JP2011253179A - Resist composition - Google Patents

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JP2011253179A
JP2011253179A JP2011096027A JP2011096027A JP2011253179A JP 2011253179 A JP2011253179 A JP 2011253179A JP 2011096027 A JP2011096027 A JP 2011096027A JP 2011096027 A JP2011096027 A JP 2011096027A JP 2011253179 A JP2011253179 A JP 2011253179A
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Koji Ichikawa
幸司 市川
Satoshi Yamamoto
敏 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition which excels in a mask error factor (MEF) and a focus margin (DOF) in pattern forming.SOLUTION: A resist composition comprises: a polymer which has a group represented by formula (I) and a group represented by formula (II), and do not have an acid labile group; a resin which has an acid labile group, and is insoluble or hardly soluble in an alkali aqueous solution, and can dissolve in an alkali aqueous solution by an action of an acid; and an acid generator. (Rrepresents an a fluorinated alkyl group having 1-6 carbon atoms; Rrepresents an a fluorinated alkyl group having 1-6 carbon atoms; Rrepresents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1-6 carbon atoms; and * represents a bond.)

Description

本発明は、レジスト組成物に関する。   The present invention relates to a resist composition.

リソグラフィ技術を用いた半導体の微細加工に用いられるレジスト組成物は、酸発生剤及び樹脂を含有してなる。
特許文献1には、式(J)で表される化合物に由来する構造単位及び式(P)で表される化合物に由来する構造単位からなる重合体と、式(M)で表される化合物に由来する構造単位、式(B)で表される化合物に由来する構造単位及び式(O)で表される化合物に由来する構造単位を有する樹脂と、トリフェニルスルホニウム パーフルオロブタンスルスルホナートからなる酸発生剤とを含むレジスト組成物が記載されている。

Figure 2011253179
A resist composition used for semiconductor microfabrication using a lithography technique contains an acid generator and a resin.
Patent Document 1 discloses a polymer composed of a structural unit derived from a compound represented by formula (J) and a structural unit derived from a compound represented by formula (P), and a compound represented by formula (M). A resin having a structural unit derived from the above, a structural unit derived from the compound represented by the formula (B), and a structural unit derived from the compound represented by the formula (O), and triphenylsulfonium perfluorobutane sulfonate A resist composition containing an acid generator is described.
Figure 2011253179

特開2009−191151号公報JP 2009-191151 A

従来のレジスト組成物では、得られるパターンのマスクエラーファクター(MEF)及びフォーカスマージン(DOF)が必ずしも満足できない場合や、欠陥が発生する場合があった。   In the conventional resist composition, the mask error factor (MEF) and focus margin (DOF) of the obtained pattern may not always be satisfied, or defects may occur.

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕 式(I)で表される基及び式(II)で表される基を有し、酸に不安定な基を有さない重合体と、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸との作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。

Figure 2011253179
[式(I)中、Rは、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。]
Figure 2011253179
[式(II)中、Rは、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。] The present invention includes the following inventions.
[1] A polymer having a group represented by the formula (I) and a group represented by the formula (II), having no acid-labile group, and having an acid-labile group, A resist composition comprising a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid, and an acid generator.
Figure 2011253179
[In Formula (I), R 1 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]
Figure 2011253179
[In Formula (II), R 2 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 3 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]

〔2〕 重合体が、式(I−1)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体である〔1〕記載のレジスト組成物。

Figure 2011253179
[式(I−1)中、Rは、上記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、2価の炭素数1〜12の飽和炭化水素基を表す。] [2] The resist composition according to [1], wherein the polymer is a polymer having a structural unit derived from the compound represented by formula (I-1).
Figure 2011253179
[In formula (I-1), R 1 represents the same meaning as described above.
R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. ]

〔3〕 重合体が、式(II−1)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体である〔1〕又は〔2〕記載のレジスト組成物。

Figure 2011253179
[式(II−1)中、R及びRは、上記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、2価の炭素数1〜10の飽和炭化水素基を表す。] [3] The resist composition according to [1] or [2], wherein the polymer is a polymer having a structural unit derived from the compound represented by the formula (II-1).
Figure 2011253179
[In formula (II-1), R 2 and R 3 represent the same meaning as described above.
R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
B 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. ]

〔4〕酸発生剤が、式(B1)で表されるスルホン酸塩である〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のレジスト組成物。

Figure 2011253179
[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、単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該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、該脂肪族炭化水素基及び該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。]
〔5〕 さらに塩基性化合物を含む〔1〕〜〔4〕のいずれか記載のレジスト組成物。 [4] The resist composition according to any one of [1] to [3], wherein the acid generator is a sulfonate represented by the formula (B1).
Figure 2011253179
[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. ]
[5] The resist composition according to any one of [1] to [4], further containing a basic compound.

〔6〕 (1)〔1〕〜〔5〕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。
[6] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [5] 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:

本発明のレジスト組成物は、レジストパターンを形成する際のマスクエラーファクター(MEF)及びフォーカスマージン(DOF)に優れる。また、本発明のレジスト組成物によれば、欠陥が少ないパターンを形成することができる。   The resist composition of the present invention is excellent in mask error factor (MEF) and focus margin (DOF) when forming a resist pattern. Moreover, according to the resist composition of this invention, a pattern with few defects can be formed.

本発明のレジスト組成物は、式(I)で表される基及び式(II)で表される基を有し、酸に不安定な基を有さない重合体と、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸との作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤とを含む。   The resist composition of the present invention includes a polymer having a group represented by the formula (I) and a group represented by the formula (II) and having no acid-labile group, and an acid-labile group. A resin having a group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and capable of being dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid; and an acid generator.

<式(I)で表される基及び式(II)で表される基を有し、酸に不安定な基を有さない重合体>
重合体は、式(I)で表される基及び式(II)で表される基を有し、酸に不安定な基を有さない。
<Polymer having group represented by formula (I) and group represented by formula (II) and having no acid-labile group>
The polymer has a group represented by the formula (I) and a group represented by the formula (II), and does not have an acid-labile group.

Figure 2011253179
[式(I)中、Rは、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。]
Figure 2011253179
[式(II)中、Rは、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。]
Figure 2011253179
[In Formula (I), R 1 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]
Figure 2011253179
[In Formula (II), R 2 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 3 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]

炭素数1〜6のフッ化アルキル基としては、ジフルオロメチル基、パーフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、パーフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(パーフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロペンチル基、2−(パーフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、パーフルオロペンチルメチル基、パーフルオロヘキシル基が挙げられる。   Examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include difluoromethyl group, perfluoromethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, Fluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1, 2,2,2-tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1, 2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropylene ) Ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5- Decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1, 2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, Examples include perfluoropentylmethyl group and perfluorohexyl group.

は、好ましくは炭素数1〜4のフッ化アルキル基であり、より好ましくは、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基又はパーフルオロプロピル基であり、さらに好ましくは、パーフルオロメチル基である。 R 1 is preferably a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group or a perfluoropropyl group, and still more preferably a perfluoromethyl group. .

