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The resin content is preferably 30 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100, based on the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention. Mass% is particularly preferred.

樹脂(P)の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

Figure 2011168698
Although the preferable specific example of resin (P) is shown below, this invention is not limited to these.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

<酸の作用により分解してアルカリ水溶液に対する溶解速度が増大する樹脂>
本発明に係る組成物は、樹脂(P)以外に、酸の作用により分解してアルカリ水溶液に対する溶解速度が増大する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともいう)を更に含有していてもよい。
酸分解性樹脂は、樹脂の主鎖若しくは側鎖に、又は、主鎖及び側鎖の両方に、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(酸分解性基)を有する樹脂である。この内、酸分解性基を側鎖に有する樹脂がより好ましい。
<Resin that decomposes by the action of an acid and increases the dissolution rate in an aqueous alkali solution>
The composition according to the present invention may further contain, in addition to the resin (P), a resin that decomposes by the action of an acid to increase the dissolution rate in an alkaline aqueous solution (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resin”). Good.
The acid-decomposable resin is a resin having a group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid to generate an alkali-soluble group in the main chain or side chain of the resin or in both the main chain and the side chain. . Among these, a resin having an acid-decomposable group in the side chain is more preferable.

酸分解性樹脂は、欧州特許254853号明細書、特開平2−25850号公報、同3−223860号公報、同4−251259号公報等に開示されているように、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解し得る基の前駆体を反応させる、もしくは、酸で分解し得る基の結合したアルカリ可溶性樹脂モノマーを種々のモノマーと共重合して得ることができる。   The acid-decomposable resin is decomposed with an acid into an alkali-soluble resin as disclosed in European Patent No. 254853, JP-A-2-25850, JP-A-3-223860, JP-A-4-251259, and the like. It is possible to obtain an alkali-soluble resin monomer having a group capable of being decomposed or reacting with an acid-decomposable group by copolymerization with various monomers.

酸分解性基としては、例えば、−COOH基、−OH基などのアルカリ可溶性基を有する樹脂において、左記のアルカリ可溶性基の水素原子を酸の作用により脱離する基で置換した基が好ましい。   As the acid-decomposable group, for example, in a resin having an alkali-soluble group such as —COOH group and —OH group, a group in which the hydrogen atom of the alkali-soluble group shown on the left is substituted with a group capable of leaving by the action of an acid is preferable.

酸分解性基として具体的には、前述した本発明の樹脂(P)で説明した酸分解性基(例えば、樹脂(P)における繰り返し単位(B)として説明した酸分解性基)と同様の基を好ましい例として挙げることができる。   Specifically, the acid-decomposable group is the same as the acid-decomposable group described in the resin (P) of the present invention (for example, the acid-decomposable group described as the repeating unit (B) in the resin (P)). A group can be mentioned as a preferred example.

前記アルカリ可溶性基を有する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリ(o−ヒドロキシスチレン)、ポリ(m−ヒドロキシスチレン)、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)及びこれらの共重合体、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、下記構造で表される置換基を有するポリ(ヒドロキシスチレン)類、およびフェノール性水酸基を有する樹脂、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、水素化ノボラック樹脂等のヒドロキシスチレン構造単位を有するアルカリ可溶性樹脂、(メタ)アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸などのカルボキシル基を有する繰り返し単位を含有するアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。

Figure 2011168698
The resin having an alkali-soluble group is not particularly limited. For example, poly (o-hydroxystyrene), poly (m-hydroxystyrene), poly (p-hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (Hydroxystyrene), poly (hydroxystyrene) s having a substituent represented by the following structure, and resins having a phenolic hydroxyl group, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, hydrogen An alkali-soluble resin having a hydroxystyrene structural unit such as a modified novolak resin, and an alkali-soluble resin containing a repeating unit having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid or norbornenecarboxylic acid.
Figure 2011168698

酸分解性樹脂の分子量、分散度の好ましい範囲は、樹脂(P)と同様である。
酸分解性樹脂は、2種類以上組み合わせて使用してもよい。
本発明の感活性光線性または感放射線性樹脂組成物において、樹脂(P)を除く酸分解性樹脂の組成物中の配合量は、組成物の全固形分中0〜70質量%が好ましく、より好ましくは0〜50質量%、更に好ましくは0〜30質量%である。
The preferred ranges of molecular weight and dispersity of the acid-decomposable resin are the same as those of the resin (P).
Two or more acid-decomposable resins may be used in combination.
In the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, the compounding amount in the composition of the acid-decomposable resin excluding the resin (P) is preferably 0 to 70% by mass in the total solid content of the composition, More preferably, it is 0-50 mass%, More preferably, it is 0-30 mass%.

<酸の作用により分解する基を有さない樹脂(B2)>
本発明に係る感活性光線性または感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により分解する基を有さない樹脂(B2)を更に含有していてもよい。
「酸の作用により分解する基を有さない」とは、本発明の組成物が通常用いられる画像形成プロセスにおいて酸の作用による分解性が無いか又は極めて小さく、実質的に酸分解による画像形成に寄与する基(例えば前記樹脂(P)における酸分解性基)を有さないことである。このような樹脂としてアルカリ可溶性基を有する樹脂、アルカリの作用により分解し、アルカリ現像液への溶解性が向上する基(b)を有する樹脂があげられる。
<Resin (B2) having no group capable of decomposing by the action of acid>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the present invention may further contain a resin (B2) that does not have a group that decomposes by the action of an acid.
“No acid-decomposable group” means that there is no or very little decomposability due to the action of acid in the image forming process in which the composition of the present invention is usually used, and image formation by substantially acid decomposition It has no group (for example, an acid-decomposable group in the resin (P)) that contributes to the above. Examples of such a resin include a resin having an alkali-soluble group and a resin having a group (b) that is decomposed by the action of an alkali and improves the solubility in an alkali developer.

樹脂(B2)としては(メタ)アクリル酸誘導体及び/又は脂環オレフィン誘導体から導かれる繰り返し単位を少なくとも1種有する樹脂が好ましい。
樹脂(B2)に含有されるアルカリ可溶性基としては、樹脂(P)の酸分解性基において説明したものと同様のものが挙げられる。
The resin (B2) is preferably a resin having at least one repeating unit derived from a (meth) acrylic acid derivative and / or an alicyclic olefin derivative.
Examples of the alkali-soluble group contained in the resin (B2) include the same as those described for the acid-decomposable group of the resin (P).

樹脂(B2)に含有される(b)アルカリの作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する基としては、ラクトン基、酸無水物基が好ましく、より好ましくはラクトン基である。(b)アルカリの作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する基を有する繰り返し単位として、具体的には、樹脂(P)におけるラクトン基を有する繰り返し単位と同様のものが挙げられる。   The group (b) contained in the resin (B2) that decomposes by the action of alkali and increases the solubility in an alkali developer is preferably a lactone group or an acid anhydride group, and more preferably a lactone group. (B) Specific examples of the repeating unit having a group that decomposes by the action of an alkali and increases the solubility in an alkali developer include the same repeating units as those having a lactone group in the resin (P). .

樹脂(B2)は、上記以外の他の官能基を有する繰り返し単位を有してもよい。他の官能基を有する繰り返し単位としては、ドライエッチング耐性、親疎水性、相互作用性などを考慮し、適当な官能基を導入することができる。   The resin (B2) may have a repeating unit having a functional group other than the above. As the repeating unit having another functional group, an appropriate functional group can be introduced in consideration of dry etching resistance, hydrophilicity / hydrophobicity, interaction property and the like.

好ましい樹脂(B2)の具体例を以下に示す。

Figure 2011168698
Specific examples of preferred resin (B2) are shown below.
Figure 2011168698

樹脂(B2)の含有率は樹脂(P)に対し好ましくは0〜30質量%であり、より好ましくは0〜20質量%、更に好ましくは0〜15質量%である。
樹脂(B2)の分子量、分散度の好ましい範囲は、樹脂(P)と同様である。
樹脂(B2)は、市販のものを使用することも可能であるし、樹脂(P)と同様に合成したものを使用することもできる。
The content of the resin (B2) is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, and still more preferably 0 to 15% by mass with respect to the resin (P).
The preferred range of the molecular weight and the degree of dispersion of the resin (B2) is the same as that of the resin (P).
As the resin (B2), a commercially available one can be used, or one synthesized in the same manner as the resin (P) can be used.

<活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(低分子の光酸発生剤)>
本発明の感活性光線性または感放射線性樹脂組成物は、光酸発生構造を有する樹脂(P)を含有しているが、樹脂(P)以外に、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する低分子の化合物(以下、「酸発生剤」又は「光酸発生剤」ともいう)を含有してもよい。
<Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation (low molecular photoacid generator)>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention contains a resin (P) having a photoacid generating structure, but generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation in addition to the resin (P). A low molecular weight compound (hereinafter also referred to as “acid generator” or “photoacid generator”).

そのような酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。   Examples of such an acid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or an actinic ray or radiation used for a microresist. A known compound that generates an acid by irradiation and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。
光酸発生剤の好ましい例としては、下記一般式(ZI)、(ZII)及び(ZIII)により表される化合物が挙げられる。

Figure 2011168698
Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.
Preferable examples of the photoacid generator include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII) and (ZIII).
Figure 2011168698

上記一般式(ZI)中、R201、R202及びR203は、前述の一般式(ZA−1)におけるR201、R202及びR203と同義である。
は、非求核性アニオンを表す。Xとしては、例えば、スルホン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF 、PF 及びSbF が挙げられる。Xは、好ましくは、炭素原子を含んだ有機アニオンである。好ましい有機アニオンとしては、例えば、下記一般式AN1〜AN3に示す有機アニオンが挙げられる。

Figure 2011168698
In the general formula (ZI), R 201, R 202 and R 203 are the same meaning as R 201, R 202 and R 203 in the above general formula (ZA-1).
X represents a non-nucleophilic anion. Examples of X include a sulfonate anion, a bis (alkylsulfonyl) amide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 , PF 6 —, and SbF 6 . X is preferably an organic anion containing a carbon atom. Examples of preferable organic anions include organic anions represented by the following general formulas AN1 to AN3.
Figure 2011168698

式AN1〜AN3中、Rc〜Rcは、各々独立に、有機基を表す。この有機基としては、例えば、炭素数1〜30のものが挙げられ、好ましくは、アルキル基、アリール基、又はこれらの複数が単結合により、あるいは連結基を介して連結された基である。なお、この連結基としては、例えば、−O−、−CO−、−S−、−SO3−及び−SO2N(Rd1)−が挙げられる。ここで、Rd1は水素原子又はアルキル基を表し、結合しているアルキル基又はアリール基と環構造を形成してもよい。 In the formula AN1~AN3, Rc 1 ~Rc 3 independently represents an organic group. Examples of the organic group include those having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group, an aryl group, or a group in which a plurality of these groups are linked by a single bond or via a linking group. Examples of the linking group include —O—, —CO 2 —, —S—, —SO 3 —, and —SO 2 N (Rd 1 ) —. Here, Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may form a ring structure with a bonded alkyl group or aryl group.

Rc〜Rcの有機基は、1位がフッ素原子又はフルオロアルキル基で置換されたアルキル基、又は、フッ素原子若しくはフルオロアルキル基で置換されたフェニル基であってもよい。フッ素原子又はフルオロアルキル基を含有させることにより、光照射によって発生する酸の酸性度を上昇させることが可能となる。これにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の感度を向上させることができる。なお、Rc〜Rcは、他のアルキル基及びアリール基等と結合して、環構造を形成していてもよい。 The organic group of Rc 1 to Rc 3 may be an alkyl group substituted at the 1-position with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, or a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By containing a fluorine atom or a fluoroalkyl group, it becomes possible to increase the acidity of the acid generated by light irradiation. Thereby, the sensitivity of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition can be improved. Rc 1 to Rc 3 may be bonded to other alkyl groups and aryl groups to form a ring structure.

光酸発生剤としては、一般式(ZI)により表される構造を複数有する化合物を使用してもよい。例えば、一般式(ZI)により表される化合物のR201〜R203の少なくとも1つが、一般式(ZI)により表されるもう1つの化合物のR201〜R203の少なくとも1つと結合した構造を有する化合物であってもよい。 As the photoacid generator, a compound having a plurality of structures represented by the general formula (ZI) may be used. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI), at least one coupling structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.

以下、一般式(ZII)及び(ZIII)について説明する。
一般式(ZII)及び(ZIII)中、R204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又は1価の脂肪族炭化水素環基を表す。これらアリール基、アルキル基及び1価の脂肪族炭化水素環基は、置換基を有していてもよい。
Hereinafter, general formulas (ZII) and (ZIII) will be described.
In formula (ZII) and (ZIII), R 204 ~R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group. These aryl group, alkyl group and monovalent aliphatic hydrocarbon ring group may have a substituent.

