JP2011215613A - Resist composition - Google Patents

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Hiroko Yamashita
裕子 山下
Nobuo Ando
信雄 安藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition which enables a resist pattern having superior line edge roughness to be formed.SOLUTION: The resist composition contains: a resin having a structural unit expressed by formula (I) and a structural unit expressed by formula (II); and an acid generator. In the formulae, Arepresents a single bond, -O- or -CO; Arepresents a 1-6C alkylene group; Rrepresents a halogen atom, hydroxyl group, 1-6C alkyl group, 1-6C alkoxy group, 2-4C acyl group, 2-4C acyloxy group, acryloyl group or methacryloyl group; and ma represents an integer of 0 to 4.

Description

本発明は、半導体の微細加工に用いられるレジスト組成物等に関する。   The present invention relates to a resist composition used for semiconductor microfabrication.

特許文献1には、樹脂としてメタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル及びp−ヒドロキシスチレンを重合させて得られる樹脂と、酸発生剤と、クエンチャーと、溶剤とからなるレジスト組成物が記載されている。   Patent Document 1 describes a resist composition comprising a resin obtained by polymerizing 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate and p-hydroxystyrene as a resin, an acid generator, a quencher, and a solvent. ing.

特開2005−97254号公報JP 2005-97254 A

従来のレジスト組成物では、得られるレジストパターンのラインエッジラフネスが必ずしも十分に満足できるものではない場合があった。   In the conventional resist composition, the line edge roughness of the obtained resist pattern may not always be sufficiently satisfied.

本発明は、以下の発明を含む。
[1] 式(I)で表される構造単位及び式(II)で表される構造単位を含む樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物。

Figure 2011215613
[式(I)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
及びRは、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基を表すか、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、単結合、−O−又は−CO−を表す。
は炭素数1〜6のアルキレン基を表す。]
Figure 2011215613
[式(II)中、
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRは同一であっても異なってもよい。] The present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition comprising a resin comprising a structural unit represented by formula (I) and a structural unit represented by formula (II), and an acid generator.
Figure 2011215613
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or are bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which each is bonded.
R 4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A 1 represents a single bond, —O— or —CO—.
A 2 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. ]
Figure 2011215613
[In the formula (II),
R 5 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R 6 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R 6 may be the same or different. ]

[2] 酸発生剤が式(B1)で表される酸発生剤である[1]記載のレジスト組成物。

Figure 2011215613
[式(B1)中、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基の−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。] [2] The resist composition according to [1], wherein the acid generator is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 2011215613
[In Formula (B1), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — of the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. Good.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the aliphatic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]

[3] さらに式(D)で表される化合物を含有する[1]又は[2]記載のレジスト組成物。

Figure 2011215613
[式(D)中、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基を表す。
11は、置換基を有していてもよい炭素数3〜36の2価の飽和環状炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。] [3] The resist composition according to [1] or [2], further comprising a compound represented by formula (D).
Figure 2011215613
[In Formula (D), R 21 , R 22 , R 23 and R 24 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
A 11 is a divalent saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms which may have a substituent or a divalent aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Represents a group, and the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may contain a hetero atom. ]

[4](1)[1]〜[3]のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
[4] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [3] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:

[5] [1]〜[3]のいずれか記載のレジスト組成物のEB又はEUV露光機を用いてレジストパターンを製造するための使用。 [5] Use of the resist composition according to any one of [1] to [3] for producing a resist pattern using an EB or EUV exposure machine.

本発明のレジスト組成物によれば、優れたラインエッジラフネスを有するレジストパターンを得ることができる。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern having excellent line edge roughness can be obtained.

本発明のレジスト組成物は、式(I)で表される構造単位及び式(II)で表される構造単位を含む樹脂と、酸発生剤とを含有する。   The resist composition of the present invention contains a resin containing a structural unit represented by formula (I) and a structural unit represented by formula (II), and an acid generator.

〈樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある。〉
樹脂(A)は、式(I)で表される構造単位及び式(II)で表される構造単位を含む。
〈式(I)で表される構造単位〉
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
及びRが互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに形成する環は、好ましくは炭素数3〜12である。
該環としてはアダマンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘプチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。
<Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”)>
Resin (A) contains the structural unit represented by Formula (I) and the structural unit represented by Formula (II).
<Structural unit represented by formula (I)>
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a heptyl group, and a hexyl group.
The ring formed by combining R 2 and R 3 with each other and the carbon atom to which each is bonded preferably has 3 to 12 carbon atoms.
Examples of the ring include an adamantane ring and a cyclohexane ring.
Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a heptylene group, and a hexylene group.

式(I)で表される構造単位としては、例えば下記の構造単位が挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the structural unit represented by the formula (I) include the following structural units.
Figure 2011215613

樹脂(A)における式(I)で表される構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜95モル%であり、好ましくは10〜90モル%であり、より好ましくは15〜85モル%である。   The content of the structural unit represented by the formula (I) in the resin (A) is usually 5 to 95 mol%, preferably 10 to 90 mol%, more preferably 15 to 15 mol% in the total units of the resin. 85 mol%.

〈式(II)で表される構造単位〉
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、
ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基、ペルヨードメチル基などが挙げられる。
<Structural unit represented by formula (II)>
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group that may have a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. Perfluorohexyl group, perchloromethyl group, perbromomethyl group, periodomethyl group and the like.

アルキル基としては上記と同じものが挙げられ、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、炭素数1又は2のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘプトキシ基、ヘキソキシ基等が挙げられ、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、炭素数1又は2のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
アシル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ等が挙げられる。
maは0〜2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
Examples of the alkyl group include the same ones as described above, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a heptoxy group, a hexoxy group, etc., preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 or 2 carbon atoms, A methoxy group is particularly preferred.
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.
Examples of the acyloxy group include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy and the like.
ma is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

式(II)で表される構造単位を導くモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer for deriving the structural unit represented by the formula (II) include the following monomers.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

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

樹脂(A)における式(II)で表される構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜95モル%であり、好ましくは10〜90モル%であり、より好ましくは15〜85モル%である。   The content of the structural unit represented by the formula (II) in the resin (A) is usually from 5 to 95 mol%, preferably from 10 to 90 mol%, more preferably from 15 to 15 mol% in all the units of the resin. 85 mol%.

樹脂(A)は、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂である。「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。
樹脂(A)は、さらに以下の酸に不安定な基を有するモノマー(以下「酸に不安定な基を有するモノマー(a1)」という場合がある)に由来する構造単位を含んでいてもよい。酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Resin (A) is a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid. The phrase “becomes soluble in an alkali by the action of an acid” means “being insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid”. .
The resin (A) may further contain a structural unit derived from the following monomer having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer having an acid labile group (a1)”). . As the monomer (a1) having an acid labile group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

〈酸に不安定な基を有するモノマー(a1)〉
「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、−O−が3級炭素原子(但し橋かけ環状炭化水素基の橋頭炭素原子を除く)と結合した式(1)で表されるアルコキシカルボニル基(即ち、3級アルコール残基を有するエステル結合)が挙げられる。なお以下では、式(1)で表される基を「酸に不安定な基(1)」という場合がある。
<Monomer (a1) having an acid labile group>
The term “acid-labile group” means a group that cleaves a leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include an alkoxycarbonyl group represented by the formula (1) in which —O— is bonded to a tertiary carbon atom (excluding a bridgehead carbon atom of a bridged cyclic hydrocarbon group) (ie, An ester bond having a tertiary alcohol residue). Hereinafter, the group represented by the formula (1) may be referred to as “acid-labile group (1)”.

Figure 2011215613
式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜20の飽和環状炭化水素基を表すか或いはRa1及びRa2は互いに結合して炭素数3〜20の環を形成する。*は結合手を表す(以下同じ)。
Figure 2011215613
In the formula (1), R a1 to R a3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are Bond to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms. * Represents a bond (same below).

脂肪族炭化水素基としては、例えばアルキル基が挙げられ、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、オクチル基等が挙げられる。
飽和環状炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、例えば、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基)などの単環式の飽和環状炭化水素基;縮合芳香族炭化水素基を水素化して得られる基(例えば、ヒドロナフチル基)、橋かけ環状炭化水素基(例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基)などが挙げられる。さらに下記のような、橋かけ環(例えばノルボルナン環)と単環(例えばシクロヘプタン環、シクロヘキサン環)又は多環(例えば、デカヒドロナフタレン環)とが縮合した基又は橋かけ環同士が縮合した基;これらが組み合わせられた基(メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基)等が挙げられる。

Figure 2011215613
式(1)では、飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは炭素数1〜16である。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The saturated cyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic, for example, a cycloalkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, Monocyclic saturated cyclic hydrocarbon groups such as cyclooctyl groups; groups obtained by hydrogenating condensed aromatic hydrocarbon groups (for example, hydronaphthyl groups), bridged cyclic hydrocarbon groups (for example, adamantyl groups, norbornyl) Group, methyl norbornyl group) and the like. Further, a group in which a bridging ring (for example, norbornane ring) and a single ring (for example, cycloheptane ring, cyclohexane ring) or polycyclic (for example, decahydronaphthalene ring) or a bridging ring are condensed as described below. Groups; groups in which these are combined (methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, methylnorbornyl group) and the like.
Figure 2011215613
In the formula (1), the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 16 carbon atoms.

a1及びRa2が互いに結合して形成する環としては、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。環の炭素数は、好ましくは炭素数3〜12である。 Examples of the ring formed by combining R a1 and R a2 with each other include a saturated cyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. The number of carbon atoms in the ring is preferably 3 to 12 carbon atoms.