は、Rが炭素数1〜4のフッ化アルキル基の場合、好ましくは炭素数1〜5のフッ化アルキル基であり、より好ましくは、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基又はパーフルオロプロピル基であり、さらに好ましくは、パーフルオロメチル基である。
は、Rが水素原子の場合、好ましくは炭素数1〜5のフッ化アルキル基であり、より好ましくは炭素数3〜5のフッ化アルキル基であり、さらに好ましくは炭素数5のフッ化アルキル基、とりわけ好ましくは(CFCF−CF−CH−基である。
R 2 is preferably a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms when R 3 is a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group or a perfluoroalkyl group. A fluoropropyl group, more preferably a perfluoromethyl group.
When R 3 is a hydrogen atom, R 2 is preferably a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a fluorinated alkyl group having 3 to 5 carbon atoms, still more preferably 5 carbon atoms. A fluorinated alkyl group, particularly preferably a (CF 3 ) 2 CF—CF 2 —CH 2 — group.

は、好ましくは水素原子又は炭素数1〜4のフッ化アルキル基であり、より好ましくは、水素原子、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基又はパーフルオロプロピル基であり、さらに好ましくは、水素原子又はパーフルオロメチル基である。 R 3 is preferably a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group or a perfluoropropyl group, still more preferably A hydrogen atom or a perfluoromethyl group.

重合体は、式(I)で表される基を含む化合物に由来する構造単位を有することが好ましい。
重合体は、式(I)で表される基及び炭素−炭素二重結合を含む化合物に由来する構造単位を有することがより好ましい。
The polymer preferably has a structural unit derived from a compound containing a group represented by the formula (I).
More preferably, the polymer has a structural unit derived from a compound containing a group represented by the formula (I) and a carbon-carbon double bond.

炭素−炭素二重結合を含む基は、例えば、式(III)で表される。

Figure 2011253179
[式(III)中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基又はフェニル基を表す。*は、結合手を表す。]
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、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられる。 The group containing a carbon-carbon double bond is represented by, for example, formula (III).
Figure 2011253179
[In the formula (III), R 6 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxymethyl group, a trifluoromethyl group or a phenyl group. * Represents a bond. ]
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, and decyl group.

及びRは好ましくは水素原子であり、Rは好ましくは水素原子又はメチル基である。 R 6 and R 8 are preferably a hydrogen atom, and R 7 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

式(I)で表される基及び炭素−炭素二重結合を含む化合物としては、例えば、式(I−1)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2011253179
[式(I−1)中、Rは、上記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、2価の炭素数1〜12の飽和炭化水素基を表す。] Examples of the compound containing a group represented by the formula (I) and a carbon-carbon double bond include a compound represented by the formula (I-1).
Figure 2011253179
[In formula (I-1), R 1 represents the same meaning as described above.
R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. ]

2価の炭素数1〜12の飽和炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;直鎖状アルカンジイル基に、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)の側鎖を付け加えたもの、例えば、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状のアルカンジイル基;シクロブタン−1,3−ジイル基、1,3−シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基シレン基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等の単環式の2価の飽和環状炭化水素基;ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、1,5−アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の飽和環状炭化水素基等が挙げられる。また、これらの基の2種以上を組み合わせたものでもよい。   Examples of the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, and 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- Directly such as diyl group, undecane-1,11-diyl group, dodecane-1,12-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-2,2-diyl group, etc. A linear alkanediyl group; a linear alkanediyl group and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, etc.) With added side chains For example, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1, Branched alkanediyl groups such as 4-diyl group; cyclobutane-1,3-diyl group, 1,3-cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group silene group, cyclooctane- Monocyclic divalent saturated cyclic hydrocarbon group such as 1,5-diyl group; norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, 1,5-adamantane-1,5-diyl And a polycyclic divalent saturated cyclic hydrocarbon group such as an adamantane-2,6-diyl group. Moreover, what combined 2 or more types of these groups may be used.

式(I)で表される基を含む化合物としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2011253179
Examples of the compound containing a group represented by the formula (I) include the following compounds.
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

式(I)で表される基を含む化合物に由来する構造単位の含有量は、重合体の全構造単位に対して、通常30〜95モル%であり、好ましくは40〜90モル%であり、より好ましくは50〜80モル%であり、さらに好ましくは60〜80モル%である。式(I)で表される基を含む化合物に由来する構造単位の含有量が上記範囲内であると、特にパターン形成の際のフォーカスマージン(DOF)が広く、かつ得られるパターンは欠陥が少ない傾向があるため好ましい。   The content of the structural unit derived from the compound containing the group represented by the formula (I) is usually 30 to 95 mol%, preferably 40 to 90 mol%, based on all the structural units of the polymer. More preferably, it is 50-80 mol%, More preferably, it is 60-80 mol%. When the content of the structural unit derived from the compound containing the group represented by the formula (I) is within the above range, the focus margin (DOF) at the time of pattern formation is particularly wide, and the obtained pattern has few defects. This is preferable because there is a tendency.

重合体は、式(II)で表される基を含む化合物に由来する構造単位を有することが好ましい。
重合体は、式(II)で表される基及び炭素−炭素二重結合を含む化合物に由来する構造単位を有することがより好ましい。
The polymer preferably has a structural unit derived from a compound containing a group represented by the formula (II).
More preferably, the polymer has a structural unit derived from a compound containing a group represented by formula (II) and a carbon-carbon double bond.

式(II)で表される基及び炭素−炭素二重結合を含む化合物としては、例えば、式(II−1)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2011253179
[式(II−1)中、R及びRは、上記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、2価の炭素数1〜10の飽和炭化水素基を表す。] Examples of the compound containing a group represented by the formula (II) and a carbon-carbon double bond include a compound represented by the formula (II-1).
Figure 2011253179
[In formula (II-1), R 2 and R 3 represent the same meaning as described above.
R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
B 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. ]

2価の炭素数1〜10の飽和炭化水素基としては、上記で挙げた基のうち炭素数1〜10のものが挙げられる。   As a bivalent C1-C10 saturated hydrocarbon group, a C1-C10 thing is mentioned among the groups quoted above.

式(II)で表される基を含む化合物としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2011253179
Examples of the compound containing a group represented by the formula (II) include the following compounds.
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

式(II)で表される基を含む化合物に由来する構造単位の含有量は、重合体の全構造単位に対して、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜60モル%であり、より好ましくは10〜50モル%であり、さらに好ましくは20〜40モル%である。式(II)で表される基を含む化合物に由来する構造単位の含有量が上記範囲内であると、特にパターン形成の際のフォーカスマージン(DOF)が広く、かつ得られるパターンは欠陥が少ない傾向があるため好ましい。   The content of the structural unit derived from the compound containing the group represented by the formula (II) is usually 5 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, based on all the structural units of the polymer. More preferably, it is 10-50 mol%, More preferably, it is 20-40 mol%. When the content of the structural unit derived from the compound containing the group represented by the formula (II) is within the above range, the focus margin (DOF) at the time of pattern formation is wide, and the obtained pattern has few defects. This is preferable because there is a tendency.

重合体は、後述する酸に不安定な基を有さない。
重合体は、当該分野で公知の方法によって製造することができる。例えば、特開2010−1461号公報に記載された方法によって製造することができる。
例えば、重合体を構成するモノマーを溶剤中で、重合開始剤を用いて反応させることにより得ることができる。溶剤としては、1,4−ジオキサン等が挙げられる。重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等が挙げられる。
The polymer does not have an acid-labile group described later.
The polymer can be produced by a method known in the art. For example, it can be produced by the method described in JP 2010-1461 A.
For example, it can be obtained by reacting the monomer constituting the polymer in a solvent using a polymerization initiator. Examples of the solvent include 1,4-dioxane. Examples of the polymerization initiator include azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile).