204〜R207としてのアリール基、アルキル基、及び1価の脂肪族炭化水素環基の好ましい例としては、先に一般式(ZA−2)におけるR204及びR205について列挙したのと同様の基が挙げられる。 The aryl group as R 204 to R 207, preferred examples of the alkyl group, and a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, similar to that listed for R 204 and R 205 in the above general formula (ZA-2) The group of is mentioned.

なお、一般式(ZII)におけるXは、一般式(ZI)におけるXと同義である。 Incidentally, X in the general formula (ZII) - is, X in formula (ZI) - is synonymous.

光酸発生剤の他の好ましい例として、下記一般式(ZIV)、(ZV)又は(ZVI)により表される化合物が挙げられる。

Figure 2011168698
Other preferred examples of the photoacid generator include compounds represented by the following general formula (ZIV), (ZV) or (ZVI).
Figure 2011168698

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、置換又は無置換のアリール基を表す。
208は、一般式(ZV)と(ZVI)とで各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表している。これらアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換されていてもよい。
これら基は、フッ素原子により置換されていることが好ましい。フッ素原子が置換することにより、光酸発生剤が発生する酸の強度を高めることが可能となる。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group.
R 208 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group independently in the general formulas (ZV) and (ZVI). These alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may be substituted.
These groups are preferably substituted with a fluorine atom. By substituting the fluorine atom, it is possible to increase the strength of the acid generated by the photoacid generator.

209及びR210は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は電子吸引性基を表す。これらアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及び電子吸引性基は、置換されていてもよい。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。これらアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基を有していてもよい。
R 209 and R 210 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an electron-withdrawing group. These alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and electron-withdrawing group may be substituted.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group. These alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent.

なお、光酸発生剤として、一般式(ZVI)により表される構造を複数有する化合物も好ましい。このような化合物としては、例えば、一般式(ZVI)により表される化合物のR209又はR210と、一般式(ZVI)により表されるもう一つの化合物のR209又はR210とが互いに結合した構造を有する化合物が挙げられる。 A compound having a plurality of structures represented by the general formula (ZVI) is also preferable as the photoacid generator. Such compounds, for example, binding to R 209 or R 210 of the compound represented by the general formula (ZVI), and the R 209 or R 210 of another compound represented by the general formula (ZVI) together And a compound having the above structure.

光酸発生剤としては、一般式(ZI)〜(ZIII)により表される化合物がより好ましく、一般式(ZI)により表される化合物が更に好ましく、中でも一般式(ZI)中のカチオン構造が、前掲の一般式(ZI−1)〜(ZI−3)で表される構造の化合物が特に好ましい。
以下に、光酸発生剤の具体例を示す。

Figure 2011168698
As the photoacid generator, compounds represented by the general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable, compounds represented by the general formula (ZI) are more preferable, and among them, a cation structure in the general formula (ZI) is preferable. The compounds represented by the general formulas (ZI-1) to (ZI-3) are particularly preferable.
Below, the specific example of a photo-acid generator is shown.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

本発明の感活性光線性または感放射線性樹脂組成物において、光酸発生構造を有する樹脂(P)以外に、酸発生剤を用いる場合には、酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。酸発生剤の組成物中の含量は、本発明の組成物の全固形分を基準として、0〜20質量%が好ましく、より好ましくは0〜10質量%、更に好ましくは0〜7質量%である。酸発生剤は、本発明において必須成分ではないが、添加の効果を得る上では、通常0.01質量%以上で使用される。   In the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, when an acid generator is used in addition to the resin (P) having a photoacid generating structure, the acid generator is used alone or in combination of two. The above can be used in combination. The content of the acid generator in the composition is preferably 0 to 20% by mass, more preferably 0 to 10% by mass, and still more preferably 0 to 7% by mass, based on the total solid content of the composition of the present invention. is there. The acid generator is not an essential component in the present invention, but is usually used in an amount of 0.01% by mass or more in order to obtain the effect of addition.

<疎水性樹脂(HR)>
本発明に係る組成物は、疎水性樹脂を更に含んでいてもよい。疎水性樹脂を更に含有させると、この組成物を用いて形成した膜の表層に疎水性樹脂が偏在化し、液浸液として水を使用した場合の液浸液に対する膜の後退接触角を向上させることが可能となる。これにより、膜の液浸液追随性を向上させることができる。
<Hydrophobic resin (HR)>
The composition according to the present invention may further contain a hydrophobic resin. When the hydrophobic resin is further contained, the hydrophobic resin is unevenly distributed on the surface layer of the film formed using this composition, and the receding contact angle of the film with respect to the immersion liquid is improved when water is used as the immersion liquid. It becomes possible. Thereby, the immersion liquid followability of a film | membrane can be improved.

疎水性樹脂は、典型的には、フッ素原子及び/又はケイ素原子を含んでいる。これらフッ素原子及び/又はケイ素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。   The hydrophobic resin typically contains fluorine atoms and / or silicon atoms. These fluorine atoms and / or silicon atoms may be contained in the main chain of the resin or may be contained in the side chain.

疎水性樹脂がフッ素原子を含んでいる場合、この樹脂は、フッ素原子を含んだ部分構造として、フッ素原子を含んだアルキル基、フッ素原子を含んだ1価の脂肪族炭化水素環基、又はフッ素原子を含んだアリール基を備えていることが好ましい。   When the hydrophobic resin contains a fluorine atom, the resin has a partial structure containing a fluorine atom as an alkyl group containing a fluorine atom, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group containing a fluorine atom, or fluorine. It is preferable to have an aryl group containing an atom.

フッ素原子を含んだアルキル基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖又は分岐鎖アルキル基である。このアルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数が1〜4であることがより好ましい。このフッ素原子を含んだアルキル基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。   The alkyl group containing a fluorine atom is a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group containing a fluorine atom may further have a substituent other than the fluorine atom.

フッ素原子を含んだ1価の脂肪族炭化水素環基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された単環式又は多環式の1価の脂肪族炭化水素環基である。このフッ素原子を含んだシクロアルキル基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。   The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group containing a fluorine atom is a monocyclic or polycyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. The cycloalkyl group containing a fluorine atom may further have a substituent other than the fluorine atom.

フッ素原子を含んだアリール基は、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。このアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。このフッ素原子を含んだアリール基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。   An aryl group containing a fluorine atom is an aryl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. The aryl group containing a fluorine atom may further have a substituent other than the fluorine atom.

フッ素原子を含んだアルキル基、フッ素原子を含んだ1価の脂肪族炭化水素環基及びフッ素原子を含んだアリール基の好ましい例として、下記一般式(F2)〜(F4)により表される基が挙げられる。

Figure 2011168698
Preferred examples of the alkyl group containing a fluorine atom, the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group containing a fluorine atom, and the aryl group containing a fluorine atom include groups represented by the following general formulas (F2) to (F4) Is mentioned.
Figure 2011168698

一般式(F2)〜(F4)中、R57〜R68は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、R57〜R61のうち少なくとも1つは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。R62〜R64のうち少なくとも1つは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。R65〜R68のうち少なくとも1つは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。これらアルキル基は、炭素数が1〜4であることが好ましい。 In general formulas (F2) to (F4), R 57 to R 68 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. However, at least one of R 57 to R 61 represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. At least one of R 62 to R 64 represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. At least one of R 65 to R 68 represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. These alkyl groups preferably have 1 to 4 carbon atoms.

57〜R61及びR65〜R67は、全てがフッ素原子であることが好ましい。
62、R63及びR68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ルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基であることが更に好ましい。なお、R62とR63とは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
R 57 to R 61 and R 65 to R 67 are preferably all fluorine atoms.
R 62 , R 63 and R 68 are preferably an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 62 and R 63 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(F2)により表される基としては、例えば、p−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、及び3,5−ジ(トリフルオロメチル)フェニル基が挙げられる。   Examples of the group represented by the general formula (F2) include a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, and a 3,5-di (trifluoromethyl) phenyl group.

一般式(F3)により表される基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロプロピル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロブチル基、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ(2−メチル)イソプロピル基、ノナフルオロブチル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロヘキシル基、ノナフルオロ−t−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロ(トリメチル)ヘキシル基、2,2,3,3−テトラフルオロシクロブチル基、及びパーフルオロシクロヘキシル基が挙げられる。これらのうち、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ(2−メチル)イソプロピル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロ−t−ブチル基又はパーフルオロイソペンチル基がより好ましく、ヘキサフルオロイソプロピル基又はヘプタフルオロイソプロピル基が更に好ましい。   Examples of the group represented by the general formula (F3) include trifluoromethyl group, pentafluoropropyl group, pentafluoroethyl group, heptafluorobutyl group, hexafluoroisopropyl group, heptafluoroisopropyl group, hexafluoro (2- Methyl) isopropyl group, nonafluorobutyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluorohexyl group, nonafluoro-t-butyl group, perfluoroisopentyl group, perfluorooctyl group, perfluoro (trimethyl) hexyl group, 2,2, Examples include 3,3-tetrafluorocyclobutyl group and perfluorocyclohexyl group. Among these, a hexafluoroisopropyl group, a heptafluoroisopropyl group, a hexafluoro (2-methyl) isopropyl group, an octafluoroisobutyl group, a nonafluoro-t-butyl group or a perfluoroisopentyl group is more preferable, and a hexafluoroisopropyl group or More preferred is a heptafluoroisopropyl group.

一般式(F4)により表される基としては、例えば、−C(CF32OH、−C(C252OH、−C(CF3)(CH3)OH、及び−CH(CF3)OHが挙げられる。これらのうち、−C(CF32OHが特に好ましい。 Examples of the group represented by the general formula (F4) include —C (CF 3 ) 2 OH, —C (C 2 F 5 ) 2 OH, —C (CF 3 ) (CH 3 ) OH, and —CH. (CF 3 ) OH. Of these, -C (CF 3) 2 OH is particularly preferred.

以下に、フッ素原子を含んだ繰り返し単位の具体例を示す。
具体例中、X1は、水素原子、−CH3、−F又は−CF3を表す。X2は、−F又は−CF3を表す。

Figure 2011168698
Specific examples of the repeating unit containing a fluorine atom are shown below.
In specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, —CH 3 , —F or —CF 3 . X 2 represents —F or —CF 3 .
Figure 2011168698

疎水性樹脂がケイ素原子を含んでいる場合、この樹脂は、ケイ素原子を含んだ部分構造として、アルキルシリル構造又は環状シロキサン構造を備えていることが好ましい。このアリキルシリル構造は、好ましくは、トリアルキルシリル基を含んだ構造である。   When the hydrophobic resin contains a silicon atom, the resin preferably has an alkylsilyl structure or a cyclic siloxane structure as a partial structure containing a silicon atom. This allylsilyl structure is preferably a structure containing a trialkylsilyl group.

アルキルシリル構造及び環状シロキサン構造の好ましい例として、下記一般式(CS−1)〜(CS−3)により表される基が挙げられる。

Figure 2011168698
Preferable examples of the alkylsilyl structure and the cyclic siloxane structure include groups represented by the following general formulas (CS-1) to (CS-3).
Figure 2011168698

一般式(CS−1)〜(CS−3)中、R12〜R26は、各々独立に、直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又は1価の脂肪族炭化水素環基を表す。このアルキル基は、炭素数が1〜20であることが好ましい。この1価の脂肪族炭化水素環基は、炭素数が3〜20であることが好ましい。 In general formulas (CS-1) to (CS-3), R 12 to R 26 each independently represents a linear or branched alkyl group or a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group. This alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms. The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group preferably has 3 to 20 carbon atoms.

3〜L5は、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、フェニレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレア基、又はこれらの組合せが挙げられる。
nは、1〜5の整数を表す。nは、好ましくは、2〜4の整数である。
L < 3 > -L < 5 > represents a single bond or a bivalent coupling group. Examples of the divalent linking group include an alkylene group, a phenylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a urethane group, a urea group, or a combination thereof.
n represents an integer of 1 to 5. n is preferably an integer of 2 to 4.