酸に不安定な基(1)としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(基(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基であるもの、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキル−2−アダマンチルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基であるもの)及び1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基であるもの)などが挙げられる。 Examples of the acid labile group (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the group (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably a tert-butoxycarbonyl group), 2-alkyl-2-adamantyloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (1-adamantyl)- 1-alkylalkoxycarbonyl groups (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups and R a3 is an adamantyl group) and the like.

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーである。   The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond, more preferably an acid labile group (1). (Meth) acrylic monomer having

酸に不安定な基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、炭素数5〜20の飽和環状炭化水素基を有するものが好ましい。飽和環状炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。   Among the (meth) acrylic monomers having the acid-labile group (1), those having a saturated cyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. If a resin obtained by polymerizing the monomer (a1) having a bulky structure such as a saturated cyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist can be improved.

酸に不安定な基(1)と飽和環状炭化水素基とを有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、式(a1−1)又は式(a1−2)で表される酸に不安定な基を有するモノマーが好ましい。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Among the (meth) acrylic monomers having the acid labile group (1) and the saturated cyclic hydrocarbon group, the acid labile group represented by the formula (a1-1) or the formula (a1-2) Monomers having are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2011215613
式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表す。但しLa1及びLa2で列挙した−O−等は、それぞれ、左側で式(a1−1)及び式(a1−2)の−CO−と結合し、右側でアダマンチル基又はシクロへキシル基と結合することを意味する。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の飽和環状炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
Figure 2011215613
In formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, and k1 represents an integer of 1 to 7. However, —O— and the like enumerated for L a1 and L a2 are respectively bonded to —CO— of the formula (a1-1) and the formula (a1-2) on the left side, and to an adamantyl group or cyclohexyl group on the right side. Means to join.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.

式(a1−1)及び式(a1−2)においては、La1及びLa2は、好ましくは、−O−又は−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数6以下である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数8以下、より好ましくは炭素数6以下である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
k1は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。
In the formula (a1-1) and the formula (a1-2), L a1 and L a2 are preferably, -O- or -O- (CH 2) f1 -CO- O- and is (wherein f1 is 1 to 4), and more preferably -O-.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
The aliphatic hydrocarbon group represented by R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms. The saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.

アダマンチル基を有するモノマー(a1−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート及び2−イソプロピル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。   As a monomer (a1-1) which has an adamantyl group, the following are mentioned, for example. Among them, 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate and 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate are preferable, and those in the form of methacrylate are more preferable.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
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Figure 2011215613
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シクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)としては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、1−エチル−1−シクロヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく、1−エチル−1−シクロヘキシルメタクリレートがより好ましい。   As a monomer (a1-2) which has a cyclohexyl group, the following are mentioned, for example. Among these, 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate is preferable, and 1-ethyl-1-cyclohexyl methacrylate is more preferable.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

樹脂(A)における式(a1−1)又は式(a1−2)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-1) or the formula (a1-2) in the resin (A) is usually 10 to 95 mol% in all units of the resin, preferably It is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.

酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマーが挙げられる。酸に不安定な基を有するモノマー(a1−3)に由来する構造単位を有する樹脂は、嵩高い構造を有するので、レジストの解像度を向上させることができる。さらに酸に不安定な基を有するモノマー(a1−3)は、樹脂の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入してレジストのドライエッチング耐性を向上させることができる。   Examples of the monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond include a monomer having a norbornene ring represented by the formula (a1-3). Since the resin having a structural unit derived from the monomer (a1-3) having an acid labile group has a bulky structure, the resolution of the resist can be improved. Furthermore, the monomer (a1-3) having an acid labile group can improve the resistance to dry etching of a resist by introducing a rigid norbornane ring into the main chain of the resin.

Figure 2011215613
式(a1−3)中、
a9は、水素原子、置換基(例えば、ヒドロキシ基)を有していてもよい炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基(−COORa13)を表し、Ra13は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜8の飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子はヒドロキシ基で置換されていてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
a10〜Ra12は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜12の飽和環状炭化水素基を表すか、或いはRa10及びRa11は互いに結合して炭素数3〜20の環を形成し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の水素原子はヒドロキシ基等で置換されていてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Figure 2011215613
In formula (a1-3),
R a9 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a carboxy group, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms (which may have a substituent (for example, a hydroxy group) ( -COOR a13 ), R a13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group. The hydrogen atom contained in may be substituted with a hydroxy group, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—. .
R a10 to R a12 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other to form carbon. A ring of formula 3 to 20 is formed, and a hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon The group —CH 2 — may be replaced by —O— or —CO—.

ここで、アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシ基にカルボニル基が結合した基が挙げられる。   Here, examples of the alkoxycarbonyl group include groups in which a carbonyl group is bonded to an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group.

a9の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
a13としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基、又は2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。
a10〜Ra12としては、例えば、メチル基、エチル基、シクロへキシル基、メチルシクロへキシル基、ヒドロキシシクロへキシル基、オキソシクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
a10、Ra11及びこれらが結合する炭素が形成する環としては、例えば、飽和環状炭化水素基が挙げられ、具体的には、シクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent for R a9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of R a13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.
Examples of R a10 to R a12 include a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a hydroxycyclohexyl group, an oxocyclohexyl group, and an adamantyl group.
Examples of the ring formed by R a10 , R a11 and the carbon to which they are bonded include saturated cyclic hydrocarbon groups, and specific examples include a cyclohexyl group and an adamantyl group.

ノルボルネン環を有するモノマー(a1−3)としては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−tert−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルなどが挙げられる。   Examples of the monomer (a1-3) having a norbornene ring include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2 -1-methylcyclohexyl carboxylate, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4 -Oxocyclohexyl) ethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1-adap Pentyl) -1-methylethyl and the like.

樹脂(A)における式(a1−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-3) in the resin (A) is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, in all units of the resin. More preferably, it is 20-85 mol%.

酸に不安定な基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、式(a1−4)で表されるモノマー(a1−4)が挙げられる。

Figure 2011215613
[式(a1−4)中、
10は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
11は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上の整数である場合、複数のR11は同一であっても異なってもよい。
12及びR13はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は置換基を有していてもよい2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a3は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。] Examples of the monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond include a monomer (a1-4) represented by the formula (a1-4).
Figure 2011215613
[In the formula (a1-4),
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R 11 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is an integer of 2 or more, the plurality of R 11 may be the same or different.
R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —CO—, — O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted. R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, saturated The cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have a substituent. ]

ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基、ペルヨードメチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ等が挙げられる。
炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group that may have a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. Perfluorohexyl group, perchloromethyl group, perbromomethyl group, periodomethyl group and the like.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, and an n-hexoxy group. .
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.
Examples of the acyloxy group include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy and the like.
Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
As aromatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl Groups, anthryl groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.

式(a1−4)では、R10及びR11のアルキル基としては、炭素数1〜4が好ましく、炭素数1又は2がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
11のアルコキシ基としては、炭素数1又は2がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
12及びR13の炭化水素基としては、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、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、イソボルニル基等が好ましい。
a2及びYa3の基に置換されていてもよい基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基等が挙げられる。なかでも、好ましくはヒドロキシ基である。
In formula (a1-4), the alkyl group of R 10 and R 11 preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
As the alkoxy group for R 11 , C 1 or 2 is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Examples of the hydrocarbon group for R 12 and R 13 include isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, A 2-alkyl-2-adamantyl group, a 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, an isobornyl group, and the like are preferable.
Examples of the group that may be substituted with the groups X a2 and Y a3 include a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. And an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. Of these, a hydroxy group is preferable.

モノマー(a1−4)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。   As a monomer (a1-4), the following monomers are mentioned, for example.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
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Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

樹脂(A)における式(a1−4)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-4) in the resin (A) is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol% in all units of the resin. More preferably, it is 20-85 mol%.