重合体の重量平均分子量は、好ましくは、8,000以上(より好ましくは10,000以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。
重合体は、組成物の固形分中、通常0.1〜10質量%であり、好ましくは0.3〜5質量%であり、より好ましくは0.5〜3質量%である。
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重合体の含有量は、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 polymer is preferably 8,000 or more (more preferably 10,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less).
A polymer is 0.1-10 mass% normally in solid content of a composition, Preferably it is 0.3-5 mass%, More preferably, it is 0.5-3 mass%.
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 polymer relative thereto can be measured by a known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography, for example.

<酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸との作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)>
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樹脂は、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)を重合することによって製造でき、酸の作用によりアルカリ可溶となる。「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。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 having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”)>
Resin (A) is a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid. A resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid can be produced by polymerizing a monomer having an acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer having an acid-labile group (a1)”), It becomes alkali-soluble by the action of 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”. . 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−が第三級炭素原子と結合した式(1)で表されるアルコキシカルボニル基が挙げられる。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. Hereinafter, the group represented by the formula (1) may be referred to as “acid-labile group (1)”.

Figure 2011253179
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 2011253179
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、単環式の飽和環状炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及び下記のような基等が挙げられる。

Figure 2011253179
式(1)における飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは炭素数3〜16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, and examples of the monocyclic saturated cyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and dimethylcyclohexyl. Cycloalkyl groups such as a group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic saturated hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups.
Figure 2011253179
Carbon number of the saturated cyclic hydrocarbon group in Formula (1) becomes like this. Preferably it is C3-C16.

a1及びRa2が互いに結合して環を形成する場合、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)基としては、下記の基が挙げられる。環の炭素数は、好ましくは炭素数3〜12である。

Figure 2011253179
When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a ring, examples of the —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) group include the following groups. The number of carbon atoms in the ring is preferably 3 to 12 carbon atoms.
Figure 2011253179

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(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキルアダマンタン−2−イ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基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。 Examples of the acid labile group (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), groups in which R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably a tert-butoxycarbonyl group), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl 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- (adamantane-1- Yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

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。ここで、(メタ)アクリルとは、アクリル及び/又はメタクリルを表す。   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 Here, (meth) acryl represents acryl and / or methacryl.

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。また、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)の中でも、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. Further, among the monomers (a1) having an acid labile group, if a resin obtained by polymerizing a monomer having a bulky structure such as a saturated cyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist can be improved. Can do.

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)で表されるモノマー及び式(a1−2)で表され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 (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1) and a saturated cyclic hydrocarbon group, a monomer represented by the formula (a1-1) and a monomer represented by the formula (a1-2) Is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2011253179
[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−を表す。
k1は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
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 2011253179
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—.
k1 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
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. ]

a1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の整数を表す)、より好ましくは−O−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。
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。Ra6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6以下である。
a6及びRa7の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、単環式の飽和環状炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。

Figure 2011253179
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。 L a1 and L a2 are preferably —O— or * —O— (CH 2 ) f1 —CO—O— (wherein f1 represents an integer of 1 to 4), more preferably —O—. It is. k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group for R a6 and R a7 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 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.
The saturated cyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic saturated cyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a methylcyclohexyl group. Cycloalkyl groups such as a group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group. Examples of the polycyclic saturated hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, methylnorbornyl group, and the following groups.
Figure 2011253179
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.

式(a1−1)で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、2−メチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート及び2−イソプロピルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレートが好ましく、2−メチルアダマンタン−2−イルメタクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イルメタクリレート及び2−イソプロピルアダマンタン−2−イルメタクリレートがより好ましい。   Examples of the monomer represented by the formula (a1-1) include the following. Among them, 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl (meth) acrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl (meth) acrylate are preferable, and 2-methyladamantan-2-yl Il methacrylate, 2-ethyladamantan-2-yl methacrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl methacrylate are more preferred.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

式(a1−2)で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレートが好ましく、1−エチルシクロヘキサン−1−イルメタクリレートがより好ましい。   Examples of the monomer represented by the formula (a1-2) include the following. Among these, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate is preferable, and 1-ethylcyclohexane-1-yl methacrylate is more preferable.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

樹脂(A)が式(a1−1)で表されるモノマーに由来する構造単位及び/又は式(a1−2)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、これらの合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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%であり、さらに好ましくは30〜60モル%である。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-1) and / or a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-2), the total content thereof is , Usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, more preferably 20 to 85 mol%, still more preferably 30 to 60 mol, based on all structural units of the resin (A). %.

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。式(a1−3)で表されるモノマー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。さらに式(a1−3)で表されるモノマーは、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 represented by the formula (a1-3) has a bulky structure, the resolution of the resist can be improved. Furthermore, the monomer represented by the formula (a1-3) can improve the dry etching resistance of the resist by introducing a rigid norbornane ring into the main chain of the resin.

Figure 2011253179
[式(a1−3)中、
a9は、水素原子、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3〜20の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該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、該脂肪族炭化水素基及び該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3〜20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、該脂肪族炭化水素基及び該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等で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該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。]
Figure 2011253179
[In the formula (a1-3),
R a9 represents a hydrogen atom, a C 1-3 aliphatic hydrocarbon group that may have a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, or a C 1-8 alkoxycarbonyl 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 20 carbon atoms, and the hydrogen atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group are It 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 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other to form carbon. A hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group that forms a ring of several 3 to 20 may be substituted with a hydroxy group, etc., and the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group 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のヒドロキシ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 hydroxy group of 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.

式(a1−3)で表されるモノマーとしては、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 represented by the formula (a1-3) include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene- 1-methylcyclohexyl 2-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, 1- (1-adamantyl) 5-norbornene-2-carboxylate And 1-methyl-ethyl.

樹脂(A)が式(a1−3)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-3), the content thereof is usually 10 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , 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、式(a1−4)で表されるモノマーが挙げられる。

Figure 2011253179
[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に含まれる水素原子はハロゲン原子、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のアシル基又は炭素数2〜4のアシルオキシ基で置換されていてもよく、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、該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれるに含まれる水素原子はハロゲン原子、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のアシル基又は炭素数2〜4のアシルオキシ基で置換されていてもよい。] Examples of the monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond include monomers represented by the formula (a1-4).
Figure 2011253179
[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, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, 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, the aliphatic hydrocarbon group, The hydrogen atom contained in the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group 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, or 2 to 4 carbon atoms. Or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. ]

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、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
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、アントリル基、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 an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, anthryl groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.

10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−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキル基、イソボルニル基等が好ましい。
a2及びYa3が有していてもよい置換基としては、好ましくはヒドロキシ基である。
The alkyl group for 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-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) -1-alkyl group, an isobornyl group, and the like are preferable.
The substituent that X a2 and Y a3 may have is preferably a hydroxy group.

式(a1−4)で表されるモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer represented by the formula (a1-4) include the following monomers.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

樹脂(A)が式(a1−4)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-4), the content is usually 10 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , 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、式(a1−5)で表されるモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond include monomers represented by the formula (a1-5).