以下に、一般式(CS−1)〜(CS−3)により表される基を備えた繰り返し単位の具体例を挙げる。具体例中、X1は、水素原子、−CH3、−F又は−CF3を表す。

Figure 2011168698
Below, the specific example of the repeating unit provided with group represented by general formula (CS-1)-(CS-3) is given. In specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, —CH 3 , —F or —CF 3 .
Figure 2011168698

疎水性樹脂は、下記(x)乃至(z)からなる群より選択される少なくとも1つの基を更に含んでいてもよい。
(x)アルカリ可溶性基
(y)アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する基
(z)酸分解性基
(x)アルカリ可溶性基としては、例えば、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基が挙げられる。好ましいアルカリ可溶性基としては、フッ素化アルコール基、スルホンイミド基及びビス(カルボニル)メチレン基が挙げられる。好ましいフッ素化アルコール基としては、ヘキサフルオロイソプロパノール基が挙げられる。
The hydrophobic resin may further include at least one group selected from the group consisting of the following (x) to (z).
(X) Alkali-soluble group (y) Group that decomposes by the action of an alkali developer and increases the solubility in the alkali developer (z) Acid-decomposable group (x) Examples of the alkali-soluble group include phenolic hydroxyl groups , Carboxylic acid group, fluorinated alcohol group, sulfonic acid group, sulfonamide group, sulfonylimide group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene Groups, bis (alkylcarbonyl) imide groups, bis (alkylsulfonyl) methylene groups, bis (alkylsulfonyl) imide groups, tris (alkylcarbonyl) methylene groups, and tris (alkylsulfonyl) methylene groups. Preferred alkali-soluble groups include fluorinated alcohol groups, sulfonimide groups, and bis (carbonyl) methylene groups. Preferred fluorinated alcohol groups include hexafluoroisopropanol groups.

アルカリ可溶性基を備えた繰り返し単位は、例えば、アクリル酸及びメタクリル酸による繰り返し単位等の、樹脂の主鎖に直接アルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位である。或いは、この繰り返し単位は、アルカリ可溶性基が連結基を介して樹脂の主鎖に結合している繰り返し単位であってもよい。或いは、この繰り返し単位は、アルカリ可溶性基を備えた重合開始剤又は連鎖移動剤を重合時に用いて、樹脂の末端に導入されていてもよい。   The repeating unit having an alkali-soluble group is a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit by acrylic acid and methacrylic acid. Alternatively, this repeating unit may be a repeating unit in which an alkali-soluble group is bonded to the main chain of the resin via a linking group. Or this repeating unit may be introduce | transduced into the terminal of resin using the polymerization initiator or chain transfer agent provided with the alkali-soluble group at the time of superposition | polymerization.

アルカリ可溶性基を備えた繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位にを基準として、1〜50モル%であることが好ましく、3〜35モル%であることがより好ましく、5〜20モル%であることが更に好ましい。
以下に、アルカリ可溶性基を備えた繰り返し単位の具体例を示す。

Figure 2011168698
The content of the repeating unit having an alkali-soluble group is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 3 to 35 mol%, based on all repeating units in the hydrophobic resin. More preferably, it is -20 mol%.
Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group are shown below.
Figure 2011168698

(y)アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する基としては、例えば、ラクトン構造を備えた基、酸無水物基、及び酸イミド基が挙げられる。これらのうち、ラクトン構造を備えた基が特に好ましい。   (Y) Examples of the group that is decomposed by the action of the alkali developer and increases the solubility in the alkali developer include a group having a lactone structure, an acid anhydride group, and an acid imide group. Of these, a group having a lactone structure is particularly preferable.

この基を含んだ繰り返し単位は、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルによる繰り返し単位等の、樹脂の主鎖に直接この基が結合している繰り返し単位である。或いは、この繰り返し単位は、この基が連結基を介して樹脂の主鎖に結合している繰り返し単位であってもよい。或いは、この繰り返し単位は、この基を備えた重合開始剤又は連鎖移動剤を重合時に用いて、樹脂の末端に導入されていてもよい。   The repeating unit containing this group is a repeating unit in which this group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid ester and methacrylic acid ester. Alternatively, this repeating unit may be a repeating unit in which this group is bonded to the main chain of the resin via a linking group. Or this repeating unit may be introduce | transduced into the terminal of resin using the polymerization initiator or chain transfer agent provided with this group at the time of superposition | polymerization.

アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する基を備えた繰り返し単位としては、例えば、前述の繰り返し単位(C)と同様のものが挙げられる。   Examples of the repeating unit having a group that is decomposed by the action of the alkali developer and increases the solubility in the alkali developer include the same units as the above-mentioned repeating unit (C).

アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する基を備えた繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位を基準として、1〜40モル%であることが好ましく、3〜30モル%であることがより好ましく、5〜15モル%であることが更に好ましい。   The content of the repeating unit having a group that is decomposed by the action of the alkali developer and increases the solubility in the alkali developer is 1 to 40 mol% based on all repeating units in the hydrophobic resin. Is more preferable, it is more preferable that it is 3-30 mol%, and it is still more preferable that it is 5-15 mol%.

(z)酸分解性基としては、例えば、前述の繰り返し単位(B)の項で説明したのと同様のものが挙げられる。
酸分解性基を備えた繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位を基準として、1〜80モル%であることが好ましく、10〜80モル%であることがより好ましく、20〜60モル%であることが更に好ましい。
疎水性樹脂は、下記一般式(III)により表される繰り返し単位を更に含んでいてもよい。

Figure 2011168698
Examples of the (z) acid-decomposable group include the same groups as described in the above-mentioned repeating unit (B).
The content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 10 to 80 mol%, based on all repeating units in the hydrophobic resin. More preferably, it is -60 mol%.
The hydrophobic resin may further contain a repeating unit represented by the following general formula (III).
Figure 2011168698

一般式(III)中、Rc31は、水素原子、アルキル基、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ルキル基、シアノ基又は−CH2−O−Rac2基を表す。ここで、Rac2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。 In formula (III), R c31 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, a cyano group, or a —CH 2 —O—Rac 2 group. Here, Rac 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.

c31は、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることが特に好ましい。 R c31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

c32は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基又はアリール基を含んだ基を表す。これら基は、フッ素原子及び/又はケイ素原子で置換されていてもよい。 R c32 represents a group containing an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group or an aryl group. These groups may be substituted with a fluorine atom and / or a silicon atom.

c32のアルキル基は、炭素数3〜20の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であることが好ましい。
シクロアルキル基は、炭素数が3〜20であることが好ましい。
アルケニル基は、炭素数が3〜20であることが好ましい。
シクロアルケニル基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、シクロアルケニル基等が挙げられる。
The alkyl group represented by R c32 is preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms.
The cycloalkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms.
The alkenyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms.
The cycloalkenyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a cycloalkenyl group.

アリール基は、炭素数6〜20であることが好ましく、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
c32は、無置換のアルキル基又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基であることが好ましい。
c3は、単結合又は2価の連結基を表す。この2価の連結基としては、例えば、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜5)、オキシ基、フェニレン基、及びエステル結合(−COO−により表される基)が挙げられる。
疎水性樹脂は、下記一般式(CII−AB)により表される繰り返し単位を更に含んでいてもよい。

Figure 2011168698
The aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.
R c32 is preferably an unsubstituted alkyl group or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
L c3 represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an alkylene group (preferably having a carbon number of 1 to 5), an oxy group, a phenylene group, and an ester bond (a group represented by —COO—).
The hydrophobic resin may further contain a repeating unit represented by the following general formula (CII-AB).
Figure 2011168698

式(CII−AB)中、
c11'及びRc12'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。Zc’は、Rc11'及びRc12'が結合している2つの炭素原子(C−C)と共に脂環式構造を形成するために必要な原子団を表す。
以下に、一般式(III)又は(CII−AB)により表される繰り返し単位の具体例を挙げる。具体例中、Raは、H、CH、CHOH、CF又はCNを表す。

Figure 2011168698
In the formula (CII-AB),
R c11 ′ and R c12 ′ each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group. Zc ′ represents an atomic group necessary for forming an alicyclic structure together with two carbon atoms (C—C) to which R c11 ′ and R c12 ′ are bonded.
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (III) or (CII-AB) are given below. In specific examples, Ra represents H, CH 3 , CH 2 OH, CF 3 or CN.
Figure 2011168698

以下に、疎水性樹脂の具体例を挙げる。また、下記表1に、各樹脂における繰り返し単位のモル比(各繰り返し単位と左から順に対応)、重量平均分子量、及び分散度を纏める。

Figure 2011168698
Specific examples of the hydrophobic resin are given below. Table 1 below summarizes the molar ratio of repeating units in each resin (corresponding to each repeating unit in order from the left), the weight average molecular weight, and the degree of dispersion.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

疎水性樹脂がフッ素原子を含んでいる場合、フッ素原子の含有量は、疎水性樹脂の分子量を基準として、5〜80質量%であることが好ましく、10〜80質量%であることがより好ましい。また、フッ素原子を含んだ繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂の全繰り返し単位を基準として、10〜100質量%であることが好ましく、30〜100質量%であることがより好ましい。   When the hydrophobic resin contains a fluorine atom, the fluorine atom content is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 10 to 80% by mass based on the molecular weight of the hydrophobic resin. . In addition, the content of the repeating unit containing a fluorine atom is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 30 to 100% by mass, based on all repeating units of the hydrophobic resin.

疎水性樹脂がケイ素原子を含んでいる場合、ケイ素原子の含有量は、疎水性樹脂の分子量を基準として、2〜50質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましい。また、ケイ素原子を含んだ繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂の全繰り返し単位を基準として、10〜100質量%であることが好ましく、20〜100質量%であることがより好ましい。   When the hydrophobic resin contains silicon atoms, the silicon atom content is preferably 2 to 50% by mass, more preferably 2 to 30% by mass, based on the molecular weight of the hydrophobic resin. . In addition, the content of the repeating unit containing a silicon atom is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 20 to 100% by mass, based on all repeating units of the hydrophobic resin.

疎水性樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明において疎水性樹脂は必須成分ではないが、本発明の組成物からなる膜を、液浸媒体を介してArFエキシマレーザーで露光する場合には、疎水性樹脂の含有量は、組成物中の全固形分を基準として、0.01〜10質量%であることが好ましく、0.05〜8質量%であることがより好ましく、0.1〜5質量%であることが更に好ましい。
One type of hydrophobic resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the present invention, a hydrophobic resin is not an essential component, but when a film made of the composition of the present invention is exposed with an ArF excimer laser through an immersion medium, the content of the hydrophobic resin is determined in the composition. Is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 8% by mass, and still more preferably 0.1 to 5% by mass.

<塩基性化合物>
本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、塩基性化合物を更に含んでいてもよい。この塩基性化合物としては、例えば、樹脂(P)の合成の際に用いる塩基性化合物として説明したのと同様のものを用いることができる。
<Basic compound>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the present invention may further contain a basic compound. As this basic compound, for example, the same compounds as those described as the basic compound used in the synthesis of the resin (P) can be used.

<界面活性剤>
本発明の組成物は、更に界面活性剤を含有してもよい。含有する場合、界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が好ましい。
これらに該当する界面活性剤としては、大日本インキ化学工業(株)製のメガファックF176、メガファックR08、OMNOVA社製のPF656、PF6320、トロイケミカル(株)製のトロイゾルS−366、住友スリーエム(株)製のフロラードFC430、信越化学工業(株)製のポリシロキサンポリマーKP−341などが挙げられる。
<Surfactant>
The composition of the present invention may further contain a surfactant. When contained, the surfactant is preferably a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
Surfactants corresponding to these include Megafac F176, Megafac R08 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, PF656, PF6320 manufactured by OMNOVA, Troisol S-366 manufactured by Troy Chemical, Sumitomo 3M Examples include Fluorad FC430 manufactured by Co., Ltd., polysiloxane polymer KP-341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like.

また、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。より具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類などが挙げられる。   Further, other surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants can also be used. More specific examples include polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkyl aryl ethers.

その他、公知の界面活性剤が適宜使用可能である。使用可能な界面活性剤としては、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425A1号明細書の[0273]以降に記載の界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
In addition, known surfactants can be used as appropriate. Examples of the surfactant that can be used include surfactants described in [0273] et seq. Of US Patent Application Publication No. 2008 / 0248425A1.
Surfactants may be used alone or in combination of two or more.

界面活性剤の使用量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分量(溶剤を除く全量)に対して、好ましくは0〜2質量%、更に好ましくは0.0001〜2質量%、特に好ましくは0.0005〜1質量%である。   The amount of the surfactant used is preferably 0 to 2% by mass, more preferably 0.0001 to 2% by mass, based on the total solid content (total amount excluding the solvent) of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. %, Particularly preferably 0.0005 to 1% by mass.

一方、界面活性剤の添加量を10ppm以下、或いは含有しないことも好ましい。これにより疎水性樹脂の表面偏在性があがり、それにより、レジスト膜表面をより疎水的にすることができ、液浸露光時の水追随性を向上させることが出来る。   On the other hand, it is also preferable that the addition amount of the surfactant is 10 ppm or less or not contained. This increases the uneven distribution of the surface of the hydrophobic resin, whereby the resist film surface can be made more hydrophobic, and the water followability during immersion exposure can be improved.