樹脂(A)は、好ましくは、酸に不安定な基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)に由来する構造単位をさらに含んでいてもよい。酸安定モノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位は、全構造単位100モル%に対して、好ましくは10〜80モル%、より好ましくは20〜60モル%である。また、アダマンチル基を有するモノマー(特に酸に不安定な基を有するモノマー(a1−1))に由来する構造単位を、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)100モル%に対して15モル%以上とすることが好ましい。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
The resin (A) may preferably further contain a structural unit derived from a monomer having no acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer”). An acid stable monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The structural unit derived from the monomer (a1) having an acid labile group is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 60 mol%, based on 100 mol% of all structural units. Further, the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group (particularly the monomer (a1-1) having an acid labile group) is converted to 15 mol per 100 mol% of the monomer (a1) having an acid labile group. It is preferable to set it as mol% or more. When the ratio of the monomer having an adamantyl group increases, the dry etching resistance of the resist is improved.

酸安定モノマーとしては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するものが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)」という)又はラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)」という)に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。   As the acid stable monomer, those having a hydroxy group or a lactone ring are preferred. Derived from an acid stable monomer having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or an acid stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a lactone ring (a3)”) If a resin having a structural unit to be used is used, the resolution of the resist and the adhesion to the substrate can be improved.

〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)〉
ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)>
Examples of the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group include an acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by the formula (a2-1). The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式(a2−1)で表されるモノマーが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).

Figure 2011215613
式(a2−1)中、
a3は、−O−又は−O−(CH2k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7の整数を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。
Figure 2011215613
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.

式(a2−1)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
a14は、好ましくはメチル基である。
a15は、好ましくは水素原子である。
a16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer from 1 to 4), more preferably Is —O—.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルオキシカルボニル)メチルが好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレートがより好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレートがさらに好ましい。   As an acid stable monomer (a2-1) which has a hydroxyadamantyl group, the following are mentioned, for example. Among them, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, and 1- (3,5-dihydroxy-1-adamantyloxycarbonyl) methyl (meth) acrylate are Preferably, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate are more preferable, 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl methacrylate Is more preferable.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

樹脂(A)における式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常3〜40モル%であり、好ましくは5〜35モル%であり、より好ましくは5〜30モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1) in the resin (A) is usually 3 to 40 mol%, preferably 5 to 35 mol%, in all units of the resin. More preferably, it is 5-30 mol%.

〈ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)〉
酸安定モノマー(a3)が有するラクトン環は、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく又は単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、γ−ブチロラクトン環及びγ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が好ましい。
<Acid-stable monomer having a lactone ring (a3)>
The lactone ring possessed by the acid stable monomer (a3) may be, for example, a monocyclic ring such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, or a monocyclic lactone ring and another ring. The condensed ring may be used. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring and a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and another ring are preferable.

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表される。これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.

Figure 2011215613
式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a21は、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、互いに同一でも異なってもよい。
Figure 2011215613
In formula (a3-1) to formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently represent —O— or —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—.
k3 represents an integer of 1 to 7.
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1, q1 or r1 is 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 or R a23 may be the same as or different from each other.

式(a3−1)〜式(a3−3)では、La4〜La6としては、La3で説明したものが挙げられる。
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−、−O−(CH2d1−CO−O−であることが好ましく(前記d1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。但しLa4〜La6で列挙した−O−等は、それぞれ、左側で式(a3−1)〜式(a3−3)の−CO−と結合し、右側でラクトン環と結合することを意味する。
a18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1〜r1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a3-1) to the formula (a3-3), examples of L a4 to L a6 include those described for L a3 .
L a4 to L a6 are each independently preferably —O—, —O— (CH 2 ) d1 —CO—O— (wherein d1 is an integer of 1 to 4), more preferably -O-. However, —O— and the like enumerated in L a4 to L a6 mean that they are bonded to —CO— of the formula (a3-1) to the formula (a3-3) on the left side and to the lactone ring on the right side. To do.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1 to r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.

γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
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γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   As the acid stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring, an acid labile monomer can also be exemplified. For example, the following are mentioned.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
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Figure 2011215613
Figure 2011215613

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   As the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring, an acid labile monomer can be exemplified. For example, the following are mentioned.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−3)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有するモノマー(a3−3)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   An acid labile monomer can also be exemplified as the monomer (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring. For example, the following are mentioned.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)の中でも、(メタ)アクリル酸(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロ−2−オキソ−3−フリル、(メタ)アクリル酸2−(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イルオキシ)−2−オキソエチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。 Among acid-stable monomers (a3) having a lactone ring, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl, (meth) acrylic Acid tetrahydro-2-oxo-3-furyl, 2- (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yloxy) -2-oxoethyl (meth) acrylate Are preferred, and those in the form of methacrylate are more preferred.

樹脂(A)における式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜50モル%であり、好ましくは10〜45モル%であり、より好ましくは15〜40モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3) in the resin (A) is usually 5 to 50 in all units of the resin. It is mol%, Preferably it is 10-45 mol%, More preferably, it is 15-40 mol%.

〈その他の酸安定モノマー(a4)〉
その他の酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−1)で表される無水マレイン酸、式(a4−2)で表される無水イタコン酸又は式(a4−3)で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマーなどが挙げられる。
<Other acid stable monomers (a4)>
Examples of the other acid stable monomer (a4) include maleic anhydride represented by formula (a4-1), itaconic anhydride represented by formula (a4-2), and formula (a4-3). And acid-stable monomers having a norbornene ring.

Figure 2011215613
式(a4−3)中、
a25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、置換基(例えば、ヒドロキシ基)を有していてもよい炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、シアノ基、カルボキシ基又はアルコキシカルボニル基(−COORa27)を表すか、或いはRa25及びRa26は互いに結合して−CO−O−CO−を形成し、
a27は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基を表し、脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。但し−COORa27が酸不安定基となるものは除く(即ちRa27は、3級炭素原子が−O−と結合するものを含まない)。
Figure 2011215613
In formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may have a substituent (for example, a hydroxy group), a cyano group, a carboxy group, or an alkoxycarbonyl group. (—COOR a27 ) or R a25 and R a26 combine with each other to form —CO—O—CO—,
R a27 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group is —O 2. -Or -CO- may be substituted. However, those in which —COOR a27 is an acid labile group are excluded (that is, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—).

a25及びRa26の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
a27の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数4〜18、より好ましくは炭素数4〜12である。
a27としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基、2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent for R a25 and R a26 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group.
The aliphatic hydrocarbon group for R a27 preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. The saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
Examples of R a27 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

ノルボルネン環を有する酸安定モノマー(a4−3)としては、例えば、2−ノルボルネン、2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、5−ノルボルネン−2−メタノール、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the acid-stable monomer (a4-3) having a norbornene ring include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5- Examples include norbornene-2-carboxylic acid 2-hydroxy-1-ethyl, 5-norbornene-2-methanol, and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.

樹脂(A)における式(a4−1)、式(a4−2)又は式(a4−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常2〜40モル%であり、好ましくは3〜30モル%であり、より好ましくは5〜20モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a4-1), the formula (a4-2) or the formula (a4-3) in the resin (A) is usually 2 to 40 in all units of the resin. It is mol%, Preferably it is 3-30 mol%, More preferably, it is 5-20 mol%.

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下)である。
樹脂(A)の含有量は、組成物の固形分中80質量%以上であることが好ましい。
なお本明細書において「組成物中の固形分」とは、後述する溶剤(E)を除いたレジスト組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分及びこれに対する樹脂(A)の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less).
It is preferable that content of resin (A) is 80 mass% or more in solid content of a composition.
In the present specification, the “solid content in the composition” means the total of resist composition components excluding the solvent (E) described later. The solid content in the composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

〈酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)〉
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類される。非イオン系酸発生剤には、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、DNQ 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が含まれる。イオン系酸発生剤は、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等がある。
<Acid generator (hereinafter sometimes referred to as "acid generator (B)")>
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type. Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, DNQ 4- Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. The ionic acid generator is typically an onium salt containing an onium cation (for example, diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, iodonium salt). Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

酸発生剤(B)としては、レジスト分野で使用される酸発生剤(特に光酸発生剤)だけでなく、光カチオン重合の光開始剤、色素類の光消色剤、又は光変色剤等の放射線(光)によって酸を発生する公知化合物及びそれらの混合物も、適宜、使用できる。例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号や、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用できる。   Examples of the acid generator (B) include not only an acid generator (particularly a photoacid generator) used in the resist field, but also a photoinitiator for photocationic polymerization, a photodecolorant for dyes, or a photochromic agent. Known compounds that generate an acid by radiation (light) and mixtures thereof can also be used as appropriate. For example, JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A 62-153853, Acid can be obtained by radiation described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-146029, U.S. Pat. No. 3,779,778, U.S. Pat. The resulting compound can be used.

酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表されるスルホン酸塩(以下「酸発生剤(B1)」という場合がある。)である。   The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a sulfonate represented by the formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B1)”). .

Figure 2011215613
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
Figure 2011215613
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. May be.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the aliphatic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]

ペルフルオロアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
式(B1)では、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoro sec-butyl group, a perfluoro tert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group. It is done.
In formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a perfluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルキレン基、分岐状アルキレン基、単環式又は多環式の飽和環状炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、2−プロピリデン基等の直鎖状アルキレン基;
直鎖状アルキレンに、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基等の分岐状アルキレン;
1,3−シクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基等のシクロアルキレン基である単環式の飽和環状炭化水素基;
1,4−ノルボルニレン基、2,5−ノルボルニレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基等の多環式の飽和環状炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include a linear alkylene group, a branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic saturated cyclic hydrocarbon group, and a combination of two or more of these groups But you can.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkylene groups such as 17-diyl group, methylidene group, ethylidene group, propylidene group, 2-propylidene group;
On the side of an alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group) Having a chain, for example, 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene Group, branched alkylene such as 2-methyl-1,4-butylene group;
Monocyclic saturated cyclic hydrocarbon groups which are cycloalkylene groups such as 1,3-cyclobutylene group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,5-cyclooctylene group;
Examples thereof include polycyclic saturated cyclic hydrocarbon groups such as 1,4-norbornylene group, 2,5-norbornylene group, 1,5-adamantylene group, 2,6-adamantylene group and the like.

b1の飽和炭化水素基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−6)が挙げられる。Lb1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれか、さらに好ましくは式(b1−1)又は式(b1−2)が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側でC(Q1)(Q2)−と結合し、右側で−Yと結合する。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced by —O— or —CO— include formula (b1-1) to formula (b1-6). L b1 is preferably any one of formulas (b1-1) to (b1-4), more preferably formula (b1-1) or formula (b1-2). Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) are described together the left and right in the equation (B1), the left C (Q 1) (Q 2 ) - bound to, the right side Combines with -Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).

Figure 2011215613
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の飽和炭化水素基を表す。
b4は、炭素数1〜13の飽和炭化水素基を表す。但しLb3及びLb4の炭素数上限は13である。
b5は、炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表す。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表す。但しLb6及びLb7の炭素数上限は16である。
b8は、炭素数1〜14の飽和炭化水素基を表す。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の飽和炭化水素基を表す。但しLb9及びLb10の炭素数上限は12である。
中でも、式(b1−1)で表される2価の基が好ましく、Lb2が単結合又は−CH−である式(b1−1)で表される2価の基がより好ましい。
Figure 2011215613
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b9 and L b10 is 12.
Among these, a divalent group represented by the formula (b1-1) is preferable, and a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or —CH 2 — is more preferable.

式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011215613

式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2011215613

式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2011215613

式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2011215613

式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2011215613

式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2011215613

b1の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基などが挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、トリチル、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
The saturated hydrocarbon group for L b1 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and a glycidyloxy group. Is mentioned.
Examples of the aralkyl group include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, and the like.

Yの脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。
脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子(但しフッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、オキソ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基含有炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜16の飽和環状炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜16の飽和環状炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)などが挙げられる。Yの置換基である脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Yの脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基における−CH−が−O−、−SO−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、環状エーテル(−CH−が−O−で置き換わった基)、オキソ基を有する飽和環状炭化水素基(−CH−が−CO−で置き換わった基)、スルトン環(隣り合う2つの−CH−が、それぞれ、−O−又は−SO−で置き換わった基)又はラクトン環(隣り合う2つの−CH−が、それぞれ、−O−又は−CO−で置き換わった基)等が挙げられる。
As the aliphatic hydrocarbon group for Y, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group include a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an oxo group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydroxy group. C1-C12 aliphatic hydrocarbon group, C3-C16 saturated cyclic hydrocarbon group, C1-C12 alkoxy group, C6-C18 aromatic hydrocarbon group, C7-C21 An aralkyl group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group, or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms) Represents a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, j2 represents an integer of 0 to 4). The aliphatic hydrocarbon group, saturated cyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aralkyl group, and the like, which are substituents for Y, may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group, and an oxo group.
Examples of the hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the group in which —CH 2 — in the aliphatic hydrocarbon group or saturated cyclic hydrocarbon group of Y is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— include, for example, cyclic ether (—CH 2 — is —O— - groups substituted with a) saturated cyclic hydrocarbon radical having an oxo group (-CH 2 - is replaced by -CO- groups), sultone ring (nearest neighboring two -CH 2 -, respectively, -O- or A group substituted with —SO 2 —) or a lactone ring (a group in which two adjacent —CH 2 — are each replaced with —O— or —CO—).

特に、Yの飽和環状炭化水素基としては、式(Y1)〜式(Y26)で表される基が挙げられる。

Figure 2011215613
In particular, examples of the saturated cyclic hydrocarbon group for Y include groups represented by formulas (Y1) to (Y26).
Figure 2011215613

なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y19)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)又は式(Y19)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)又は式(Y14)で表される基である。   Especially, it is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), more preferably represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15) or formula (Y19). And more preferably a group represented by formula (Y11) or formula (Y14).

脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aliphatic hydrocarbon group, include the following.
Figure 2011215613

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of Y that is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

芳香族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group, include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

−(CH2j2−O−CO−Rb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるYとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of Y that is a saturated cyclic hydrocarbon group in which the — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group is substituted include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Yは、好ましくは置換基(例えば、オキソ基等)を有していてもよいアダマンチル基であり、より好ましくはアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。   Y is preferably an adamantyl group which may have a substituent (for example, an oxo group or the like), more preferably an adamantyl group or an oxoadamantyl group.

式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、例えば、置換基Lb1が式(b1−1)である以下の式(b1−1−1)〜式(b1−1−1−9)で表されるアニオンが好ましい。以下の式においては、置換基の定義は上記と同じ意味であり、置換基Rb2及びRb3は、それぞれ独立に炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基(好ましくは、メチル基)を表す。 Examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include, for example, the following formulas (b1-1-1) to (b1-1-1-) in which the substituent L b1 is the formula (b1-1). The anion represented by 9) is preferred. In the following formulae, the definition of the substituent has the same meaning as described above, and the substituents R b2 and R b3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group). .

Figure 2011215613
Figure 2011215613

脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Saturated cyclic substituted with a sulfonate anion or an aliphatic hydrocarbon group containing Y which is an aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted saturated cyclic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-1) Examples of the sulfonate anion containing Y which is a hydrocarbon group and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

−(CH2j2−O−CO−Rb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
As the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group and a divalent group represented by the formula (b1-1), For example, the following are mentioned.
Figure 2011215613

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following: Things.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

芳香族炭化水素基又はアラルキル基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following. It is done.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

環状エーテルであるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the sulfonate anion containing Y which is a cyclic ether and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011215613

ラクトン環であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the sulfonate anion containing Y which is a lactone ring and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

オキソ基を有する飽和環状炭化水素であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon having an oxo group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

スルトン環であるYと式(b1−1)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the sulfonate anion containing Y which is a sultone ring and the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011215613

脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Saturated cyclic substituted with a sulfonate anion or an aliphatic hydrocarbon group containing Y which is an aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted saturated cyclic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-2) Examples of the sulfonate anion containing Y which is a hydrocarbon group and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

−(CH2j2−O−CO−Rb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 As the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group and a divalent group represented by the formula (b1-2), For example, the following are mentioned.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-2) include the following: Things.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

芳香族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group, and a divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

環状エーテルであるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a cyclic ether and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

ラクトン環であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a lactone ring and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

オキソ基を有するYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y having an oxo group and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

スルトン環であるYと式(b1−2)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a sultone ring and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

脂肪族炭化水素基又は無置換のYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Y which is an aliphatic hydrocarbon group or a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a sulfonate anion or an aliphatic hydrocarbon group containing an unsubstituted Y and a divalent group represented by the formula (b1-3) Examples of the sulfonate anion containing the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an alkoxy group, and a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following: Things.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

オキソ基を有するYと式(b1−3)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y having an oxo group and the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aliphatic hydrocarbon group, and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an alkoxy group and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following: Things.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

オキソ基を有する飽和環状炭化水素基であるYと式(b1−4)で表される2価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group having an oxo group and a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

なかでも、式(b1−1)で表される2価の基を有する以下のスルホン酸アニオンがより好ましい。

Figure 2011215613
Among these, the following sulfonate anions having a divalent group represented by the formula (b1-1) are more preferable.
Figure 2011215613

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

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

Figure 2011215613
Figure 2011215613

これらの式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、前記飽和環状炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
In these formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group includes a halogen atom, It may be substituted with an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or 3 to 3 carbon atoms. It may be substituted with an 18 saturated cyclic hydrocarbon group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.

b9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基を表す。
b11は、水素原子、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
b9〜Rb11の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜12であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜18、より好ましくは炭素数4〜12である。
b12は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
b9とRb10と、及びRb11とRb12とは、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの環の−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
R b9 and R b10 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms.
R b11 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group of R b9 to R b11 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
R b12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkylcarbonyloxy having 1 to 12 carbon atoms. It may be substituted with a group.
R b9 and R b10 , and R b11 and R b12 may be independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring), These rings —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —CO—.

b13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
b11は、−S−又は−O−を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2〜t2のいずれかが2であるとき、それぞれ、複数のRb13〜Rb18のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When any of o2 to t2 is 2, any of the plurality of R b13 to R b18 may be the same as or different from each other.

アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.

好ましい脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基である。
好ましい飽和環状炭化水素基は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、及びイソボルニル基である。
好ましい芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基である。
置換基が芳香族炭化水素基である脂肪族炭化水素基(アラルキル基)としては、ベンジル基などが挙げられる。
b9及びRb10が形成する環としては、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11及びRb12が形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
Preferred aliphatic hydrocarbon groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl and 2-ethylhexyl. It is.
Preferred saturated cyclic hydrocarbon groups are cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, And an isobornyl group.
Preferred aromatic hydrocarbon groups are phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group, naphthyl group. It is.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group (aralkyl group) whose substituent is an aromatic hydrocarbon group include a benzyl group.
Examples of the ring formed by R b9 and R b10 include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring.
Examples of the ring formed by R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、式(b2−1−1)で表されるカチオンがより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0)がさらに好ましい。   Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable, and the triphenylsulfonium cation (formula (b2) In (1-1), v2 = w2 = x2 = 0) is more preferable.

Figure 2011215613
式(b2−1−1)中、
b19〜Rb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜12であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数4〜18である。
前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。
前記飽和環状炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよい。
v2〜x2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。v2〜x2のいずれかが2以上のとき、それぞれ、複数のRb19〜Rb21のいずれかは、互いに同一でも異なってもよい。
なかでも、Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。
Figure 2011215613
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a carbon number. 1 to 12 alkoxy groups are represented.
The aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
The saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group.
v2 to x2 each independently represents an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1). When any one of v2 to x2 is 2 or more, any one of the plurality of R b19 to R b21 may be the same as or different from each other.
Among them, R b19 to R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. .

カチオン(b2−1−1)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Specific examples of the cation (b2-1-1) include the following.
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

カチオン(b2−2)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Specific examples of the cation (b2-2) include the following.
Figure 2011215613

カチオン(b2−3)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Specific examples of the cation (b2-3) include the following.
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

カチオン(b2−4)の具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2011215613
Specific examples of the cation (b2-4) include the following.
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

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

好ましい酸発生剤(B1)は、式(B1−1)〜式(B1−17)で表されるものである。中でもトリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤(B1−1)、(B1−2)、(B1−6)、(B1−11)、(B1−12)、(B1−13)及び(B1−14)がより好ましい。   Preferred acid generators (B1) are those represented by formula (B1-1) to formula (B1-17). Among them, acid generators (B1-1), (B1-2), (B1-6), (B1-11), (B1-12), (B1-13) and (B1-14) containing a triphenylsulfonium cation ) Is more preferable.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

Figure 2011215613
Figure 2011215613

酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは50質量部以下(より好ましくは40質量部以下、さらに好ましくは30質量部以下)である。   The content of the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 50 parts by mass or less (more preferably 40 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Part or less, more preferably 30 parts by weight or less).

<式(D)で表される化合物>
本発明のレジスト組成物は、さらに式(D)で表される化合物を含有することが好ましい。式(D)で表される化合物は、レジスト組成物中でクエンチャーとして作用する。

Figure 2011215613
[式(D)中、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基を表す。
11は、置換基を有していてもよい炭素数3〜36の2価の飽和環状炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。] <Compound represented by formula (D)>
The resist composition of the present invention preferably further contains a compound represented by the formula (D). The compound represented by the formula (D) acts as a quencher in the resist composition.
Figure 2011215613
[In Formula (D), R 21 , R 22 , R 23 and R 24 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
A 11 is a divalent saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms which may have a substituent or a divalent aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Represents a group, and the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may contain a hetero atom. ]

炭素数1〜8のアルキル基としては、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、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、1,2−ジメチルプロピル基、1−エチルプロピル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, and n-pentyl. Group, i-pentyl group, t-pentyl group, neopentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, Examples thereof include n-heptyl group and n-octyl group.

炭素数3〜36の2価の飽和環状炭化水素基としては、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、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭素数3〜8のシクロアルキル基;
シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘプチルメチル基、シクロオクチルメチル基等の炭素数5〜12のシクロアルキルメチル基;
1−アダマンチル基、1−アダマンチルメチル基等の炭素数5〜12の他の飽和環状炭化水素基;
等の1価の基の水素原子を1つ結合手に置き換えた2価の基が挙げられる。
Examples of the divalent saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 2-methylcyclohexyl group, 3-methylcyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, and cycloheptyl. Group, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclooctyl group;
A cycloalkylmethyl group having 5 to 12 carbon atoms such as a cyclobutylmethyl group, a cyclopentylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, a cycloheptylmethyl group, a cyclooctylmethyl group;
Other saturated cyclic hydrocarbon groups having 5 to 12 carbon atoms such as 1-adamantyl group and 1-adamantylmethyl group;
And a divalent group in which a hydrogen atom of a monovalent group such as 1 is replaced with a bond.

炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基等の炭素数6〜12の(アルキル置換)フェニル基;
1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチル−1−ナフチル基、3−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、5−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチル基、7−メチル−1−ナフチル基、8−メチル−1−ナフチル基、1−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基、5−メチル−2−ナフチル基、6−メチル−2−ナフチル基、7−メチル−2−ナフチル基、8−メチル−2−ナフチル基等の炭素数10〜12の(アルキル置換)ナフチル基;
等の1価の基の水素原子を1つ結合手に置き換えた2価の基が挙げられる。
Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 3-ethylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 2,3-dimethylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 3,4- (Alkyl-substituted) phenyl group having 6 to 12 carbon atoms such as dimethylphenyl group and 3,5-dimethylphenyl group;
1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-methyl-1-naphthyl group, 3-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 5-methyl-1-naphthyl group, 6-methyl- 1-naphthyl group, 7-methyl-1-naphthyl group, 8-methyl-1-naphthyl group, 1-methyl-2-naphthyl group, 3-methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-2-naphthyl group, (Alkyl substituted) naphthyl group having 10 to 12 carbon atoms such as 5-methyl-2-naphthyl group, 6-methyl-2-naphthyl group, 7-methyl-2-naphthyl group, 8-methyl-2-naphthyl group;
And a divalent group in which a hydrogen atom of a monovalent group such as 1 is replaced with a bond.

ヘテロ原子を含む炭素数3〜36の2価の飽和環状炭化水素基としては、ピロリジン基、ピラゾリジン基、イミダゾリジン基、イソオキサゾリジン基、イソチアゾリジン基、ピペリジン基、ピペラジン基、モルフォリン基、チオモルフォリン基、ジアゾール基、トリアゾール基、テトラゾール基等の1価の基の水素原子を1つ結合手に置き換えた2価の基が挙げられる。
ヘテロ原子を含む炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基としては、ピリジル基、ジピリジル基等の1価の基の水素原子を1つ結合手に置き換えた2価の基が挙げられる。
該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、シロキサン基、さらに置換基を有していてもよい総炭素数30以下の炭化水素基若しくはO、N、S等のヘテロ原子を含む複素環基、又は、2価の置換基としてオキシ基(=O)等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms containing a hetero atom include pyrrolidine group, pyrazolidine group, imidazolidine group, isoxazolidine group, isothiazolidine group, piperidine group, piperazine group, morpholine group, thiol And divalent groups in which one hydrogen atom of a monovalent group such as a morpholine group, a diazole group, a triazole group, or a tetrazole group is replaced with a bond.
Examples of the C6-C20 divalent aromatic hydrocarbon group containing a hetero atom include a divalent group in which one hydrogen atom of a monovalent group such as a pyridyl group or a dipyridyl group is replaced with a bond. .
Examples of the substituent that the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may have include a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, a siloxane group, and a substituent. Examples of the hydrocarbon group having a total carbon number of 30 or less or a heterocyclic group containing a heteroatom such as O, N, and S, and a divalent substituent include an oxy group (= O).