式(a1−5)で表されるモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2011253179
Examples of the monomer represented by the formula (a1-5) include the following monomers.
Figure 2011253179

[式(a1−5)中、R31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、単結合又は*−(CH2s3−CO−L−基を表す。
、L、L及びLは、それぞれ独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3の整数を表す。
s2は、0〜3の整数を表す。
s3は、1〜4の整数を表す。
*は、Lとの結合手を表す。]
[In the formula (a1-5), R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
Z 1 represents a single bond or a * — (CH 2 ) s3 —CO—L 4 — group.
L 1 , L 2 , L 3 and L 4 each independently represent —O— or —S—.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s2 represents an integer of 0 to 3.
s3 represents an integer of 1 to 4.
* Represents a bond to L 1. ]

ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。   Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.

炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, Examples include heptyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like.

ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6の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。   Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms 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, and a perfluorotert-butyl group. Group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like.

31としては、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
、L及びLは−O−であることが好ましい。
は−S−であることが好ましい。
s1は、1であることが好ましい。
s2は、0〜2の整数であることが好ましい。
は、単結合であることが好ましい。
R 31 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
L 1 , L 2 and L 4 are preferably —O—.
L 3 is preferably -S-.
s1 is preferably 1.
It is preferable that s2 is an integer of 0-2.
Z 1 is preferably a single bond.

式(a1−5)で表されるモノマーの具体例としては、以下の化合物が挙げられる。   Specific examples of the monomer represented by the formula (a1-5) include the following compounds.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

樹脂(A)が式(a1−5)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常1〜30モル%であり、好ましくは3〜20モル%であり、より好ましくは5〜10モル%である。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-5), the content thereof is usually 1 to 30 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably 3 to 20 mol%, more preferably 5 to 10 mol%.

樹脂(A)は、好ましくは、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と、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)との共重合体である。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。
樹脂(A)が酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である場合、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) is preferably a co-polymerization of a monomer (a1) having an acid labile group and a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer”). It is a coalescence. An acid stable monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
When the resin (A) is a copolymer of a monomer (a1) having an acid labile group and an acid stable monomer, the structural units derived from the monomer (a1) having an acid labile group are all Preferably it is 10-80 mol% with respect to 100 mol% of structural units, More preferably, it is 20-60 mol%. 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)〉
レジスト組成物をKrFエキシマレーザ露光(248nm)、あるいは、電子線又はEUV光などの高エネルギー線照射に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2−0)を使用することが好ましい。短波長のArFエキシマレーザ露光(193nm)などを用いる場合は、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を使用することが好ましい。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)>
When the resist composition is used for KrF excimer laser exposure (248 nm) or irradiation with high energy rays such as an electron beam or EUV light, a phenolic hydroxy group which is a hydroxystyrene is used as the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group. It is preferable to use an acid-stable monomer (a2-0) having When using short wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, an acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by formula (a2-1) should be used as the acid stable monomer having a hydroxy group (a2). Is preferred. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.

フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマー(a2−0)として、式(a2−0)で表されるp−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。   Examples of the monomer (a2-0) having a phenolic hydroxy group include styrene monomers such as p- or m-hydroxystyrene represented by the formula (a2-0).

Figure 2011253179
[式(a2−0)中、
81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。
82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。]
Figure 2011253179
[In the formula (a2-0),
R 81 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R82 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 9 may be the same or different. ]

81及びR82におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基が挙げられる。R81は、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。
また、アルコキシ基としては、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−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオ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。
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 in R 81 and R 82 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, and n-hexyl group. Can be mentioned. R 81 is 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, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentyloxy group, and an n-hexyloxy group. An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, an alkoxy group having 1 or 2 carbon atoms is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
ma is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

このようなフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーに由来する構造単位を有する共重合樹脂を得る場合は、該当する(メタ)アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン、及びスチレンをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって得ることができる。
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
When obtaining a copolymer resin having a structural unit derived from a monomer having such a phenolic hydroxy group, radical polymerization of the corresponding (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxystyrene, and styrene is followed by deacetylation with an acid. Can be obtained.
Examples of the monomer having a phenolic hydroxy group include the following monomers.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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)が式(a2−0)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5〜90モル%であり、好ましくは10〜85モル%であり、より好ましくは15〜80モル%である。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-0), the content is usually 5 to 90 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 10-85 mol%, More preferably, it is 15-80 mol%.

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 2011253179
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。*は−CO−との結合手を表す。
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 2011253179
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
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−ヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イルオキシカルボニル)メチルが好ましく、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート及び3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレートがより好ましく、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルメタクリレート及び3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イ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-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 1- (3,5-dihydroxyadamantan-1-yloxycarbonyl ) Methyl is preferred, 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate are more preferred, 3-hydroxyadamantan-1-yl methacrylate and 3,5- More preferred is dihydroxyadamantan-1-yl methacrylate.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

樹脂(A)が式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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%であり、さらに好ましくは5〜15モル%である。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1), the content is usually 3 to 40 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 5-35 mol%, More preferably, it is 5-30 mol%, More preferably, it is 5-15 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、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 monocycle such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, and a monocyclic lactone ring and other rings 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 2011253179
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。*は−CO−との結合手を表す。
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 2011253179
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. * Represents a bond with -CO-.
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)中の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−又は−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。
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、q1及び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。
Examples of L a4 to L a6 in formula (a3-1) to formula (a3-3) include those described for L a3 .
L a4 to L a6 are each independently preferably —O— or * —O— (CH 2 ) d1 —CO—O— (the d1 is an integer of 1 to 4), more preferably. Is —O—.
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, q1 and 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 2011253179
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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)のうち、酸に不安定な基を有するモノマーとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Among the acid stable monomers (a3-1) having a γ-butyrolactone ring, examples of the monomer having an acid labile group include the following.

Figure 2011253179
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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 2011253179
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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)のうち、酸に不安定な基を有するモノマーとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Among the acid stable monomers (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring, examples of the monomer having an acid labile group include the following.

Figure 2011253179
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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 2011253179
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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)のうち、酸に不安定な基を有するモノマーとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Among monomers (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring, examples of the monomer having an acid labile group include the following.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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)が式(a3−1)、式(a3−2)及び/又は式(a3−3)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、それぞれ通常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。樹脂(A)がラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位を含む場合、その合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5〜60モル%であり、好ましくは15〜55モル%である。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) and / or the formula (a3-3), the content of the resin (A) Is usually 5 to 50 mol%, preferably 10 to 45 mol%, more preferably 15 to 40 mol%, respectively. When the resin (A) includes a structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring, the total content is usually 5 to 60 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably 15 to 55 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 2011253179
式(a4−3)中、
a25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、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、該脂肪族炭化水素基及び該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、第三級炭素原子が−O−と結合するものを含まない)。
Figure 2011253179
In formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group or an alkoxycarbonyl group (—COOR a27 ). 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- 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のヒドロキシ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 hydroxyl group 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.

樹脂が式(a4−1)、式(a4−2)及び式(a4−3)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、これらの合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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。   When resin contains the structural unit derived from the monomer represented by Formula (a4-1), Formula (a4-2), and Formula (a4-3), these total content is the whole structure of resin (A) It is 2-40 mol% normally with respect to a unit, Preferably it is 3-30 mol%, More preferably, it is 5-20 mol%.