<溶剤>
組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、各成分を溶解するものである限り特に限定されないが、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、環状ラクトン、鎖状又は環状のケトン、アルキレンカーボネート、カルボン酸アルキル、アルコキシ酢酸アルキル、ピルビン酸アルキルなどが挙げられる。その他使用可能な溶媒として、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425A1号明細書の[0244]以降に記載されている溶剤などが挙げられる。
<Solvent>
The solvent that can be used in preparing the composition is not particularly limited as long as it dissolves each component. For example, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, alkyl lactate ester, cyclic lactone, Examples thereof include linear or cyclic ketone, alkylene carbonate, alkyl carboxylate, alkyl alkoxyacetate, alkyl pyruvate and the like. Other usable solvents include, for example, the solvents described in US Patent Application Publication No. 2008 / 0248425A1 after [0244].

アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン、鎖状又は環状のケトン、アルキレンカーボネート、カルボン酸アルキル、アルコキシ酢酸アルキル、及びピルビン酸アルキルとしては、例えば、先に反応溶媒について説明したのと同様のものが挙げられる。   As alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, alkyl lactate ester, alkyl alkoxypropionate, cyclic lactone, chain or cyclic ketone, alkylene carbonate, alkyl carboxylate, alkyl alkoxyacetate, and alkyl pyruvate For example, the same thing as having demonstrated the reaction solvent previously is mentioned.

好ましく使用できる溶剤としては、2−ヘプタノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、プロピレンカーボネートが挙げられる。特に好ましい溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。   Preferred solvents that can be used include 2-heptanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl lactate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, 3-ethoxypropionic acid Examples include ethyl, ethyl pyruvate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, and propylene carbonate. Particularly preferred solvents include propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether.

これら溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合する場合、水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤とを混合することが好ましい。水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤との質量比は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜60/40である。   These solvents may be used alone or in combination of two or more. When mixing 2 or more types, it is preferable to mix the solvent which has a hydroxyl group, and the solvent which does not have a hydroxyl group. The mass ratio of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, and more preferably from 20/80 to 60/40.

水酸基を有する溶剤としてはアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましく、水酸基を有しない溶剤としてはアルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートが好ましい。   The solvent having a hydroxyl group is preferably an alkylene glycol monoalkyl ether, and the solvent having no hydroxyl group is preferably an alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate.

本発明の組成物中における溶媒の含有率は、所望の膜厚等に応じて適宜調整可能であるが、一般的には組成物の全固形分濃度が0.5〜30質量%、好ましくは1.0〜20質量%、より好ましくは1.5〜10質量%となるように調製される。   The content of the solvent in the composition of the present invention can be appropriately adjusted according to the desired film thickness and the like, but generally the total solid content concentration of the composition is 0.5 to 30% by mass, preferably It is prepared so that it may become 1.0-20 mass%, More preferably, it is 1.5-10 mass%.

<酸の作用により分解し、カルボン酸よりも強い酸を生成する物質>
本発明の組成物は、酸の作用により分解し、カルボン酸よりも強い酸を生成する物質(以下、「酸増殖剤」ともいう)を含有してもよい。
酸増殖剤から生成する酸は、その酸の強度が大きいものが好ましく、具体的にはその酸の解離定数(pKa)として3以下が好ましく、より好ましくは2以下である。酸増殖剤から発生する酸としてはスルホン酸が好ましい。
<Substance that decomposes by the action of acid to produce an acid stronger than carboxylic acid>
The composition of the present invention may contain a substance that decomposes by the action of an acid to produce an acid stronger than a carboxylic acid (hereinafter also referred to as “acid proliferating agent”).
The acid produced from the acid proliferating agent is preferably one having a high acid strength. Specifically, the acid dissociation constant (pKa) is preferably 3 or less, more preferably 2 or less. The acid generated from the acid proliferating agent is preferably sulfonic acid.

酸増殖剤は、国際公開第95/29968号公報、国際公開第98/24000号公報、特開平8−305262号公報、特開平9−34106号公報、特開平8−248561号公報、特表平8−503082号公報、米国特許第5,445,917号明細書、特表平8−503081号公報、米国特許第5,534,393号明細書、米国特許第5,395,736号明細書、米国特許第5,741,630号明細書、米国特許第5,334,489号明細書、米国特許第5,582,956号明細書、米国特許第5,578,424号明細書、米国特許第5,453,345号明細書、米国特許第5,445,917号明細書、欧州特許第665,960号明細書、欧州特許第757,628号明細書、欧州特許第665,961号明細書、米国特許第5,667,943号明細書、特開平10−1508号公報、特開平10−282642号公報、特開平9−512498号公報、特開2000−62337号公報、特開2005−17730号公報、特開2008−209889号公報等に記載の酸増殖剤を1種、或いは2種以上組み合わせて用いることができる。
具体的には下記一般式(1)〜(6)で表される化合物が好ましい。

Figure 2011168698
Examples of the acid proliferating agent include International Publication No. 95/29968, International Publication No. 98/24000, Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-305262, Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-34106, Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-248561, No. 8-503082, U.S. Pat. No. 5,445,917, JP-T-8-503081, U.S. Pat. No. 5,534,393, U.S. Pat. No. 5,395,736 US Pat. No. 5,741,630, US Pat. No. 5,334,489, US Pat. No. 5,582,956, US Pat. No. 5,578,424, US Patent No. 5,453,345, US Pat. No. 5,445,917, European Patent 665,960, European Patent 757,628, European Patent 665,961 Light U.S. Pat. No. 5,667,943, JP-A-10-1508, JP-A-10-282642, JP-A-9-512498, JP-A-2000-62337, JP-A-2005-2005. The acid proliferating agents described in Japanese Patent No. 17730, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-209889, and the like can be used alone or in combination of two or more.
Specifically, compounds represented by the following general formulas (1) to (6) are preferable.
Figure 2011168698

一般式(1)〜(6)に於いて、
Rは、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、酸の作用により脱離する基を表す。
は、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、又はアリーロキシ基を表す。
は、アルキル基又はアラルキル基を表す。
は、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基又はアラルキル基を表す。
、Rは、各々独立に、アルキル基を表し、RとRが互いに結合して環を形成してもよい。
In the general formulas (1) to (6),
R represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group.
R 0 represents a group capable of leaving by the action of an acid.
R 1 represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group.
R 2 represents an alkyl group or an aralkyl group.
R 3 represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group.
R 4 and R 5 each independently represents an alkyl group, and R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring.

は、水素原子又はアルキル基を表す。
は、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基又はアラルキル基を表す。
R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
R 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group.
R 8 represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group.

は、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、Rと結合して環を形成しても良い。
10は、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基、アリーロキシ基又はアルケニルオキシ基を表す。
11は、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基、アリーロキシ基又はアルケニル基を表す。
10とR11は、互いに結合して環を形成してもよい。
12は、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基又は環状イミド基を表す。
R 9 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group.
R 9 may combine with R 7 to form a ring.
R 10 represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, an aryloxy group or an alkenyloxy group.
R 11 represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, an aryloxy group or an alkenyl group.
R 10 and R 11 may combine with each other to form a ring.
R 12 represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group, an alkenyl group, an alkynyl group or a cyclic imide group.

一般式(1)〜(6)に於いて、アルキル基としては、炭素数1〜8個のアルキル基が挙げられ、1価の脂肪族炭化水素環基としては、炭素数4〜10個の単環又は多環の脂肪族炭化水素環基が挙げられ、アリール基としては、炭素数6〜14個のアリール基が挙げられ、アラルキル基としては、炭素数7〜20個のアラルキル基が挙げられ、アルコキシ基としては、炭素数1〜8個のアルコキシ基が挙げられ、アルケニル基としては、炭素2〜6個のアルケニル基が挙げられ、アリーロキシ基としては、炭素数6〜14個のアリーロキシ基が挙げられ、アルケニルオキシ基としては、炭素数2〜8個のアルケニルオキシ基が挙げられる。   In the general formulas (1) to (6), examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group include 4 to 10 carbon atoms. Examples thereof include monocyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbon ring groups, examples of the aryl group include aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, and examples of the aralkyl group include aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms. The alkoxy group includes an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, the alkenyl group includes an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, and the aryloxy group includes an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms. Group, and examples of the alkenyloxy group include alkenyloxy groups having 2 to 8 carbon atoms.

上記各置換基は更に置換基を有してもよく、置換基としては例えば次のようなものを例示できる。すなわち、Cl、Br、Fなどのハロゲン原子、−CN基、−OH基、炭素数1〜4個のアルキル基、炭素数3〜8個のシクロアルキル基、炭素数1〜4個のアルコキシ基、アセチルアミノ基などのアシルアミノ基、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基、フェノキシエチル基などのアリロキシアルキル基、炭素数2〜5個のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜5個のアシルオキシ基等を挙げることができる。   Each of the above substituents may further have a substituent, and examples of the substituent include the following. That is, halogen atoms such as Cl, Br, and F, -CN group, -OH group, alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms , Acylamino groups such as acetylamino group, aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group, allyloxyalkyl groups such as phenoxyethyl group, alkoxycarbonyl groups having 2 to 5 carbon atoms, acyloxy groups having 2 to 5 carbon atoms, etc. Can be mentioned.

とRが互いに結合して形成する環としては、1,3−ジオキソラン環、1,3−ジオキサン環等が挙げられる。
とRが互いに結合して形成する環としては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環等が挙げられる。
10とR11が互いに結合して形成する環としては、環内に酸素原子を含んでいてもよい、3−オキソシクロヘキセニル環、3−オキソインデニル環等が挙げられる。
Examples of the ring formed by combining R 4 and R 5 with each other include a 1,3-dioxolane ring and a 1,3-dioxane ring.
Examples of the ring formed by combining R 7 and R 9 with each other include a cyclopentyl ring and a cyclohexyl ring.
Examples of the ring formed by combining R 10 and R 11 with each other include a 3-oxocyclohexenyl ring and a 3-oxoindenyl ring which may contain an oxygen atom in the ring.

の酸の作用により脱離する基としては、例えば、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリル基、3−オキソシクロヘキシル基等を挙げることができる。 Examples of the group capable of leaving by the action of an acid of R 0 include tertiary alkyl groups such as t-butyl group and t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-iso 1-alkoxyethyl group such as butoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, alkoxymethyl group such as 1-methoxymethyl group, 1-ethoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl group, 3 -Oxocyclohexyl group etc. can be mentioned.

上記R、R、R〜R11の各々の好ましいものとして以下のものが挙げられる。
R;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、トリフルオロメチル基、ノナフルオロブチル基、ヘプタデカフルオロオクチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、フェニル基、ペンタフルオロフェニル基、メトキシフェニル基、トルイル基、メシチル基、フルオロフェニル基、ナフチル基、シクロヘキシル基、樟脳基。
Preferred examples of each of R, R 0 and R 1 to R 11 include the following.
R: methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group, trifluoromethyl group, nonafluorobutyl group, heptadecafluorooctyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, phenyl group, pentafluorophenyl Group, methoxyphenyl group, toluyl group, mesityl group, fluorophenyl group, naphthyl group, cyclohexyl group, camphor group.

;t−ブチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−エトキシエチル基、テトラヒドロピラニル基。
;メチル基、エチル基、プロピル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基。
;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ベンジル基。
R0 : t-butyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 1-ethoxyethyl group, tetrahydropyranyl group.
R 1 ; methyl group, ethyl group, propyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, phenyl group, naphthyl group, benzyl group, phenethyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, phenoxy group, naphthoxy group.
R 2 : methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, benzyl group.

;メチル基、エチル基、プロピル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基。 R 3 : methyl group, ethyl group, propyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, phenyl group, naphthyl group, benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group.

、R;メチル基、エチル基、プロピル基、互いに結合してエチレン基、プロピレン基を形成したもの。
;水素原子、メチル基、エチル基。
R 4 , R 5 : Methyl group, ethyl group, propyl group, those bonded to each other to form an ethylene group or a propylene group.
R 6 : hydrogen atom, methyl group, ethyl group.

、R;水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、互いに結合してシクロペンチル環、シクロヘキシル環を形成したもの。 R 7 , R 9 ; hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, phenyl group, naphthyl group, benzyl group, phenethyl group, bonded to each other Forming a cyclopentyl ring or a cyclohexyl ring.

;メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、ネオペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基。
10;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェノキシ基、ナフトキシ基、ビニロキシ基、メチルビニロキシ基、互いに結合して酸素原子をふくんでよい、3−オキソシクロヘキセニル環、3−オキソインデニル環を形成したもの。
R 8 ; methyl group, ethyl group, isopropyl group, t-butyl group, neopentyl group, cyclohexyl group, phenyl group, benzyl group.
R 10 : methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, methoxy group, ethoxy group, phenyl group, naphthyl group, benzyl group, phenoxy group, naphthoxy Group formed by forming a 3-oxocyclohexenyl ring or a 3-oxoindenyl ring, which may be bonded to each other to contain an oxygen atom.