式(D)で表される化合物に含まれるカチオンとしては、式(IA−1)〜式(IA−7)で表されるカチオンが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the cation contained in the compound represented by formula (D) include cations represented by formula (IA-1) to formula (IA-7).
Figure 2011215613

式(D)で表される化合物に含まれるアニオンとしては、式(IB−1)〜式(IB−7)で表されるアニオンが挙げられる。

Figure 2011215613
Examples of the anion contained in the compound represented by formula (D) include anions represented by formula (IB-1) to formula (IB-7).
Figure 2011215613

式(D)で表される化合物としては、式(D−1)で表される化合物〜式(D−22)で表される化合物が挙げられ、式(D−1)で表される化合物〜式(D−5)で表される化合物及び式(D−12)で表される化合物〜式(D−22)で表される化合物が好ましく、式(D−12)で表される化合物〜式(D−16)で表される化合物がより好ましい。   Examples of the compound represented by the formula (D) include a compound represented by the formula (D-1) to a compound represented by the formula (D-22), and a compound represented by the formula (D-1). A compound represented by formula (D-5) and a compound represented by formula (D-12) to a compound represented by formula (D-22) are preferred, and a compound represented by formula (D-12) -The compound represented by Formula (D-16) is more preferable.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

表1中、例えば「(D−1)」は「式(D−1)で表される化合物」を表し、「(IA−1)」は「式(IA−1)で表されるカチオン」を表し、「(IB−1)」は「式(IB−1)で表されるアニオン」を表す。
例えば式(D−1)で表される化合物は、下記の化合物である。

Figure 2011215613
In Table 1, for example, “(D-1)” represents “a compound represented by formula (D-1)”, and “(IA-1)” represents “a cation represented by formula (IA-1)”. "(IB-1)" represents "an anion represented by the formula (IB-1)".
For example, the compound represented by the formula (D-1) is the following compound.
Figure 2011215613

式(D)で表される化合物の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、0.001〜10質量%、好ましくは0.05〜8質量%、より好ましくは0.01〜5質量%である。
式(D)で表される化合物は公知の方法で製造することができる。例えば、テトラメチルアンモニウムハイドライドとヒドロキシアダマンタンカルボン酸との中和反応によって製造することができる。
The content of the compound represented by the formula (D) is 0.001 to 10% by mass, preferably 0.05 to 8% by mass, more preferably 0.01 to 5%, based on the solid content of the resist composition. % By mass.
The compound represented by the formula (D) can be produced by a known method. For example, it can be produced by a neutralization reaction between tetramethylammonium hydride and hydroxyadamantanecarboxylic acid.

〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある。)〉
本発明のレジスト組成物はさらに塩基性化合物(C)を含有していることが好ましい。
塩基性化合物(C)の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、0.01〜1質量%程度であることが好ましい。塩基性化合物(C)は、レジスト組成物中でクエンチャーとして作用する。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention preferably further contains a basic compound (C).
The content of the basic compound (C) is preferably about 0.01 to 1% by mass based on the solid content of the resist composition. The basic compound (C) acts as a quencher in the resist composition.

塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物(例えば、アミン)である。アミンは、脂肪族アミンでも、芳香族アミンでもよい。脂肪族アミンは、1級アミン、2級アミン及び3級アミンのいずれも使用できる。芳香族アミンは、アニリンのような芳香族環にアミノ基が結合したものや、ピリジンのような複素芳香族アミンのいずれでもよい。好ましい塩基性化合物(C)として、式(C2)で表される芳香族アミン、特に式(C2−1)で表されるアニリンが挙げられる。   The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound (for example, an amine). The amine may be an aliphatic amine or an aromatic amine. As the aliphatic amine, any of primary amine, secondary amine and tertiary amine can be used. The aromatic amine may be any of an amino group bonded to an aromatic ring such as aniline and a heteroaromatic amine such as pyridine. Preferable basic compound (C) includes an aromatic amine represented by the formula (C2), particularly an aniline represented by the formula (C2-1).

Figure 2011215613
ここで、Arc1は、芳香族炭化水素基を表す。
c5及びRc6は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基)、飽和環状炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。但し前記脂肪族炭化水素基、前記飽和環状炭化水素基又は前記芳香族炭化水素基の水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基、又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、前記アミノ基は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよい。
前記脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜6程度であり、前記飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数5〜10程度であり、前記芳香族炭化水素基は、好ましくは炭素数6〜10程度である。
c7は、脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基)、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基(好ましくはシクロアルキル基)又は芳香族炭化水素基を表す。但し脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の水素原子は、上記と同様の置換基を有していてもよい。
m3は0〜3の整数を表す。m3が2以上のとき、複数のRc7は、互いに同一でも異なってもよい。
c7の脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の好ましい炭素数は、上記と同じであり、Rc7のアルコキシ基は、好ましくは炭素数1〜6程度である。
Figure 2011215613
Here, Ar c1 represents an aromatic hydrocarbon group.
R c5 and R c6 each independently represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group or a cycloalkyl group), a saturated cyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group, the saturated cyclic hydrocarbon group or the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, The amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aromatic hydrocarbon group preferably has about carbon atoms. It is about 6-10.
R c7 represents an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group), an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group (preferably a cycloalkyl group) or an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom of an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group may have a substituent similar to the above.
m3 represents an integer of 0 to 3. When m3 is 2 or more, the plurality of R c7 may be the same as or different from each other.
Aliphatic hydrocarbon group R c7, preferable number of carbon atoms of the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are the same as above, an alkoxy group of R c7 is independently in, preferably about 1 to 6 carbon atoms.

芳香族アミン(C2)としては、例えば、1−ナフチルアミン及び2−ナフチルアミンなどが挙げられる。
アニリン(C2−1)としては、例えば、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
中でもジイソプロピルアニリン(特に2,6−ジイソプロピルアニリン)が好ましい。
Examples of the aromatic amine (C2) include 1-naphthylamine and 2-naphthylamine.
Examples of aniline (C2-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like.
Of these, diisopropylaniline (particularly 2,6-diisopropylaniline) is preferable.

塩基性化合物(C)としては、式(C3)〜式(C11)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2011215613
ここで、
c8は、上記Rc7で説明したいずれかの基を表す。
窒素原子と結合するRc9、Rc10、Rc11〜Rc14、Rc16〜Rc19及びRc22は、それぞれ独立に、Rc5及びRc6で説明したいずれかの基を表す。
芳香族炭素と結合するRc20、Rc21、Rc23〜Rc28は、それぞれ独立に、Rc7で説明したいずれかの基を表す。
o3〜u3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。o3〜u3のいずれかが2以上であるとき、それぞれ、複数のRc20〜Rc28のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
c15は、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基又はアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表す。n3が2以上のとき、複数のRc15は、互いに同一でも異なってもよい。
c15の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜6程度であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜6程度であり、アルカノイル基は、好ましくは炭素数2〜6程度である。
c1及びLc2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキレン基)、−CO−、−C(=NH)−、−C(=NRc3)−、−S−、−S−S−又はこれらの組合せを表す。前記2価の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜6程度である。
c3は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。 Examples of the basic compound (C) include compounds represented by the formulas (C3) to (C11).
Figure 2011215613
here,
R c8 represents any of the groups described for R c7 above.
R c9 , R c10 , R c11 to R c14 , R c16 to R c19 and R c22 bonded to the nitrogen atom each independently represent any of the groups described for R c5 and R c6 .
R c20 , R c21 and R c23 to R c28 bonded to the aromatic carbon each independently represents any of the groups described for R c7 .
o3 to u3 each independently represents an integer of 0 to 3. When any of o3 to u3 is 2 or more, any of the plurality of R c20 to R c28 may be the same as or different from each other.
R c15 represents an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group or an alkanoyl group.
n3 represents an integer of 0 to 8. When n3 is 2 or more, the plurality of R c15 may be the same as or different from each other.
The aliphatic hydrocarbon group represented by R c15 preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has about 3 to 6 carbon atoms, and the alkanoyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms. Degree.
L c1 and L c2 are each independently a divalent aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkylene group), —CO—, —C (═NH) —, —C (═NR c3 ) —, —S—. , -SS- or a combination thereof. The divalent aliphatic hydrocarbon group preferably has about 1 to 6 carbon atoms.
R c3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

化合物(C3)としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス(2-ヒドロキシ-3-プロピル)アミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミンエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンなどが挙げられる。   Examples of the compound (C3) include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, Tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctyl Amine, methyl dinonyl amine, methyl didecyl amine, ethyl dibutyl amine, ethyl dipentyl amine, ethyl di Silamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris (2-hydroxy-3-propyl) amine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine , Triisopropanolamine ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino- 3,3′-diethyldiphenylmethane and the like can be mentioned.