更に、その他の酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−4)で表されるスルトン環を有する以下の酸安定モノマーなどが挙げられる。

Figure 2011253179
[式(a4−4)中、
a7は、−O−又は−O−(CH2k5−CO−O−を表し、
k5は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a28は、水素原子又はメチル基を表す。
1は、置換基を有していてもよいスルトン環を表す。] Furthermore, examples of the other acid stable monomer (a4) include the following acid stable monomers having a sultone ring represented by the formula (a4-4).
Figure 2011253179
[In the formula (a4-4),
L a7 represents —O— or * —O— (CH 2 ) k5 —CO—O—,
k5 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a28 represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 1 represents a sultone ring which may have a substituent. ]

スルトン環としては、下記の環が挙げられる。

Figure 2011253179
スルトン環が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフッ素化アルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜7のアシル基、炭素数1〜8のアシルオキシ基が挙げられる。 The following ring is mentioned as a sultone ring.
Figure 2011253179
As the substituent that the sultone ring may have, a hydroxy group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Examples thereof include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyl group having 1 to 7 carbon atoms, and an acyloxy group having 1 to 8 carbon atoms.

Figure 2011253179
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樹脂(A)が式(a4−4)で表される化合物に由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常2〜40モル%であり、好ましくは3〜35モル%であり、より好ましくは5〜30モル%である。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the compound represented by the formula (a4-4), the content is usually 2 to 40 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 3-35 mol%, More preferably, it is 5-30 mol%.

好ましい樹脂(A)は、少なくとも、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)を重合させた共重合体である。この好ましい共重合体において、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1)及びシクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)からなる群から選ばれる少なくとも1種(さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1))であり、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、好ましくは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)であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)及び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)からなる群から選ばれる少なくとも1種である。樹脂(A)は、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造できる。   A preferred resin (A) is a copolymer obtained by polymerizing at least a monomer (a1) having an acid labile group, an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, and / or an acid stable monomer (a3) having a lactone ring. It is a polymer. In this preferred copolymer, the monomer (a1) having an acid labile group is more preferably composed of the monomer (a1-1) having an adamantyl group and the monomer (a1-2) having a cyclohexyl group. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group (more preferably, the monomer (a1-1) having an adamantyl group). The acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is more preferably an acid-stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and an acid-stable monomer having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring It is at least one selected from the group consisting of (a3-2). Resin (A) can be manufactured by a well-known polymerization method (for example, radical polymerization method).

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、さらに好ましくは3,500以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは10,000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99質量%以下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, more preferably 3,500 or more), 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, and further preferably Is 10,000 or less).
It is preferable that content of resin (A) is 80 to 99 mass% 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、ジアゾナフトキノン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, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonates), sulfones (e.g. 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である。   The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a sulfonate represented by the formula (B1).

Figure 2011253179
[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、単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該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、該脂肪族炭化水素基及び該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 2011253179
[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、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式及び多環式の2価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、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
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、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、1,3−シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基シレン基、シクロオクタン−1,5−ジイル基、等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の飽和環状炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、1,5−アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価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 linear alkanediyl groups, branched alkanediyl groups, monocyclic and polycyclic divalent saturated cyclic hydrocarbon groups, and two of these groups. A combination of the above may also be used.
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 alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-2,2-diyl 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, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, Branched alkanediyl groups such as 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Cycloalkanediyl groups such as cyclobutane-1,3-diyl group, 1,3-cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group silene group, cyclooctane-1,5-diyl group, etc. A monocyclic divalent saturated cyclic hydrocarbon group which is
Polycyclic divalent saturated ring such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, 1,5-adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. A hydrocarbon group etc. are mentioned.

b1における前記2価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 divalent saturated hydrocarbon group in L b1 is replaced by —O— or —CO— include formulas (b1-1) to (b1-6). It is done. 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 2011253179
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基を表す。
b4は、炭素数1〜13の2価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2価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2価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2価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2価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 2011253179
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a divalent 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 divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent 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 divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent 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 2011253179
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2011253179

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 2011253179
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2011253179

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 2011253179
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2011253179

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 2011253179
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2011253179

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 2011253179
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2011253179

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 2011253179
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2011253179

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、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
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 group, phenethyl group, phenylpropyl group, trityl group, 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、環状エーテル基(−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)、スルトン環基(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)又はラクトン環基(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 and saturated cyclic hydrocarbon group of Y is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— include, for example, a cyclic ether group (—CH 2 — is — O-, substituted groups), a saturated cyclic hydrocarbon group having an oxo group (-CH 2 - is replaced by -CO- groups), sultone Hajime Tamaki (adjacent two -CH 2 -, respectively, -O - or -SO 2 - in the replaced groups) or lactone Hajime Tamaki (two adjacent -CH 2 -, respectively, -O- or -CO- with replaced groups) and the like.

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 2011253179
In particular, examples of the saturated cyclic hydrocarbon group for Y include groups represented by formulas (Y1) to (Y26).
Figure 2011253179

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).

脂肪族炭化水素基で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 2011253179
Examples of Y that is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aliphatic hydrocarbon group include the following.
Figure 2011253179

ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基で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 2011253179
Figure 2011253179

芳香族炭化水素基で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 2011253179
Figure 2011253179

−(CH2j2−O−CO−Rb1基で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 by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group include the following.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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(b1−1−9)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 the following formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) in which the substituent L b1 is the formula (b1-1). An anion represented by 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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
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 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

−(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 2011253179
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 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
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 2011253179

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 2011253179
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 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
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 2011253179

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 2011253179
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 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

−(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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Among these, the following sulfonate anions having a divalent group represented by the formula (b1-1) are more preferable.
Figure 2011253179

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カチオンである。 Z + in formula (B1) is preferably a cation represented by any one of formula (b2-1) to formula (b2-4).

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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。該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、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、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、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 hydrogen atom contained in 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 The hydrogen atom contained in may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the aromatic hydrocarbon group may be a halogen atom, a hydroxy group, or a C 1-18 carbon atom. It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, 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。m2が2以上の整数である場合、複数のRb7は互いに同一であるか相異なり、n2が2以上の整数である場合、複数のRb8は互いに同一であるか相異なる。
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. When m2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b7 are the same or different from each other. When n2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b8 are the same or different from each other.

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が2以上の整数である場合、複数のRb13は互いに同一か相異なり、p2が2以上の整数である場合、複数のRb14は互いに同一か相異なり、s2が2以上の整数である場合、複数のRb17は互いに同一か相異なり、u2が2以上の整数である場合、複数のRb18は互いに同一か相異なる。q2が2以上の整数である場合、複数のRb15は互いに同一か相異なり、r2が2以上の整数である場合、複数のRb16は互いに同一か相異なる。
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 o2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b13 are the same or different from each other, and when p2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b14 are the same or different from each other, and s2 is an integer of 2 or more In this case, the plurality of R b17 are the same or different from each other, and when u2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b18 are the same or different from each other. When q2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b15 are the same or different from each other. When r2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b16 are the same 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.

脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、1−メチルエチル基(イソプロピル基)、n−ブチル基、1,1−ジメチルエチル基(tert−ブチル基)、2,2−ジメチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1,2−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1−エチルプロピル基、n−ペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、n−ヘキシル基、1−プロピルブチル基、ペンチル基、1−メチルペンチル基、1,4−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、1−メチルヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などのアルキル基が挙げられる。中でも、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。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, 1-methylethyl group (isopropyl group), n-butyl group, 1,1-dimethylethyl group (tert-butyl group), 2, 2-dimethylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, n-hexyl group, 1-propylbutyl group, pentyl group, 1-methylpentyl group, 1,4-dimethylhexyl group, heptyl group, 1-methylheptyl group, octyl group, Examples thereof include alkyl groups such as nonyl group, decyl group, undecyl group, and dodecyl group. Among them, preferred aliphatic hydrocarbon groups are methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2- An ethylhexyl group.
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 2011253179
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、w2及び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が2以上の整数である場合、複数のRb19は互いに同一か相異なり、w2が2以上の整数である場合、複数のRb20は互いに同一か相異なり、x2が2以上の整数である場合、複数のRb21は互いに同一か相異なる。
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ことが好ましく、ヒドロキシ基又は炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましい。
Figure 2011253179
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, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1). When v2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b19 are the same or different from each other, and when w2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b20 are the same or different from each other, and x2 is an integer of 2 or more In this case, the plurality of R b21 are the same 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. It is preferably a hydroxy group or an alkyl group having 1 to 4 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 2011253179
Specific examples of the cation (b2-1-1) include the following.
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Specific examples of the cation (b2-2) include the following.
Figure 2011253179

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 2011253179
Specific examples of the cation (b2-3) include the following.
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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 2011253179
Specific examples of the cation (b2-4) include the following.
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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)、並びに(B1−3)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 ) And (B1-3) are more preferable.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

Figure 2011253179
Figure 2011253179

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30質量部以下(より好ましくは25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 30 parts by mass or less (more preferably 25 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Part or less).

〈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、塩基性化合物(C)を含有していることが適している。
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。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention suitably 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.

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、第一級アミン、第二級アミン及び第三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 2011253179
式(C2)及び式(C2−1)中、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。但し該脂肪族炭化水素基、該飽和環状炭化水素基又は該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、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、該アミノ基は、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていてもよく、該脂肪族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。
前記脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜18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。但し該脂肪族炭化水素基、該アルコキシ基、該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、上記と同様の基で置換基されていてもよい。
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 2011253179
In formula (C2) and formula (C2-1), 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 contained in 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, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—. .
The aliphatic hydrocarbon group preferably has about 1 to 18 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, hydrogen atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alkoxy group, the saturated cyclic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group may be substituted with the same groups as described 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 2011253179
式(C3)〜式(C11)中、
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、p3、q3、r3、s3、t3及びu3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。o3、p3、q3、r3、s3、t3及び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。該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 2011253179
In formula (C3) to formula (C11),
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, p3, q3, r3, s3, t3 and u3 each independently represents an integer of 0 to 3. When any of o3, p3, q3, r3, s3, t3, and 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−(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- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylene Examples include diamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like.

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、4−(12-ヒドロキシドデカニル)モルホリン、4−[2−[(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチル]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, 4- (12-hydroxydodecanyl) morpholine, 4- [2-[(2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl] morpholine, and the like.
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.

乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤等の揮発成分を蒸発させて除去すること(いわゆるプリベーク)により行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、乾燥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。 Drying is performed, for example, by evaporating and removing volatile components such as a solvent by using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), or by using a decompression device and drying the composition layer. Is formed. 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エキシマレーザ(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。また、露光機は、電子線や、極端紫外光(EUV)を照射するものであってもよい。 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. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) can be used such as those that convert the wavelength of the laser light from the above and radiate the harmonic laser light in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region. Further, the exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV).

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(いわゆるポストエキスポジャーベーク)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 exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) 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、電子線(EB)照射用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物として好適である。
<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 electron beam (EB) irradiation, or a resist composition for EUV exposure. is there.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。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 the examples,% and parts representing the content and the amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC type 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 2011253179
The compounds used in Examples and Comparative Examples are shown below.
Figure 2011253179

樹脂A1の合成
式(A)で表されるモノマー、式(E)で表されるモノマー、式(B)で表されるモノマー、式(H)で表されるモノマー及び式(C)で表されるモノマーをモル比32:7:8:10:43で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が9.5×10の共重合体を収率80%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂A1とする。

Figure 2011253179
Synthesis of Resin A1 Monomer represented by formula (A), monomer represented by formula (E), monomer represented by formula (B), monomer represented by formula (H) and formula (C) The monomer to be prepared was charged at a molar ratio of 32: 7: 8: 10: 43, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators to the total monomer amount, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 9.5 × 10 3 in a yield of 80%. . This copolymer has a structural unit derived from a monomer of the following formula, and this is designated as resin A1.
Figure 2011253179

樹脂A2の合成
式(A)で表されるモノマー、式(G)で表されるモノマー、式(B)で表されるモノマー、式(H)で表されるモノマー及び式(C)で表されるモノマーをモル比32:7:8:10:43で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が9.2×10の共重合体を収率75%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂A2とする。

Figure 2011253179
Synthesis of Resin A2 Monomer represented by formula (A), monomer represented by formula (G), monomer represented by formula (B), monomer represented by formula (H) and formula (C) The monomer to be prepared was charged at a molar ratio of 32: 7: 8: 10: 43, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators to the total monomer amount, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 9.2 × 10 3 in a yield of 75%. . This copolymer has a structural unit derived from a monomer of the following formula, and this is designated as resin A2.
Figure 2011253179

樹脂A3の合成
式(A)で表されるモノマー、式(E)で表されるモノマー、式(B)で表されるモノマー、式(D)で表されるモノマー及び式(C)で表されるモノマーをモル比32:7:8:10:43で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が8.9×10の共重合体を収率78%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂A3とする。

Figure 2011253179
Synthesis of Resin A3 Monomer represented by formula (A), monomer represented by formula (E), monomer represented by formula (B), monomer represented by formula (D) and formula (C) The monomer to be prepared was charged at a molar ratio of 32: 7: 8: 10: 43, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators to the total monomer amount, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 8.9 × 10 3 in a yield of 78%. . This copolymer has a structural unit derived from a monomer of the following formula, and this is designated as resin A3.
Figure 2011253179

樹脂A4の合成
式(A)で表されるモノマー、式(G)で表されるモノマー、式(F)で表されるモノマー、式(H)で表されるモノマー及び式(C)で表されるモノマーをモル比32:7:4:14:43で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が9.0×10の共重合体を収率70%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂A4とする。

Figure 2011253179
Synthesis of Resin A4 Monomer represented by formula (A), monomer represented by formula (G), monomer represented by formula (F), monomer represented by formula (H) and formula (C) The monomer to be prepared was charged at a molar ratio of 32: 7: 4: 14: 43, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators to the total monomer amount, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 9.0 × 10 3 in a yield of 70%. . This copolymer has a structural unit derived from a monomer of the following formula, and this is designated as resin A4.
Figure 2011253179

樹脂A5の合成
式(M)で表される化合物、式(B)で表される化合物、式(N)で表される化合物及び式(O)で表される化合物を、25:25:40:10のモル比で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、77℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が7.6×10の共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、次式モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂A5とする。