11;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェノキシ基、ナフトキシ基、ビニル基、アリル基、互いに結合して酸素原子をふくんでよい、3−オキソシクロヘキセニル環、3−オキソインデニル環を形成したもの。 R 11 : methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, methoxy group, ethoxy group, phenyl group, naphthyl group, benzyl group, phenoxy group, naphthoxy A group formed by forming a 3-oxocyclohexenyl ring or a 3-oxoindenyl ring, which may be bonded to each other to contain an oxygen atom.

一般式(6)に於いて、R12がアルキル基を表すとき、炭素原子数1〜12の直鎖状、炭素原子数3〜12の分岐状のアルキル基がより好ましい。 In the general formula (6), when R 12 represents an alkyl group, a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms are more preferable.

12が1価の脂肪族炭化水素環基を表すとき、炭素原子数5〜10の単環又は多環の1価の脂肪族炭化水素環基がより好ましい。 When R 12 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monocyclic or polycyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 5 to 10 carbon atoms is more preferable.

12が置換アルキル基、置換された脂肪族炭化水素環基を表すとき、その置換基としては、水素を除く一価の非金属原子団が用いられ、好ましい例としては、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、アシルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、アシルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、スルホ基、スルホナト基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、ホスフォノ基、ホスフォナト基、ジアルキルホスフォノ基、ジアリールホスフォノ基、モノアルキルホスフォノ基、アルキルホスフォナト基、モノアリールホスフォノ基、アリールホスフォナト基、ホスフォノオキシ基、ホスフォナトオキシ基、アリール基、アルケニル基等が挙げられる。 When R 12 represents a substituted alkyl group or a substituted aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent nonmetallic atomic group excluding hydrogen is used as the substituent, and a preferred example is a halogen atom (—F , -Br, -Cl, -I), alkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, N-alkylamino group, N, N-dialkylamino group, acyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-ary Rucarbamoyloxy group, acylamino group, formyl group, acyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N, N-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N- Alkyl-N-arylcarbamoyl, sulfo, sulfonate, sulf Amoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group, N-arylsulfamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group, phosphono group, phosphonate group, dialkylphosphono Group, diaryl phosphono group, monoalkyl phosphono group, alkyl phosphonate group, monoaryl phosphono group, aryl phosphonate group, phosphonooxy group, phosphonatoxy group, aryl group, alkenyl group and the like.

12が、アリール基を表すとき、アリール基としては、1個〜3個のベンゼン環が縮合環を形成したもの、ベンゼン環と5員不飽和環が縮合環を形成したものを挙げることができ、具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基等を挙げることができ、これらのなかでは、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。また、アリール基には上記炭素環式アリール基の他、複素環式(ヘテロ)アリール基が含まれる。複素環式アリール基としては、ピリジル基、フリル基、その他ベンゼン環が縮環したキノリル基、ベンゾフリル基、チオキサントン基、カルバゾール基等の炭素数3〜20、ヘテロ原子数1〜5を含むものが挙げられる。 When R 12 represents an aryl group, examples of the aryl group include those in which 1 to 3 benzene rings form a condensed ring, and those in which a benzene ring and a 5-membered unsaturated ring form a condensed ring. Specific examples include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, an indenyl group, an acenaphthenyl group, a fluorenyl group, and the like. Among these, a phenyl group and a naphthyl group are more preferable. The aryl group includes a heterocyclic (hetero) aryl group in addition to the carbocyclic aryl group. Examples of the heterocyclic aryl group include those having 3 to 20 carbon atoms and 1 to 5 hetero atoms such as a pyridyl group, a furyl group, and other quinolyl groups condensed with a benzene ring, a benzofuryl group, a thioxanthone group, and a carbazole group. Can be mentioned.

12が、置換アリール基を表すとき、置換アリール基としては、前述のアリール基の環形成炭素原子上に置換基として、水素を除く一価の非金属原子団を有するものが用いられる。好ましい置換基の例としては前述のアルキル基、シクロアルキル基における置換基として示したものを挙げることができる。 When R 12 represents a substituted aryl group, as the substituted aryl group, those having a monovalent non-metallic atomic group excluding hydrogen as a substituent on the ring-forming carbon atom of the aforementioned aryl group are used. Examples of preferable substituents include those shown as the substituents in the aforementioned alkyl group and cycloalkyl group.

12が、アルケニル基、置換アルケニル基[−C(R14)=C(R15)(R16)]、アルキニル基、又は置換アルキニル基[−C≡C(R17)]を表すとき、R14〜R17としては、一価の非金属原子団を使用することができる。好ましいR14〜R17の例としては、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基及び置換アリール基を挙げることができる。これらの具体例としては、前述の例として示したものを挙げることができる。R14〜R17のより好ましい置換基としては、水素原子、ハロゲン原子及び炭素原子数1〜10の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基を挙げることができる。 When R 12 represents an alkenyl group, a substituted alkenyl group [—C (R 14 ) ═C (R 15 ) (R 16 )], an alkynyl group, or a substituted alkynyl group [—C≡C (R 17 )] As R 14 to R 17 , a monovalent nonmetallic atomic group can be used. Preferable examples of R 14 to R 17 include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, and a substituted aryl group. Specific examples thereof include those shown as the above examples. More preferable substituents for R 14 to R 17 include a hydrogen atom, a halogen atom, and a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

12が環状イミド基を表すとき、環状イミドとしては、コハク酸イミド、フタル酸イミド、シクロヘキサンジカルボン酸イミド、ノルボルネンジカルボン酸イミド等の炭素原子4〜20までのものが挙げられる。
一般式(1)〜(6)で表される化合物の具体例としては、例えば、特開2008−209889号公報の[0215]以降に例示された化合物(1−1)〜(1−11)、(2−1)〜(2−6)、(3−1)〜(3−6)、(4−1)〜(4−7)、(5−1)〜(5−4)、(6−1)〜(6−20)が挙げられる。
When R 12 represents a cyclic imide group, examples of the cyclic imide include those having 4 to 20 carbon atoms such as succinic imide, phthalic imide, cyclohexane dicarboxylic imide, norbornene dicarboxylic imide and the like.
Specific examples of the compounds represented by the general formulas (1) to (6) include, for example, compounds (1-1) to (1-11) exemplified after [0215] of JP-A-2008-209889. , (2-1) to (2-6), (3-1) to (3-6), (4-1) to (4-7), (5-1) to (5-4), ( 6-1) to (6-20).

<その他の成分>
本発明の組成物は、上記に説明した成分以外にも、カルボン酸オニウム塩、Proceeding of SPIE,2724,355(1996)等に記載の分子量3000以下の溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤などを適宜含有することができる。
<Other ingredients>
In addition to the components described above, the composition of the present invention includes a carboxylic acid onium salt, a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, a dye, a plasticizer, a photosensitizer described in Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996) and the like. Sensitizers, light absorbers and the like can be appropriately contained.

[パターン形成方法]
本発明の組成物は、典型的には、上記の成分を溶剤に溶解し、フィルター濾過した後、支持体に塗布して用いる。
フィルターとしては、ポアサイズ0.1μm以下、より好ましくは0.05μm以下、更に好ましくは0.03μm以下のポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、ナイロン製のものが好ましい。
レジスト膜の膜厚は、特に限定されないが、0.01〜0.2μmが好ましく、0.02〜0.1μmがより好ましい。
基板上に塗布する方法としては、スピン塗布が好ましく、その回転数は1000〜3000rpmが好ましい。
[Pattern formation method]
The composition of the present invention is typically used by dissolving the above-described components in a solvent, filtering the solution, and applying the solution to a support.
The filter is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon having a pore size of 0.1 μm or less, more preferably 0.05 μm or less, and still more preferably 0.03 μm or less.
The thickness of the resist film is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 0.2 μm, and more preferably 0.02 to 0.1 μm.
As a method of coating on the substrate, spin coating is preferable, and the rotation speed is preferably 1000 to 3000 rpm.

組成物は、集積回路素子、フォトマスク、インプリント用モールドなどの製造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上にスピナー等の適当な塗布方法により塗布される。その後乾燥し、感光性の膜を形成する。   The composition is applied by a suitable application method such as a spinner onto a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing an integrated circuit element, a photomask, an imprint mold, and the like. Thereafter, it is dried to form a photosensitive film.

当該膜に、所定のマスクを通して活性光線又は放射線を照射し、好ましくはベーク(加熱)を行い、現像、リンスする。これにより良好なパターンを得ることができる。なお、電子ビームの照射では、マスクを介さない描画(直描)が一般的である。   The film is irradiated with actinic rays or radiation through a predetermined mask, preferably baked (heated), developed and rinsed. Thereby, a good pattern can be obtained. Note that in electron beam irradiation, drawing (direct drawing) without using a mask is common.

なお、本発明の組成物を適用して、インプリント用モールド構造体を作製する場合の詳細については、例えば、ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開―ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集:平井義彦 フロンティア出版(2006年6月発行)、特許第4109085号公報や、特開2008−162101号公報などを参照されたい。   For details on producing an imprint mold structure by applying the composition of the present invention, for example, the basics of nanoimprint and technological development / application development-Nanoimprint substrate technology and latest technological development-Editing : Yoshihiko Hirai Frontier Publishing (issued in June 2006), Japanese Patent No. 4109085, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-162101, and the like.

活性光線又は放射線としては特に限定されないが、例えばKrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV光、電子線等であり、ArFエキシマレーザー、EUV光、電子線が好ましい。   Although it does not specifically limit as actinic light or a radiation, For example, they are a KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV light, an electron beam etc., ArF excimer laser, EUV light, and an electron beam are preferable.

現像工程では、通常、アルカリ現像液を用いる。現像工程におけるアルカリ現像液としては、通常、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される4級アンモニウム塩が用いられるが、これ以外にも無機アルカリ(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等、1〜3級アミン(例えば、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等)、アルコールアミン(例えば、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等)、環状アミン(例えば、ピロール、ピヘリジン等)等のアルカリ水溶液も使用可能である。   In the development step, an alkali developer is usually used. As the alkali developer in the development step, a quaternary ammonium salt typified by tetramethylammonium hydroxide is usually used. Sodium, sodium metasilicate, etc., primary to tertiary amines (eg, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-butylamine, triethylamine, methyldiethylamine), alcohol amines (eg, dimethylethanolamine, triethanolamine) Etc.), and alkaline aqueous solutions such as cyclic amines (for example, pyrrole, pihelidine, etc.) can also be used.

更に、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加してもよい。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
リンス液としては、純水が好ましく、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
Furthermore, an appropriate amount of alcohol or surfactant may be added to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.
As the rinsing liquid, pure water is preferable, and an appropriate amount of a surfactant can be added and used.

なお、感光性膜を形成する前に、基板上に予め反射防止膜を塗設してもよい。反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。   In addition, before forming a photosensitive film | membrane, you may coat an antireflection film | membrane previously on a board | substrate. As the antireflection film, any of an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, and amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley, etc. may be used. it can.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物からなる膜に対しては、活性光線又は放射線の照射時に膜とレンズの間に空気よりも屈折率の高い液体(液浸媒体)を満たして露光(液浸露光)を行ってもよい。これにより解像性を高めることができる。用いる液浸媒体としては空気よりも屈折率の高い液体であればいずれのものでも用いることができるが好ましくは純水である。   The film comprising the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is filled with a liquid (immersion medium) having a higher refractive index than air between the film and the lens when irradiated with actinic rays or radiation. Exposure (immersion exposure) may be performed. Thereby, resolution can be improved. As the immersion medium to be used, any liquid can be used as long as it has a higher refractive index than air, but pure water is preferred.

液浸露光する際に使用する液浸液について、以下に説明する。
液浸液は、露光波長に対して透明であり、かつレジスト膜上に投影される光学像の歪みを最小限に留めるよう、屈折率の温度係数ができる限り小さい液体が好ましいが、特に露光光源がArFエキシマレーザー(波長;193nm)である場合には、上述の観点に加えて、入手の容易さ、取り扱いのし易さといった点から水を用いるのが好ましい。
The immersion liquid used for the immersion exposure will be described below.
The immersion liquid is preferably a liquid that is transparent to the exposure wavelength and has a refractive index temperature coefficient as small as possible so as to minimize distortion of the optical image projected onto the resist film. Is an ArF excimer laser (wavelength; 193 nm), it is preferable to use water from the viewpoints of availability and ease of handling in addition to the above-mentioned viewpoints.

また、更に屈折率が向上できるという点で屈折率1.5以上の媒体を用いることもできる。この媒体は、水溶液でもよく有機溶剤でもよい。   Further, a medium having a refractive index of 1.5 or more can be used in that the refractive index can be further improved. This medium may be an aqueous solution or an organic solvent.