化合物(C4)としては、例えば、ピペラジンなどが挙げられる。
化合物(C5)としては、例えば、モルホリンなどが挙げられる。
化合物(C6)としては、例えば、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。
化合物(C7)としては、例えば、2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
化合物(C8)としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
化合物(C9)としては、例えば、ピリジン、4−メチルピリジンなどが挙げられる。
化合物(C10)としては、例えば、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。
化合物(C11)としては、例えば、ビピリジンなどが挙げられる。
Examples of the compound (C4) include piperazine.
Examples of the compound (C5) include morpholine.
Examples of the compound (C6) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound (C7) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound (C8) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound (C9) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound (C10) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, and 1,2-di. (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide, 4, 4'-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, 2,2'-dipicolylamine and the like can be mentioned.
Examples of the compound (C11) include bipyridine.

〈溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある〉
本発明のレジスト組成物は、溶剤(E)を、組成物中90質量%以上の量で含有していてもよい。溶剤(E)を含有する本発明のレジスト組成物は、薄膜レジストを製造するために適している。溶剤(E)の含有量は、組成物中90質量%以上(好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上)、99.9質量%以下(好ましくは99質量%以下)である。
溶剤(E)の含有量は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (sometimes referred to as "solvent (E)")
The resist composition of the present invention may contain the solvent (E) in an amount of 90% by mass or more in the composition. The resist composition of the present invention containing the solvent (E) is suitable for producing a thin film resist. The content of the solvent (E) is 90% by mass or more (preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more) and 99.9% by mass or less (preferably 99% by mass or less) in the composition.
The content of the solvent (E) can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類;などを挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料などを利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.

〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)上述した本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention mentioned above on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) The process which develops the composition layer after a heating using a image development apparatus is included.

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

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

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

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

〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、EB用のレジスト組成物又はEUV露光機用のレジスト組成物として好適であり、EB用のレジスト組成物又はEUV露光機用のレジスト組成物として特に好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention is suitable as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for EB, or a resist composition for EUV exposure machines. This resist composition is particularly suitable as a resist composition for an EUV exposure machine.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例及び比較例中、含有量及び使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(東ソー株式会社製HLC−8120GPC型、カラムは”TSKgel Multipore HXL−M”3本、溶媒はテトラヒドロフラン)により求めた値である。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing content and use amount are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC, manufactured by Tosoh Corporation, three columns are “TSKgel Multipore HXL-M”, and the solvent is tetrahydrofuran) using polystyrene as a standard product.
Column: TSKgel Multipore H XL -M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

実施例及び比較例において使用した化合物を下記に示す。

Figure 2011215613
The compounds used in Examples and Comparative Examples are shown below.
Figure 2011215613

〔樹脂A1の合成〕
冷却管、攪拌機を備えた四つ口フラスコに1,4−ジオキサンを14.1g仕込み、85℃まで昇温した。そこへp−(1−エトキシエトキシ)スチレン12.1g、式(A)で表される化合物11.6g及びアゾビスイソブチロニトリル0.4gを1,4−ジオキサン21.1gに溶解した溶液を1時間かけて滴下した。その後85℃を保ったまま6時間攪拌を継続した。冷却したメタノール213g及び水91gの混合溶液に、得られた反応液を注ぎ樹脂を再沈させた。得られた樹脂をメチルイソブチルケトンに溶解し、p−トルエンスルホン酸0.7g及び水70gを加え6時間攪拌した。その後水洗を4回繰り返した後、有機層をn−ヘプタン305gに注ぎ樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾取し減圧乾燥して、重量平均分子量14.6×10の共重合体を18.6g得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂A1とする。

Figure 2011215613
〔樹脂A2の合成〕
冷却管、攪拌機を備えた四つ口フラスコに1,4−ジオキサンを13.9g仕込み、85℃まで昇温した。そこへp−(1−エトキシエトキシ)スチレン9.6g、式(A)で表される化合物4.3g、式(D)で表される化合物7.0g、式(F)で表される化合物2.4g及びアゾビスイソブチロニトリル2.0gを1,4−ジオキサン20.9gに溶解した溶液を1時間かけて滴下した。その後85℃を保ったまま6時間攪拌を継続した。冷却したメタノール211g及び水90gの混合溶液に、得られた反応液を注ぎ樹脂を再沈させた。得られた樹脂をメチルイソブチルケトンに溶解し、p−トルエンスルホン酸0.7g及び水70gを加え6時間攪拌した。その後水洗を4回繰り返した後、有機層をn−ヘプタン300gに注ぎ樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾取し減圧乾燥して、重量平均分子量4.3×10の共重合体を20.3g得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2とする。
Figure 2011215613
〔樹脂A3の合成〕
冷却管、攪拌機を備えた四つ口フラスコに1,4−ジオキサンを7.1g仕込み、85℃まで昇温した。そこへp−(1−エトキシエトキシ)スチレン4.8g、式(B)で表される化合物2.9g、式(D)で表される化合物3.5g、式(F)で表される化合物1.2g及びアゾビスイソブチロニトリル1.0gを1,4−ジオキサン10.0gに溶解した溶液を1時間かけて滴下した。その後85℃を保ったまま6時間攪拌を継続した。冷却したメタノール107g及び水46gの混合溶液に、得られた反応液を注ぎ樹脂を再沈させた。得られた樹脂をメチルイソブチルケトンに溶解し、p−トルエンスルホン酸0.4g及び水35gを加え6時間攪拌した。その後水洗を4回繰り返した後、有機層をn−ヘプタン155gに注ぎ樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾取し減圧乾燥して、重量平均分子量4.3×10の共重合体を8.7g得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂A3とする。
Figure 2011215613
〔比較用樹脂H1の合成〕
フラスコに、式(E)で表される化合物59.6g(0.24モル)、p−アセトキシスチレン90.8g(0.56モル)及びイソプロパノール279gを仕込んで窒素置換し、75℃まで昇温した。その溶液に、ジメチル2,2’2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)11.05g(0.048モル)をイソプロパノール22.11gに溶かした溶液を滴下した。混合溶液を75℃で約0.3時間、還流下で約12時間熟成した後、アセトンで希釈し、得られた希釈溶液をメタノール中に注いで、樹脂の粗結晶を析出させ、濾過により樹脂の粗結晶を取り出した。得られた樹脂の粗結晶は250gであった。
フラスコに、樹脂の粗結晶250gと4−ジメチルアミノピリジン10.8g(0.088モル)とメタノール239gを仕込んで、還流下、20時間熟成した。冷却後、氷酢酸8.0g(0.133モル)で中和し、得られた溶液を水に注いで、結晶を析出させ、濾過により結晶を取り出した。その後、結晶をアセトンに溶かし、得られた溶液を水に注いで、結晶を析出させ、濾過により結晶を取り出す操作を計3回繰り返した後、得られた結晶を乾燥して、重量平均分子量は約8.2×10の共重合体を102.8g得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂H1とする。
Figure 2011215613
[Synthesis of Resin A1]
In a four-necked flask equipped with a condenser and a stirrer, 14.1 g of 1,4-dioxane was charged, and the temperature was raised to 85 ° C. A solution prepared by dissolving 12.1 g of p- (1-ethoxyethoxy) styrene, 11.6 g of the compound represented by the formula (A) and 0.4 g of azobisisobutyronitrile in 21.1 g of 1,4-dioxane. Was added dropwise over 1 hour. Thereafter, stirring was continued for 6 hours while maintaining 85 ° C. The obtained reaction solution was poured into a cooled mixed solution of 213 g of methanol and 91 g of water to reprecipitate the resin. The obtained resin was dissolved in methyl isobutyl ketone, 0.7 g of p-toluenesulfonic acid and 70 g of water were added, and the mixture was stirred for 6 hours. Thereafter, washing with water was repeated 4 times, and then the organic layer was poured into 305 g of n-heptane to precipitate a resin. The precipitated resin was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 18.6 g of a copolymer having a weight average molecular weight of 14.6 × 10 3 . This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin A1.
Figure 2011215613
[Synthesis of Resin A2]
A 4-necked flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 13.9 g of 1,4-dioxane and heated to 85 ° C. 9.6 g of p- (1-ethoxyethoxy) styrene, 4.3 g of a compound represented by the formula (A), 7.0 g of a compound represented by the formula (D), a compound represented by the formula (F) A solution prepared by dissolving 2.4 g and azobisisobutyronitrile (2.0 g) in 1,4-dioxane (20.9 g) was added dropwise over 1 hour. Thereafter, stirring was continued for 6 hours while maintaining 85 ° C. The obtained reaction solution was poured into a cooled mixed solution of 211 g of methanol and 90 g of water to reprecipitate the resin. The obtained resin was dissolved in methyl isobutyl ketone, 0.7 g of p-toluenesulfonic acid and 70 g of water were added, and the mixture was stirred for 6 hours. Thereafter, washing with water was repeated 4 times, and then the organic layer was poured into 300 g of n-heptane to precipitate a resin. The precipitated resin was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 20.3 g of a copolymer having a weight average molecular weight of 4.3 × 10 3 . This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin A2.
Figure 2011215613
[Synthesis of Resin A3]
In a four-necked flask equipped with a condenser and a stirrer, 7.1 g of 1,4-dioxane was charged, and the temperature was raised to 85 ° C. 4.8 g of p- (1-ethoxyethoxy) styrene, 2.9 g of a compound represented by the formula (B), 3.5 g of a compound represented by the formula (D), and a compound represented by the formula (F) A solution prepared by dissolving 1.2 g and azobisisobutyronitrile (1.0 g) in 1,4-dioxane (10.0 g) was added dropwise over 1 hour. Thereafter, stirring was continued for 6 hours while maintaining 85 ° C. The obtained reaction solution was poured into a cooled mixed solution of 107 g of methanol and 46 g of water to reprecipitate the resin. The obtained resin was dissolved in methyl isobutyl ketone, 0.4 g of p-toluenesulfonic acid and 35 g of water were added, and the mixture was stirred for 6 hours. Thereafter, washing with water was repeated 4 times, and then the organic layer was poured into 155 g of n-heptane to precipitate a resin. The precipitated resin was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 8.7 g of a copolymer having a weight average molecular weight of 4.3 × 10 3 . This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin A3.
Figure 2011215613
[Synthesis of Comparative Resin H1]
A flask was charged with 59.6 g (0.24 mol) of the compound represented by the formula (E), 90.8 g (0.56 mol) of p-acetoxystyrene and 279 g of isopropanol, and the atmosphere was replaced with nitrogen. did. A solution prepared by dissolving 11.05 g (0.048 mol) of dimethyl 2,2′2-azobis (2-methylpropionate) in 22.11 g of isopropanol was added dropwise to the solution. The mixed solution was aged at 75 ° C. for about 0.3 hours and under reflux for about 12 hours, then diluted with acetone, and the resulting diluted solution was poured into methanol to precipitate resin crude crystals. The crude crystal was taken out. Crude crystals of the obtained resin were 250 g.
The flask was charged with 250 g of crude resin crystals, 10.8 g (0.088 mol) of 4-dimethylaminopyridine and 239 g of methanol, and aged for 20 hours under reflux. After cooling, the mixture was neutralized with 8.0 g (0.133 mol) of glacial acetic acid, and the resulting solution was poured into water to precipitate crystals, which were taken out by filtration. Thereafter, the operation of dissolving the crystals in acetone, pouring the obtained solution into water, precipitating the crystals, and taking out the crystals by filtration was repeated three times in total, and then the obtained crystals were dried, and the weight average molecular weight was 102.8 g of about 8.2 × 10 3 copolymer was obtained. This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin H1.
Figure 2011215613