Figure 2011253179
Synthesis of Resin A5 A compound represented by formula (M), a compound represented by formula (B), a compound represented by formula (N), and a compound represented by formula (O) were prepared at 25:25:40. The mixture was charged at a molar ratio of 10 and dioxane 1.5 times the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 77 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 7.6 × 10 3 in a yield of 60%. . This copolymer has a structural unit derived from a monomer represented by the following formula, and this is designated as resin A5.
Figure 2011253179

樹脂A6の合成
式(T)で表されるモノマー、式(E)で表されるモノマー、式(B)で表されるモノマー、式(D)で表されるモノマー及び式(C)で表されるモノマーをモル比30:14:6:30:20で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が8.1×10の共重合体を収率65%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを樹脂A6とする。

Figure 2011253179
Synthesis of Resin A6 Monomer represented by formula (T), monomer represented by formula (E), monomer represented by formula (B), monomer represented by formula (D), and formula (C) The monomer to be prepared was charged at a molar ratio of 30: 14: 6: 30: 20, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators to the total monomer amount, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 8.1 × 10 3 in a yield of 65%. . This copolymer has a structural unit derived from a monomer of the following formula, and this is designated as resin A6.
Figure 2011253179

重合体D1の合成
式(I)で表されるモノマー及び式(J)で表されるモノマーをモル比50:50で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が1.8×10の共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D1とする。
Synthesis of Polymer D1 The monomer represented by the formula (I) and the monomer represented by the formula (J) were charged at a molar ratio of 50:50, and 1.5 weight times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. . 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 1.8 × 10 4 in a yield of 60%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D1.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体D2の合成
式(I)で表されるモノマー及び式(J)で表されるモノマーをモル比70:30で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、75℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が1.7×10の共重合体を収率62%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D2とする。
Synthesis of Polymer D2 The monomer represented by the formula (I) and the monomer represented by the formula (J) were charged at a molar ratio of 70:30, and 1.5 times the total amount of dioxane was added to form a solution. . 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 1.7 × 10 4 in a yield of 62%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D2.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体D3の合成
式(I)で表されるモノマー及び式(J)で表されるモノマーをモル比70:30で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ0.3mol%、0.9mol%添加し、67℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が5.2×10の共重合体を収率87%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D3とする。
Synthesis of Polymer D3 A monomer represented by formula (I) and a monomer represented by formula (J) were charged at a molar ratio of 70:30, and 1.5 wt. . As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 0.3 mol% and 0.9 mol% based on the total amount of monomers, respectively, and heated at 67 ° C. for about 5 hours. . Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 5.2 × 10 4 in a yield of 87%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D3.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体D4の合成
式(I)で表されるモノマー及び式(K)で表されるモノマーをモル比70:30で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ0.4mol%、1.2mol%添加し、67℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が4.5×10の共重合体を収率72%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D4とする。
Synthesis of Polymer D4 The monomer represented by the formula (I) and the monomer represented by the formula (K) were charged at a molar ratio of 70:30, and dioxane which was 1.5 times the total monomer amount was added to form a solution. . As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 0.4 mol% and 1.2 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and heated at 67 ° C. for about 5 hours. . Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 4.5 × 10 4 in a yield of 72%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D4.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体D5の合成
式(I)で表されるモノマー及び式(L)で表されるモノマーをモル比70:30で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ0.4mol%、1.2mol%添加し、67℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が4.9×10の共重合体を収率77%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D5とする。
Synthesis of Polymer D5 A monomer represented by formula (I) and a monomer represented by formula (L) were charged at a molar ratio of 70:30, and 1.5 wt. . As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 0.4 mol% and 1.2 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and heated at 67 ° C. for about 5 hours. . Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 4.9 × 10 4 in a yield of 77%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D5.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体D6の合成
式(I)で表されるモノマー及び式(R)で表されるモノマーをモル比80:20で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ0.4mol%、1.2mol%添加し、70℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が3.8×10の共重合体を収率78%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D6とする。
Synthesis of Polymer D6 The monomer represented by the formula (I) and the monomer represented by the formula (R) were charged at a molar ratio of 80:20, and 1.5 wt. . As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 0.4 mol% and 1.2 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and heated at 70 ° C. for about 5 hours. . Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 3.8 × 10 4 in a yield of 78%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D6.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体D7の合成
式(I)で表されるモノマー及び式(S)で表されるモノマーをモル比70:30で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ0.3mol%、0.9mol%添加し、70℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が4.9×10の共重合体を収率82%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D7とする。
Synthesis of Polymer D7 The monomer represented by the formula (I) and the monomer represented by the formula (S) were charged at a molar ratio of 70:30, and 1.5 wt. . As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 0.3 mol% and 0.9 mol% based on the total amount of monomers, respectively, and heated at 70 ° C. for about 5 hours. . Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 4.9 × 10 4 in a yield of 82%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D7.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体D8の合成
式(Q)で表されるモノマー及び式(J)で表されるモノマーをモル比70:30で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ0.3mol%、0.9mol%添加し、70℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が5.1×10の共重合体を収率85%で得た。この共重合体は、次式のモノマーに由来する各構造単位を有するものであり、これを重合体D8とする。
Synthesis of Polymer D8 The monomer represented by formula (Q) and the monomer represented by formula (J) were charged at a molar ratio of 70:30, and 1.5 wt. . As initiators, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added in an amount of 0.3 mol% and 0.9 mol% based on the total amount of monomers, respectively, and heated at 70 ° C. for about 5 hours. . Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 5.1 × 10 4 in a yield of 85%. . This copolymer has each structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as polymer D8.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

重合体X1の合成
式(J)で表されるモノマー及び式(P)で表されるモノマーを、50:50のモル比で仕込み、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、80℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる操作を3回行って精製し、重量平均分子量が9.3×10の共重合体を収率55%で得た。この共重合体は、次式モノマーに由来する構造単位を有するものであり、これを重合体X1とする。

Figure 2011253179
Synthesis of Polymer X1 A monomer represented by formula (J) and a monomer represented by formula (P) were charged at a molar ratio of 50:50, and 1.5 wt. It was. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 80 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 9.3 × 10 3 in a yield of 55%. . This copolymer has a structural unit derived from the monomer of the following formula, and this is designated as a polymer X1.
Figure 2011253179

実施例及び比較例
上記成分及び以下に示す各成分を表1の組成で混合して溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過して、レジスト組成物を調製した。
Examples and Comparative Examples The above components and the following components were mixed and dissolved in the compositions shown in Table 1 and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

<樹脂>
A1:樹脂A1
A2:樹脂A2
A3:樹脂A3
A4:樹脂A4
A5:樹脂A5
A6:樹脂A6
<重合体>
D1:重合体D1
D2:重合体D2
D3:重合体D3
D4:重合体D4
D5:重合体D5
D6:重合体D6
D7:重合体D7
D8:重合体D8
X1:重合体X1
<酸発生剤>
B1:式(B1−3)で表される塩

Figure 2011253179
B2:トリフェニルスルホニウム パーフルオロブタンスルホナート <Resin>
A1: Resin A1
A2: Resin A2
A3: Resin A3
A4: Resin A4
A5: Resin A5
A6: Resin A6
<Polymer>
D1: Polymer D1
D2: Polymer D2
D3: Polymer D3
D4: Polymer D4
D5: Polymer D5
D6: Polymer D6
D7: Polymer D7
D8: Polymer D8
X1: Polymer X1
<Acid generator>
B1: Salt represented by the formula (B1-3)
Figure 2011253179
B2: Triphenylsulfonium perfluorobutanesulfonate