液浸液として水を用いる場合、水の表面張力を減少させるとともに、界面活性力を増大させるために、ウェハ上のレジスト膜を溶解させず、且つレンズ素子の下面の光学コートに対する影響が無視できる添加剤(液体)を僅かな割合で添加しても良い。その添加剤としては水とほぼ等しい屈折率を有する脂肪族系のアルコールが好ましく、具体的にはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。水とほぼ等しい屈折率を有するアルコールを添加することにより、水中のアルコール成分が蒸発して含有濃度が変化しても、液体全体としての屈折率変化を極めて小さくできるといった利点が得られる。一方で、193nm光に対して不透明な物質や屈折率が水と大きく異なる不純物が混入した場合、レジスト膜上に投影される光学像の歪みを招くため、使用する水としては、蒸留水が好ましい。更にイオン交換フィルター等を通して濾過を行った純水を用いてもよい。   When water is used as the immersion liquid, the surface tension of the water is decreased and the surface activity is increased, so that the resist film on the wafer is not dissolved and the influence on the optical coating on the lower surface of the lens element can be ignored. An additive (liquid) may be added in a small proportion. The additive is preferably an aliphatic alcohol having a refractive index substantially equal to that of water, and specifically includes methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and the like. By adding an alcohol having a refractive index substantially equal to that of water, even if the alcohol component in water evaporates and the content concentration changes, an advantage that the change in the refractive index of the entire liquid can be made extremely small can be obtained. On the other hand, when an opaque material or impurities whose refractive index is significantly different from that of water are mixed with 193 nm light, the optical image projected on the resist film is distorted. . Further, pure water filtered through an ion exchange filter or the like may be used.

水の電気抵抗は、18.3MQcm以上であることが望ましく、TOC(有機物濃度)は20ppb以下であることが望ましく、脱気処理をしていることが望ましい。
また、液浸液の屈折率を高めることにより、リソグラフィー性能を高めることが可能である。このような観点から、屈折率を高めるような添加剤を水に加えたり、水の代わりに重水(DO)を用いてもよい。
The electrical resistance of water is desirably 18.3 MQcm or more, the TOC (organic substance concentration) is desirably 20 ppb or less, and deaeration treatment is desirably performed.
Moreover, it is possible to improve lithography performance by increasing the refractive index of the immersion liquid. From such a viewpoint, an additive that increases the refractive index may be added to water, or heavy water (D 2 O) may be used instead of water.

本発明の組成物からなる膜を、液浸媒体を介して露光する場合には、必要に応じて更に疎水性樹脂(HR)を添加することができる。これにより、膜表層に疎水性樹脂(HR)が偏在化し、液浸媒体が水の場合、膜とした際の水に対するレジスト膜表面の後退接触角を向上させ、液浸水追随性を向上させることができる。疎水性樹脂(HR)が添加されることにより、表面の後退接触角が向上する。露光前の膜の後退接触角は60°〜90°が好ましく、更に好ましくは70°以上である。疎水性樹脂(HR)は前述のように界面に偏在するものであるが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性/非極性物質を均一に混合することに寄与しなくても良い。   When exposing the film | membrane which consists of a composition of this invention through an immersion medium, hydrophobic resin (HR) can be further added as needed. As a result, the hydrophobic resin (HR) is unevenly distributed on the surface layer of the film, and when the immersion medium is water, the receding contact angle of the resist film surface with respect to the water when used as a film is improved, and the immersion water followability is improved. Can do. By adding the hydrophobic resin (HR), the receding contact angle of the surface is improved. The receding contact angle of the film before exposure is preferably 60 ° to 90 °, more preferably 70 ° or more. Hydrophobic resin (HR) is unevenly distributed at the interface as described above, but unlike a surfactant, it does not necessarily have a hydrophilic group in the molecule, and polar / nonpolar substances should be mixed uniformly. It does not have to contribute to

液浸露光工程に於いては、露光ヘッドが高速でウェハ上をスキャンし露光パターンを形成していく動きに追随して、液浸液がウェハ上を動く必要があるので、動的な状態に於けるレジスト膜に対する液浸液の接触角が重要になり、液滴が残存することなく、露光ヘッドの高速なスキャンに追随する性能がレジストには求められる。   In the immersion exposure process, the immersion head needs to move on the wafer following the movement of the exposure head to scan the wafer at high speed to form the exposure pattern. In this case, the contact angle of the immersion liquid with respect to the resist film is important, and the resist is required to follow the high-speed scanning of the exposure head without remaining droplets.

本発明の組成物による膜と液浸液との間には、膜を直接、液浸液に接触させないために、液浸液難溶性膜(以下、「トップコート」ともいう)を設けてもよい。トップコートに必要な機能としては、レジスト上層部への塗布適性、放射線、特に193nmに対する透明性、液浸液難溶性である。トップコートは、レジストと混合せず、更にレジスト上層に均一に塗布できることが好ましい。   An immersion liquid poorly soluble film (hereinafter also referred to as “topcoat”) may be provided between the film of the composition of the present invention and the immersion liquid so that the film does not directly contact the immersion liquid. Good. The functions necessary for the top coat are suitability for application to the upper layer of the resist, transparency to radiation, particularly 193 nm, and poor immersion liquid solubility. It is preferable that the top coat is not mixed with the resist and can be uniformly applied to the upper layer of the resist.

トップコートは、193nm透明性という観点からは、芳香族を豊富に含有しないポリマーが好ましく、具体的には、炭化水素ポリマー、アクリル酸エステルポリマー、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリビニルエーテル、シリコン含有ポリマー、フッ素含有ポリマーなどが挙げられる。前述の疎水性樹脂(HR)はトップコートとしても好適なものである。トップコートから液浸液へ不純物が溶出すると光学レンズを汚染するという観点からは、トップコートに含まれるポリマーの残留モノマー成分は少ない方が好ましい。   From the viewpoint of 193 nm transparency, the top coat is preferably a polymer that does not contain abundant aromatics. Specifically, the polymer contains a hydrocarbon polymer, an acrylate polymer, polymethacrylic acid, polyacrylic acid, polyvinyl ether, and silicon. Examples include polymers and fluorine-containing polymers. The aforementioned hydrophobic resin (HR) is also suitable as a top coat. From the viewpoint of contaminating the optical lens when impurities are eluted from the top coat into the immersion liquid, it is preferable that the residual monomer component of the polymer contained in the top coat is small.

トップコートを剥離する際は、現像液を使用してもよいし、別途剥離剤を使用してもよい。剥離剤としては、膜への浸透が小さい溶剤が好ましい。剥離工程が膜の現像処理工程と同時にできるという点では、アルカリ現像液により剥離できることが好ましい。アルカリ現像液で剥離するという観点からは、トップコートは酸性が好ましいが、膜との非インターミクス性の観点から、中性であってもアルカリ性であってもよい。   When peeling the top coat, a developer may be used, or a separate release agent may be used. As the release agent, a solvent having low penetration into the film is preferable. In terms of being able to perform the peeling process simultaneously with the film development process, it is preferable that the peeling process can be performed with an alkaline developer. The top coat is preferably acidic from the viewpoint of peeling with an alkali developer, but may be neutral or alkaline from the viewpoint of non-intermixability with the film.

トップコートと液浸液との間には屈折率の差がない方が、解像力が向上する。ArFエキシマレーザー(波長:193nm)において、液浸液として水を用いる場合には、ArF液浸露光用トップコートは、液浸液の屈折率に近いことが好ましい。屈折率を液浸液に近くするという観点からは、トップコート中にフッ素原子を有することが好ましい。また、透明性・屈折率の観点から薄膜の方が好ましい。   The resolution is improved when there is no difference in refractive index between the top coat and the immersion liquid. In the case of using water as the immersion liquid in an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm), the top coat for ArF immersion exposure is preferably close to the refractive index of the immersion liquid. From the viewpoint of making the refractive index close to the immersion liquid, it is preferable to have fluorine atoms in the topcoat. A thin film is more preferable from the viewpoint of transparency and refractive index.

トップコートは、膜と混合せず、更に液浸液とも混合しないことが好ましい。この観点から、液浸液が水の場合には、トップコートに使用される溶剤は、本発明の組成物に使用される溶媒に難溶で、かつ非水溶性の媒体であることが好ましい。更に、液浸液が有機溶剤である場合には、トップコートは水溶性であっても非水溶性であってもよい。   The topcoat is preferably not mixed with the membrane and further not mixed with the immersion liquid. From this point of view, when the immersion liquid is water, the solvent used for the top coat is preferably a water-insoluble medium that is hardly soluble in the solvent used for the composition of the present invention. Further, when the immersion liquid is an organic solvent, the topcoat may be water-soluble or water-insoluble.

以下、本発明の態様を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。   Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in more detail by way of examples.

<化合物(5)の合成>
以下のスキームに従って、化合物(5)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Compound (5)>
Compound (5) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、100.00gの化合物(1)を、400gの酢酸エチルに溶解させた。得られた溶液を0℃に冷却し、47.60gのナトリウムメトキシド(28%メタノール溶液)を30分かけて滴下した。その後、これを室温で5時間に亘って撹拌した。反応溶液に酢酸エチルを加えて、有機層を蒸留水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。このようにして、化合物(2)(54%酢酸エチル溶液)131.70gを得た。   First, 100.00 g of compound (1) was dissolved in 400 g of ethyl acetate. The resulting solution was cooled to 0 ° C., and 47.60 g of sodium methoxide (28% methanol solution) was added dropwise over 30 minutes. This was then stirred at room temperature for 5 hours. Ethyl acetate was added to the reaction solution, and the organic layer was washed 3 times with distilled water and then dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off. In this way, 131.70 g of Compound (2) (54% ethyl acetate solution) was obtained.

18.52gの化合物(2)(54%酢酸エチル溶液)に、56.00gの酢酸エチルを加えた。これに、31.58gの1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ジスルホニルジフルオリドを加え、0℃に冷却した。12.63gのトリエチルアミンを25.00gの酢酸エチルに溶解させた溶液を30分かけて滴下し、液温を0℃に維持したまま4時間に亘って撹拌した。酢酸エチルを加えて、有機層を飽和食塩水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。このようにして、32.90gの化合物(3)を得た。   56.00 g of ethyl acetate was added to 18.52 g of compound (2) (54% ethyl acetate solution). To this, 31.58 g of 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropane-1,3-disulfonyldifluoride was added and cooled to 0 ° C. A solution prepared by dissolving 12.63 g of triethylamine in 25.00 g of ethyl acetate was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred for 4 hours while maintaining the liquid temperature at 0 ° C. Ethyl acetate was added, and the organic layer was washed 3 times with saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was evaporated. In this way, 32.90 g of compound (3) was obtained.

35.00gの化合物(3)を315gのメタノールに溶解させ、0℃に冷却し、245gの1規定水酸化ナトリウム水溶液を加えて、室温で2時間撹拌した。溶媒を留去した後、酢酸エチルを加えて、有機層を飽和食塩水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。このようにして、34.46gの化合物(4)を得た。   35.00 g of compound (3) was dissolved in 315 g of methanol, cooled to 0 ° C., 245 g of 1N aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After the solvent was distilled off, ethyl acetate was added, and the organic layer was washed 3 times with saturated brine and then dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off. In this way, 34.46 g of compound (4) was obtained.

28.25gの化合物(4)を254.25gのメタノールに溶解させ、23.34gのトリフェニルスルホニウムブロミドを加え、室温で3時間撹拌した。溶媒を留去して、蒸留水を加えて、クロロホルムで3回抽出した。得られた有機層を蒸留水で3回洗浄した後、溶媒を留去した。このようにして、42.07gの化合物(5)を得た。   28.25 g of compound (4) was dissolved in 254.25 g of methanol, 23.34 g of triphenylsulfonium bromide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The solvent was distilled off, distilled water was added, and the mixture was extracted 3 times with chloroform. The obtained organic layer was washed 3 times with distilled water, and then the solvent was distilled off. In this way, 42.07 g of compound (5) was obtained.

その他の単量体(M−A)についても、化合物(5)について上述したのと同様の方法により合成した。   Other monomers (MA) were also synthesized by the same method as described above for compound (5).

続いて、先に列挙した樹脂(P−1)〜(P−20)を合成した。   Subsequently, the resins (P-1) to (P-20) listed above were synthesized.