表2に示すように、以下の各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過することにより、化学増幅型フォトレジスト組成物を調製した。表中、「−」は、含有量が0であることを意味する。   As shown in Table 2, a chemically amplified photoresist composition was prepared by filtering a mixture obtained by mixing and dissolving the following components through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm. In the table, “-” means that the content is 0.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

<樹脂>
A1:樹脂A1
A2:樹脂A2
A3:樹脂A3
H1:樹脂H1
<酸発生剤>
B1:

Figure 2011215613

B2:
Figure 2011215613
B3:
Figure 2011215613
<Resin>
A1: Resin A1
A2: Resin A2
A3: Resin A3
H1: Resin H1
<Acid generator>
B1:
Figure 2011215613

B2:
Figure 2011215613
B3:
Figure 2011215613

<式(D)で表される化合物>
D1:

Figure 2011215613
D2:
Figure 2011215613
D3:
Figure 2011215613
D4:
Figure 2011215613
<塩基性化合物>
C1:ジイソプロピルアミン
C2:トリオクチルアミン
C3:トリス(2-ヒドロキシ-3-プロピル)アミン
C4:トリス[2-(2-メトキシエトキシ)エチル]アミン
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテル 420部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 150部
γ−ブチロラクトン 5部 <Compound represented by Formula (D)>
D1:
Figure 2011215613
D2:
Figure 2011215613
D3:
Figure 2011215613
D4:
Figure 2011215613
<Basic compound>
C1: diisopropylamine C2: trioctylamine C3: tris (2-hydroxy-3-propyl) amine C4: tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine <solvent>
Propylene glycol monomethyl ether 420 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 150 parts γ-butyrolactone 5 parts

電子線用レジスト組成物としての評価
シリコンウェハーを、ダイレクトホットプレート上にて、ヘキサメチルジシラザンを用いて110℃で60秒処理した上で、表2記載のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が0.06μmとなるようにスピンコートした。レジスト組成物塗布後は、ダイレクトホットプレート上にて、表2記載の温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト膜を形成したそれぞれのウェハーに、電子線描画機〔(株)日立製作所製の「HL−800D 50keV」を用い、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。露光後は、ホットプレート上にて表2記載の温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
Evaluation as an electron beam resist composition A silicon wafer was treated on a direct hot plate with hexamethyldisilazane at 110 ° C. for 60 seconds, and the resist composition described in Table 2 was dried. Was spin-coated so as to be 0.06 μm. After applying the resist composition, it was pre-baked (PB) for 60 seconds at a temperature shown in Table 2 on a direct hot plate. Each wafer on which the resist film was thus formed was exposed to a line-and-space pattern using an electron beam drawing machine [“HL-800D 50 keV” manufactured by Hitachi, Ltd.] with the exposure amount being changed stepwise. After exposure, post-exposure baking (PEB) was performed for 60 seconds at a temperature shown in Table 2 on a hot plate, and paddle development was further performed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds.

LER(ラインエッジラフネス):0.10μmの1:1のラインアンドスペースパターンにおけるラインエッジラフネスを、SuMMITソフトウエア(EUV Technology社)を使用して測定し、パターンの側壁のがたつき幅が4nm以下を◎、4nmを超え5nm以下を○、5nmを超えるものを×とした。数値が小さい方がパターンの側壁のがたつき幅が小さく性能が良好であることを示す。結果を表3に示す。   LER (Line Edge Roughness): The line edge roughness in a 1: 1 line and space pattern of 0.10 μm is measured using SuMMIT software (EUV Technology), and the side wall roughness of the pattern is 4 nm. The following were marked with ◎, exceeding 4 nm and 5 nm or less, and ◯ exceeding 5 nm. A smaller numerical value indicates that the side wall width of the pattern is small and the performance is good. The results are shown in Table 3.

Figure 2011215613
Figure 2011215613

本発明のレジスト組成物によれば、優れたラインエッジラフネスを有するレジストパターンを得ることができる。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern having excellent line edge roughness can be obtained.

Claims (5)

式(I)で表される構造単位及び式(II)で表される構造単位を含む樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物。
Figure 2011215613
[式(I)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
及びRは、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基を表すか、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、単結合、−O−又は−CO−を表す。
は炭素数1〜6のアルキレン基を表す。]
Figure 2011215613
[式(II)中、
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRは同一であっても異なってもよい。]
A resist composition comprising a resin comprising a structural unit represented by formula (I) and a structural unit represented by formula (II), and an acid generator.
Figure 2011215613
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or are bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which each is bonded.
R 4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A 1 represents a single bond, —O— or —CO—.
A 2 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. ]
Figure 2011215613
[In the formula (II),
R 5 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R 6 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R 6 may be the same or different. ]
酸発生剤が式(B1)で表される酸発生剤である請求項1記載のレジスト組成物。
Figure 2011215613
[式(B1)中、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基の−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein the acid generator is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 2011215613
[In Formula (B1), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — of the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. Good.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the aliphatic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]
さらに式(D)で表される化合物を含有する請求項1又は2記載のレジスト組成物。
Figure 2011215613
[式(D)中、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基を表す。
11は、置換基を有していてもよい炭素数3〜36の2価の飽和環状炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。]
Furthermore, the resist composition of Claim 1 or 2 containing the compound represented by Formula (D).
Figure 2011215613
[In Formula (D), R 21 , R 22 , R 23 and R 24 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
A 11 is a divalent saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms which may have a substituent or a divalent aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Represents a group, and the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may contain a hetero atom. ]
(1)請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 1-3 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:
請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物のEB又はEUV露光機を用いてレジストパターンを製造するための使用。   Use of the resist composition according to any one of claims 1 to 3 for producing a resist pattern using an EB or EUV exposure machine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016079235A (en) * 2014-10-14 2016-05-16 住友化学株式会社 Resin, resist composition and method for producing resist pattern
US9513549B2 (en) * 2013-09-03 2016-12-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Compound, resin, photoresist composition, and method for producing photoresist pattern

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