<塩基性化合物(クエンチャー)>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン
C2:式(C2)で表される化合物

Figure 2011253179
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部 <Basic compound (quencher)>
C1: 2,6-diisopropylaniline C2: compound represented by the formula (C2)
Figure 2011253179
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

<欠陥評価>
12インチのシリコン製ウェハに、前記のレジスト組成物を、その乾燥(プリベーク)後の膜厚が0.15μmとなるようにスピンコートした。レジスト組成物塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表1のPB欄に示す温度で60秒間プリベーク(PB)した。
このようにしてレジスト組成物膜を形成したウェハに、現像機[ACT−12;東京エレクトロン(株)製]を用いて、水リンスを60秒間行った。
その後、欠陥検査装置[KLA−2360;KLAテンコール製]を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。
欠陥数が1000以下を○(中でも、500以下を◎、300以下を◎◎、)、5000以上を×とし、1000を超え、5000未満を△として評価した。結果を表2に示す。
<Defect evaluation>
The resist composition was spin-coated on a 12-inch silicon wafer so that the film thickness after drying (pre-baking) was 0.15 μm. After applying the resist composition, it was pre-baked (PB) for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature shown in the PB column of Table 1.
The wafer on which the resist composition film was formed in this manner was rinsed with water for 60 seconds using a developing machine [ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Ltd.].
Thereafter, the number of defects on the wafer was measured using a defect inspection apparatus [KLA-2360; manufactured by KLA Tencor].
The number of defects was evaluated as ◯ when the number of defects was 1000 or less (in particular, ◎ is 500 or less, ◎ is 300 or less), x is 5000 or more, and it is more than 1000 and less than 5000. The results are shown in Table 2.

(レジスト組成物の液浸露光評価)
12インチのシリコン製ウェハー上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成させた。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
レジスト組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハーに、液浸露光用ArFエキシマレーザステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。尚、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%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い、レジストパターンを得た。
(Immersion exposure evaluation of resist composition)
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 780 mm. An organic antireflection film was formed. Subsequently, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm.
After applying the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. Using the ArF excimer laser stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer having the resist composition film formed thereon, the exposure amount is stepped. The line and space pattern was subjected to immersion exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed to obtain a resist pattern.

各レジスト組成物からのレジストパターン形成において、50nmのラインアンドスペースパターンの線幅が1:1となる露光量を実効感度とした。   In forming a resist pattern from each resist composition, the exposure amount at which the line width of a 50 nm line-and-space pattern was 1: 1 was defined as effective sensitivity.

マスクエラーファクター評価(MEF):実効感度において、マスクサイズが48nm、50nm及び52nm(ピッチはともに100nm)のマスクを用いて、レジストパターンをそれぞれ形成した。マスクサイズを横軸に、各マスクサイズのマスクを用いて形成されたレジストパターンの線幅を縦軸にプロットした。該プロットから求めた回帰直線の傾きが、2.5以下のものを○、2.5を超え3.0以下のものを△、3.0を超えるものを×とした。ここでマスクサイズとは、露光によって基板に転写されるパターンのサイズを意味し、マスク上に形成されている透光部のサイズを意味しない。   Mask error factor evaluation (MEF): Resist patterns were formed using masks having mask sizes of 48 nm, 50 nm, and 52 nm (pitch are both 100 nm) in effective sensitivity. The mask size is plotted on the horizontal axis, and the line width of the resist pattern formed using the mask of each mask size is plotted on the vertical axis. When the slope of the regression line obtained from the plot was 2.5 or less, it was evaluated as ◯, when it exceeded 2.5 and was 3.0 or less, Δ, and when it was more than 3.0, ×. Here, the mask size means the size of the pattern transferred to the substrate by exposure, and does not mean the size of the translucent part formed on the mask.

フォーカスマージン評価(DOF):実効感度において、フォーカスを段階的に変化させて形成したレジストパターンの線幅が50nm±5%となるフォーカス範囲(47.5〜52.5nm)を指標(DOF)とし、DOFが0.15μm以上であるものを○(なかでも、DOFが0.17μm以上であるものを◎)、0.10μm以上0.15μm未満であるものを△、0.10μm未満であるものを×とした。
これらの結果を表2に示す。
Focus margin evaluation (DOF): In terms of effective sensitivity, a focus range (47.5 to 52.5 nm) in which the line width of a resist pattern formed by changing the focus stepwise is 50 nm ± 5% is used as an index (DOF). , One having a DOF of 0.15 μm or more (Among them, one having a DOF of 0.17 μm or more is ◎), one having a DOF of less than 0.10 μm and less than 0.15 μm, and one having a DOF of less than 0.10 μm Was marked with x.
These results are shown in Table 2.

Figure 2011253179
Figure 2011253179

本発明のレジスト組成物は、レジストパターンを形成する際のマスクエラーファクター(MEF)及びフォーカスマージン(DOF)に優れる。また、本発明のレジスト組成物によれば、欠陥が少ないパターンを形成することができる。   The resist composition of the present invention is excellent in mask error factor (MEF) and focus margin (DOF) when forming a resist pattern. Moreover, according to the resist composition of this invention, a pattern with few defects can be formed.

Claims (6)

式(I)で表される基及び式(II)で表される基を有し、酸に不安定な基を有さない重合体と、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸との作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。
Figure 2011253179
[式(I)中、Rは、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。]
Figure 2011253179
[式(II)中、Rは、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。]
A polymer having a group represented by the formula (I) and a group represented by the formula (II), having no acid-labile group, an acid-labile group, and an alkaline aqueous solution A resist composition comprising a resin that is insoluble or hardly soluble in water and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid, and an acid generator.
Figure 2011253179
[In Formula (I), R 1 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]
Figure 2011253179
[In Formula (II), R 2 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 3 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]
重合体が、式(I−1)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体である請求項1記載のレジスト組成物。
Figure 2011253179
[式(I−1)中、Rは、上記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、2価の炭素数1〜12の飽和炭化水素基を表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein the polymer is a polymer having a structural unit derived from the compound represented by formula (I-1).
Figure 2011253179
[In formula (I-1), R 1 represents the same meaning as described above.
R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. ]
重合体が、式(II−1)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体である請求項1又は2記載のレジスト組成物。
Figure 2011253179
[式(II−1)中、R及びRは、上記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、2価の炭素数1〜10の飽和炭化水素基を表す。]
The resist composition according to claim 1 or 2, wherein the polymer is a polymer having a structural unit derived from the compound represented by the formula (II-1).
Figure 2011253179
[In formula (II-1), R 2 and R 3 represent the same meaning as described above.
R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
B 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. ]
酸発生剤が、式(B1)で表されるスルホン酸塩である請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2011253179
[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、単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該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、該脂肪族炭化水素基及び該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 a sulfonate represented by the formula (B1).
Figure 2011253179
[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. ]
さらに塩基性化合物を含む請求項1〜4のいずれか記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition in any one of Claims 1-4 containing a basic compound. (1)請求項1〜5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 1-5 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:
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