<樹脂(P−3)の合成>
以下のスキームにしたがって、樹脂(P−3)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P-3)>
Resin (P-3) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、12.46gの化合物(2)(53.1%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、6.74gの化合物(6)と、5.41gの化合物(5)と、0.16gのトリエチルアミンと、1.61gの重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)とを、29.18gのプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)に溶解させた。反応容器中に8.80gのPGMEを入れ、窒素ガス雰囲気下、85℃の系中に4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 12.46 g of compound (2) (53.1% propylene glycol monomethyl ether solution), 6.74 g of compound (6), 5.41 g of compound (5), 0.16 g of triethylamine, 1.61 g of polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 29.18 g of propylene glycol monomethyl ether (PGME). 8.80 g of PGME was put in the reaction vessel and dropped into the system at 85 ° C. over 4 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、31gのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を1000gのヘキサン/酢酸エチル=8/2中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。250gのヘキサン/酢酸エチル=8/2を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。得られた固体を65gのアセトンに溶解させ、800gのメタノール/蒸留水=1/9中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。200gのメタノール/蒸留水=1/9を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、14.08gの樹脂(P−3)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 31 g of acetone. The diluted solution was dropped into 1000 g of hexane / ethyl acetate = 8/2 to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 250 g of hexane / ethyl acetate = 8/2. The obtained solid was dissolved in 65 g of acetone and dropped into 800 g of methanol / distilled water = 1/9 to precipitate the polymer, followed by filtration. The filtered solid was washed with 200 g of methanol / distilled water = 1/9. Thereafter, the washed solid was subjected to vacuum drying to obtain 14.08 g of resin (P-3).

<樹脂(P−3’)の合成>
以下のスキームに従って、樹脂(P−3’)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P-3 ′)>
Resin (P-3 ′) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

12.46gの化合物(2)(53.1%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液)と、6.74gの化合物(6)と、5.41gの化合物(5)と、0.16gのトリエチルアミンと、1.61gの重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)とを、29.18gの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)に溶解させた。反応容器中に8.80gのPGMEAを入れ、窒素ガス雰囲気下、85℃の系中に4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   12.46 g of compound (2) (53.1% propylene glycol monomethyl ether acetate solution), 6.74 g of compound (6), 5.41 g of compound (5), 0.16 g of triethylamine, 1 .61 g of polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 29.18 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). 8.80 g of PGMEA was put in the reaction vessel and dropped into the system at 85 ° C. over 4 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、31gのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を1000gのヘキサン/酢酸エチル=8/2中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。250gのヘキサン/酢酸エチル=8/2を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。得られた固体を65gのアセトンに溶解させ、800gのメタノール/蒸留水=1/9中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。200gのメタノール/蒸留水=1/9を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、15.49gの樹脂(P−3’)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 31 g of acetone. The diluted solution was dropped into 1000 g of hexane / ethyl acetate = 8/2 to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 250 g of hexane / ethyl acetate = 8/2. The obtained solid was dissolved in 65 g of acetone and dropped into 800 g of methanol / distilled water = 1/9 to precipitate the polymer, followed by filtration. The filtered solid was washed with 200 g of methanol / distilled water = 1/9. Thereafter, the washed solid was dried under reduced pressure to obtain 15.49 g of resin (P-3 ′).

<樹脂(P−5)の合成>
以下のスキームに従って、樹脂(P−5)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P-5)>
Resin (P-5) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、17.89gの化合物(2)(40.3%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、6.56gの化合物(6)と、1.79gの化合物(7)と、0.41gのトリエチルアミン(1%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、2.30gの重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)とを、18.36gのプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)に溶解させた。反応容器中に7.30gのPGMEを入れ、窒素ガス雰囲気下、85℃の系中に4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 17.89 g of compound (2) (40.3% propylene glycol monomethyl ether solution), 6.56 g of compound (6), 1.79 g of compound (7), 0.41 g of triethylamine (1 % Propylene glycol monomethyl ether solution) and 2.30 g polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in 18.36 g propylene glycol monomethyl ether (PGME). 7.30 g of PGME was put in the reaction vessel, and dropped into the system at 85 ° C. over 4 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、26gのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を780gのヘキサン/酢酸エチル=8/2中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。200gのヘキサン/酢酸エチル=8/2を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。得られた固体を45gのアセトンに溶解させ、560gのメタノール/蒸留水=1/9中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。150gのメタノール/蒸留水=1/9を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、7.86gの樹脂(P−5)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 26 g of acetone. The diluted solution was dropped into 780 g of hexane / ethyl acetate = 8/2 to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 200 g of hexane / ethyl acetate = 8/2. The obtained solid was dissolved in 45 g of acetone and dropped into 560 g of methanol / distilled water = 1/9 to precipitate the polymer, followed by filtration. The filtered solid was washed with 150 g of methanol / distilled water = 1/9. Thereafter, the washed solid was subjected to vacuum drying to obtain 7.86 g of resin (P-5).

<樹脂(P−5’)の合成>
以下のスキームに従って、樹脂(P−5’)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P-5 ′)>
Resin (P-5 ′) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、17.89gの化合物(2)(40.3%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、6.56gの化合物(6)と、1.79gの化合物(7)と、0.41gのトリエチルアミン(1%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、2.30gの重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)とを、18.36gのプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)に溶解させた。反応容器中に7.30gのPGMEを入れ、窒素ガス雰囲気下、85℃の系中に4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 17.89 g of compound (2) (40.3% propylene glycol monomethyl ether solution), 6.56 g of compound (6), 1.79 g of compound (7), 0.41 g of triethylamine (1 % Propylene glycol monomethyl ether solution) and 2.30 g polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in 18.36 g propylene glycol monomethyl ether (PGME). 7.30 g of PGME was put in the reaction vessel, and dropped into the system at 85 ° C. over 4 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、26gのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を780gのヘキサン/酢酸エチル=8/2中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。200gのヘキサン/酢酸エチル=8/2を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、9.43gの樹脂(P−5’)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 26 g of acetone. The diluted solution was dropped into 780 g of hexane / ethyl acetate = 8/2 to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 200 g of hexane / ethyl acetate = 8/2. Thereafter, the washed solid was dried under reduced pressure to obtain 9.43 g of resin (P-5 ′).

<樹脂(P−5’’)の合成>
以下のスキームに従って、樹脂(P−5’’)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P-5 '')>
Resin (P-5 ″) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、17.89gの化合物(2)(40.3%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、6.56gの化合物(6)と、1.79gの化合物(7)と、0.41gのトリエチルアミン(1%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、2.30gの重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)とを、18.36gのプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)に溶解させた。反応容器中に7.30gのPGMEを入れ、窒素ガス雰囲気下、85℃の系中に4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 17.89 g of compound (2) (40.3% propylene glycol monomethyl ether solution), 6.56 g of compound (6), 1.79 g of compound (7), 0.41 g of triethylamine (1 % Propylene glycol monomethyl ether solution) and 2.30 g polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in 18.36 g propylene glycol monomethyl ether (PGME). 7.30 g of PGME was put in the reaction vessel, and dropped into the system at 85 ° C. over 4 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、26gのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を780gのヘキサン/酢酸エチル=8/2中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。200gのヘキサン/酢酸エチル=8/2を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。得られた固体を45gのアセトンに溶解させ、560gのヘキサン/酢酸エチル=8/2中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。150gのヘキサン/酢酸エチル=8/2を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、8.55gの樹脂(P−5’’)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 26 g of acetone. The diluted solution was dropped into 780 g of hexane / ethyl acetate = 8/2 to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 200 g of hexane / ethyl acetate = 8/2. The obtained solid was dissolved in 45 g of acetone and added dropwise to 560 g of hexane / ethyl acetate = 8/2 to precipitate the polymer, followed by filtration. The filtered solid was washed with 150 g of hexane / ethyl acetate = 8/2. Thereafter, the washed solid was dried under reduced pressure to obtain 8.55 g of resin (P-5 ″).

<樹脂(P−8)の合成>
以下のスキームに従って、樹脂(P−8)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P-8)>
Resin (P-8) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、6.56gの化合物(8)と、1.18gの化合物(9)と、2.73gの化合物(6)と、1.31gの化合物(10)と、2.77gの化合物(11)と、0.11gのN−(2−シアノエチル)−N−メチルアニリンと、0.37gの重合開始剤V−65(和光純薬工業(株)製)とを、22.1gのメチルエチルケトン(MEK)に溶解させた。反応容器中に11.9gのMEKを入れ、窒素ガス雰囲気下、65℃の系中に6時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 6.56 g of compound (8), 1.18 g of compound (9), 2.73 g of compound (6), 1.31 g of compound (10) and 2.77 g of compound (11) 0.11 g of N- (2-cyanoethyl) -N-methylaniline and 0.37 g of a polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 22.1 g of methyl ethyl ketone (MEK) ). 11.9 g of MEK was placed in the reaction vessel and dropped into the system at 65 ° C. over 6 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、10gのMEKを加えることにより希釈した。希釈した溶液を600gのメタノール中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。150gのメタノールを用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、8.54gの樹脂(P−8)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 10 g MEK. The diluted solution was dropped into 600 g of methanol to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 150 g of methanol. Thereafter, the washed solid was dried under reduced pressure to obtain 8.54 g of a resin (P-8).

<樹脂(P−9)の合成>
以下のスキームに従って、樹脂(P−9)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P-9)>
Resin (P-9) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、1.60gの化合物(8)と、0.35gの化合物(9)と、1.09gの化合物(6)と、2.05gの化合物(12)と、0.07gのN−(2−シアノエチル)−N−メチルアニリンと、0.11gの重合開始剤V−65(和光純薬工業(株)製)とを、7.7gのメチルエチルケトン(MEK)に溶解させた。反応容器中に4.2gのMEKを入れ、窒素ガス雰囲気下、65℃の系中に4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 1.60 g of compound (8), 0.35 g of compound (9), 1.09 g of compound (6), 2.05 g of compound (12), and 0.07 g of N- (2 -Cyanoethyl) -N-methylaniline and 0.11 g of polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in 7.7 g of methyl ethyl ketone (MEK). 4.2 g of MEK was placed in the reaction vessel and dropped into the system at 65 ° C. in a nitrogen gas atmosphere over 4 hours. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、4gのMEKを加えることにより希釈した。希釈した溶液を200gのメタノール中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。50gのメタノールを用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、2.14gの樹脂(P−9)を得た。

Figure 2011168698
The reaction solution was diluted by adding 4 g MEK. The diluted solution was dropped into 200 g of methanol to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 50 g of methanol. Thereafter, the washed solid was subjected to vacuum drying to obtain 2.14 g of a resin (P-9).
Figure 2011168698

まず、3.62gの化合物(8)と、0.76gの化合物(9)と、1.75gの化合物(6)と、0.84gの化合物(10)と、3.29gの化合物(13)と、0.30gのN,N−ジメチルホルムアミドと、0.24gの重合開始剤V−65(和光純薬工業(株)製)とを、15.5gのシクロヘキサノンに溶解させた。反応容器中に8.4gのシクロヘキサノンを入れ、窒素ガス雰囲気下、65℃の系中に6時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 3.62 g of compound (8), 0.76 g of compound (9), 1.75 g of compound (6), 0.84 g of compound (10) and 3.29 g of compound (13). Then, 0.30 g of N, N-dimethylformamide and 0.24 g of a polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in 15.5 g of cyclohexanone. 8.4 g of cyclohexanone was placed in the reaction vessel and dropped into the system at 65 ° C. in a nitrogen gas atmosphere over 6 hours. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、7gのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を500gのメタノール中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。125gのメタノールを用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。得られた固体を12gのアセトンに溶解させ、150gのメタノール中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。40gのメタノールを用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、1.53gの樹脂(P−10)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 7 g of acetone. The diluted solution was dropped into 500 g of methanol to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 125 g of methanol. The obtained solid was dissolved in 12 g of acetone and dropped into 150 g of methanol to precipitate the polymer, followed by filtration. The filtered solid was washed with 40 g of methanol. Thereafter, the washed solid was dried under reduced pressure to obtain 1.53 g of resin (P-10).

<樹脂(P’−1)の合成:比較例>
以下のスキームに従って、樹脂(P’−1)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P′-1): Comparative Example>
Resin (P′-1) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、12.46gの化合物(2)(53.1%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液)と、6.74gの化合物(6)と、5.41gの化合物(5)と、1.61gの重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)とを、29.18gのプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)に溶解させた。反応容器中に8.80gのPGMEを入れ、窒素ガス雰囲気下、85℃の系中に4時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 12.46 g of compound (2) (53.1% propylene glycol monomethyl ether solution), 6.74 g of compound (6), 5.41 g of compound (5), and 1.61 g of polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 29.18 g of propylene glycol monomethyl ether (PGME). 8.80 g of PGME was put in the reaction vessel and dropped into the system at 85 ° C. over 4 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、31gのアセトンを加えることにより希釈した。希釈した溶液を1000gのヘキサン/酢酸エチル=8/2中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。250gのヘキサン/酢酸エチル=8/2を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。得られた固体を65gのアセトンに溶解させ、800gのメタノール/蒸留水=1/9中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。200gのメタノール/蒸留水=1/9を用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、9.86gの樹脂(P’−1)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 31 g of acetone. The diluted solution was dropped into 1000 g of hexane / ethyl acetate = 8/2 to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 250 g of hexane / ethyl acetate = 8/2. The obtained solid was dissolved in 65 g of acetone and dropped into 800 g of methanol / distilled water = 1/9 to precipitate the polymer, followed by filtration. The filtered solid was washed with 200 g of methanol / distilled water = 1/9. Thereafter, the washed solid was subjected to vacuum drying to obtain 9.86 g of resin (P′-1).

<樹脂(P’−2)の合成:比較例>
以下のスキームに従って、樹脂(P’−2)を合成した。

Figure 2011168698
<Synthesis of Resin (P′-2): Comparative Example>
Resin (P′-2) was synthesized according to the following scheme.
Figure 2011168698

まず、6.56gの化合物(8)と、1.18gの化合物(9)と、2.73gの化合物(6)と、1.31gの化合物(10)と、2.77gの化合物(11)と、0.37gの重合開始剤V−65(和光純薬工業(株)製)とを、22.1gのメチルエチルケトン(MEK)に溶解させた。反応容器中に11.9gのMEKを入れ、窒素ガス雰囲気下、65℃の系中に6時間かけて滴下した。反応溶液を2時間に亘って加熱撹拌した後、これを室温まで放冷した。   First, 6.56 g of compound (8), 1.18 g of compound (9), 2.73 g of compound (6), 1.31 g of compound (10) and 2.77 g of compound (11) And 0.37 g of a polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in 22.1 g of methyl ethyl ketone (MEK). 11.9 g of MEK was placed in the reaction vessel and dropped into the system at 65 ° C. over 6 hours under a nitrogen gas atmosphere. The reaction solution was heated and stirred for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature.

上記反応溶液を、10gのMEKを加えることにより希釈した。希釈した溶液を600gのメタノール中に滴下し、ポリマーを沈殿させ、ろ過した。150gのメタノールを用いて、ろ過した固体のかけ洗いを行なった。その後、洗浄後の固体を減圧乾燥に供して、5.98gの樹脂(P’−2)を得た。   The reaction solution was diluted by adding 10 g MEK. The diluted solution was dropped into 600 g of methanol to precipitate the polymer and filtered. The filtered solid was washed with 150 g of methanol. Thereafter, the washed solid was subjected to reduced pressure drying to obtain 5.98 g of resin (P′-2).

その他の樹脂についても、先に樹脂(P−3)などについて記載したのと同様にして、塩基性化合物の存在下で合成を行った。使用した塩基性化合物及び反応溶媒並びに再沈殿の態様は、下記表2に示す通りであり、得られた樹脂の重量平均分子量、組成比及び分子量は、下記表3に示す通りである。表2における「塩基性化合物」の列には、樹脂の合成に用いた塩基性化合物の種類を記載している。また、同表における「塩基性化合物の使用量(モル%)」の列には、単量体(M−A)に対するモル比を記載している。表2中、溶媒を2種併用しているものにおいて、括弧内の数値は、溶媒の混合比率(質量比)である。

Figure 2011168698
Other resins were synthesized in the presence of a basic compound in the same manner as described for the resin (P-3) and the like. The basic compound and reaction solvent used and the form of reprecipitation are as shown in Table 2 below, and the weight average molecular weight, composition ratio and molecular weight of the obtained resin are as shown in Table 3 below. In the column of “basic compound” in Table 2, the type of the basic compound used for the synthesis of the resin is described. In the column of “Amount of basic compound used (mol%)” in the table, the molar ratio relative to the monomer (MA) is described. In Table 2, in the case where two solvents are used in combination, the numerical value in parentheses is the mixing ratio (mass ratio) of the solvent.
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

Figure 2011168698
Figure 2011168698

<レジスト評価>
(レジスト調製)
以下の各成分を混合し、それぞれについて固形分濃度4質量%の溶液を調製し、これを0.05μmのポアサイズを有するポリエチレンフィルターで濾過して感活性光線性又は感放射性樹脂組成物を調製した。
<Resist evaluation>
(Resist preparation)
The following components were mixed, and a solution with a solid content concentration of 4% by mass was prepared for each, and this was filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.05 μm to prepare an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. .

各樹脂10g
塩基性化合物0.15g:2,6−ジイソプロピルアニリン
界面活性剤0.01g:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
溶剤:PGMEA/PGME=6/4(質量比)。
10g of each resin
Basic compound 0.15 g: 2,6-diisopropylaniline Surfactant 0.01 g: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
Solvent: PGMEA / PGME = 6/4 (mass ratio).

シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A(日産化学社製)を塗布し、205℃で、60秒間ベークを行い、膜厚98nmの反射防止膜を形成した。その上に調製した感活性光線性又は感放射性樹脂組成物を塗布し、100℃で、60秒間ベークを行い、膜厚120nmの膜を形成した。その後、露光を行わずに、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液(2.38質量%)で30秒間現像し、純水でリンスした後、スピン乾燥した。   An organic antireflection film ARC29A (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied onto a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 98 nm. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition prepared thereon was applied, and baked at 100 ° C. for 60 seconds to form a film having a thickness of 120 nm. Then, without exposing, it developed for 30 second with the tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution (2.38 mass%), rinsed with the pure water, Then, it spin-dried.

現像後の膜厚を測定し、以下の式から、残膜率を求めた。そして、以下の判定基準に従って評価し、その結果を、下記表4に纏めた。
残膜率(%)=(現像後の膜厚/現像前の膜厚)×100
(判定基準)
5:残膜率が97.5%以上の場合
4:残膜率が95%以上97.5%未満の場合
3:残膜率が92.5%以上95%未満の場合
2:残膜率が90%以上92.5%未満の場合
1:残膜率が90%未満の場合

Figure 2011168698
The film thickness after development was measured, and the remaining film ratio was determined from the following equation. And it evaluated according to the following criteria, and the result was put together in the following Table 4.
Residual film ratio (%) = (film thickness after development / film thickness before development) × 100
(Criteria)
5: When the remaining film ratio is 97.5% or more 4: When the remaining film ratio is 95% or more and less than 97.5% 3: When the remaining film ratio is 92.5% or more and less than 95% 2: Remaining film ratio When 90% or more and less than 92.5% 1: When the remaining film rate is less than 90%
Figure 2011168698

表4に示す結果から分かるように、本発明に係る方法により得られた樹脂(P)を含んだ感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物では、アルカリ現像液に対する残膜率が大幅に向上した。この結果から、本発明に係る方法により得られた樹脂(P)では、露光前における繰り返し単位(A)の分解が殆んど起こっていないことが示唆された。即ち、本発明に係る方法により得られた樹脂(P)は、純度が高いことが分かった。   As can be seen from the results shown in Table 4, in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing the resin (P) obtained by the method according to the present invention, the remaining film ratio with respect to the alkaline developer is greatly improved. did. From this result, it was suggested that the resin (P) obtained by the method according to the present invention hardly decomposes the repeating unit (A) before exposure. That is, it was found that the resin (P) obtained by the method according to the present invention has high purity.

Claims (14)

活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する構造部位を備えた第1単量体と、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる基を備えた第2単量体とを含んだ反応系を、塩基性化合物の存在下で重合させることを含んだ感活性光線性又は感放射線性樹脂の製造方法。   1st monomer provided with the structure part which decomposes | disassembles by irradiation of actinic light or a radiation, and generate | occur | produces an acid, and 2nd monomer provided with the group which decomposes | disassembles by the effect | action of an acid and produces an alkali-soluble group A process for producing an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin comprising polymerizing a reaction system in the presence of a basic compound. 前記塩基性化合物は、下記一般式(BS−1)により表される化合物、含窒素複素環構造を有する化合物、及びアンモニウム塩からなる群より選択される少なくとも1つである請求項1に記載の樹脂の製造方法。
Figure 2011168698
一般式(BS−1)中、
Rは、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基又はアラルキル基を表す(3つのRの全てが水素原子である場合を除く)。3つのRのうち少なくとも2つが互いに連結して、環を形成していてもよい。
2. The basic compound according to claim 1, wherein the basic compound is at least one selected from the group consisting of a compound represented by the following general formula (BS-1), a compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure, and an ammonium salt. Manufacturing method of resin.
Figure 2011168698
In general formula (BS-1),
Each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group (except when all three Rs are hydrogen atoms). At least two of the three Rs may be connected to each other to form a ring.
前記塩基性化合物は、前記一般式(BS−1)により表される化合物及び含窒素複素環構造を有する化合物の少なくとも一方である請求項2に記載の樹脂の製造方法。   The method for producing a resin according to claim 2, wherein the basic compound is at least one of a compound represented by the general formula (BS-1) and a compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure. 前記塩基性化合物の使用量は、前記第1単量体に対して0.01〜200モル%である請求項1乃至3の何れか1項に記載の樹脂の製造方法。   The method for producing a resin according to any one of claims 1 to 3, wherein an amount of the basic compound used is 0.01 to 200 mol% with respect to the first monomer. 前記第1単量体に対応した繰り返し単位は、前記活性光線又は放射線の照射により前記樹脂の側鎖に酸アニオンを生じる請求項1乃至4の何れか1項に記載の樹脂の製造方法。   5. The method for producing a resin according to claim 1, wherein the repeating unit corresponding to the first monomer generates an acid anion in a side chain of the resin upon irradiation with the actinic ray or radiation. 前記第1単量体は、下記一般式(ZI−3C)及び(ZI−4C)の少なくとも一方により表されるカチオン部位を備えている請求項1乃至5の何れか1項に記載の樹脂の製造方法。
Figure 2011168698
一般式(ZI−3C)中、
Mは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はベンジル基を表す。前記Mが環構造を有する場合、前記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
1c及びR2cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表す。
M、R1c及びR2cの少なくとも2つは、互いに結合して環を形成していてもよい。
及びRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。RとRとは、互いに結合して環を形成していてもよい。
一般式(ZI−4C)中、
13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は、単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。
14は、r≧2の場合には各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、又は、単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。
15は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はナフチル基を表す。2個のR15が互いに結合して環を形成していてもよい。
lは0〜2の整数を表す。
rは0〜8の整数を表す。
The resin according to any one of claims 1 to 5, wherein the first monomer has a cation moiety represented by at least one of the following general formulas (ZI-3C) and (ZI-4C). Production method.
Figure 2011168698
In general formula (ZI-3C),
M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a benzyl group. When M has a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbon-carbon double bond.
R 1c and R 2c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group.
At least two of M, R 1c and R 2c may be bonded to each other to form a ring.
R x and R y each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group, or a vinyl group. R x and R y may be bonded to each other to form a ring.
In general formula (ZI-4C),
R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R 14 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group, or a monocyclic or polycyclic group when r ≧ 2. Represents a group having a cycloalkyl skeleton.
R 15 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. Two R 15 may be bonded to each other to form a ring.
l represents an integer of 0-2.
r represents an integer of 0 to 8.
前記反応系は、非プロトン性溶媒を更に含んでいる請求項1乃至6の何れか1項に記載の樹脂の製造方法。   The method for producing a resin according to claim 1, wherein the reaction system further contains an aprotic solvent. 前記反応により得られた生成物を再沈殿により精製することを更に含んだ請求項1乃至7の何れか1項に記載の樹脂の製造方法。   The method for producing a resin according to any one of claims 1 to 7, further comprising purifying the product obtained by the reaction by reprecipitation. 前記再沈殿を2回以上繰り返して行なう請求項8に記載の樹脂の製造方法。   The method for producing a resin according to claim 8, wherein the reprecipitation is repeated twice or more. 前記2回以上の再沈殿における貧溶媒として、1回目に有機系溶媒を用い且つ2回目に水系溶媒を用いるか、又は、1回目に水系溶媒を用い且つ2回目に有機系溶媒を用いる請求項9に記載の樹脂の製造方法。   The organic solvent is used for the first time and the aqueous solvent is used for the second time, or the aqueous solvent is used for the first time and the organic solvent is used for the second time as a poor solvent in the reprecipitation twice or more. 9. A method for producing a resin according to 9. 請求項1乃至10の何れか1項に記載の製造方法によって得られる感活性光線性又は感放射線性樹脂。   The actinic-ray sensitive or radiation sensitive resin obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1 thru | or 10. 請求項11に記載の樹脂を含んだ感活性光線性又は感放射線性組成物。   An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition comprising the resin according to claim 11. 請求項12に記載の組成物を用いて形成されたレジスト膜。   A resist film formed using the composition according to claim 12. 請求項12に記載の組成物を用いて膜を形成することと、
前記膜を露光することと、
前記露光された膜を現像することと
を含んだパターン形成方法。
Forming a film using the composition of claim 12;
Exposing the film;
Developing a pattern of the exposed film.
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