JP2012042933A - Resist composition and manufacturing method of resist pattern - Google Patents

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JP2012042933A JP2011154757A JP2011154757A JP2012042933A JP 2012042933 A JP2012042933 A JP 2012042933A JP 2011154757 A JP2011154757 A JP 2011154757A JP 2011154757 A JP2011154757 A JP 2011154757A JP 2012042933 A JP2012042933 A JP 2012042933A
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幸司 市川
Masahiko Shimada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition capable of manufacturing a resist pattern excellent in line edge roughness (LER).SOLUTION: A resist composition includes (A) resin having a structural unit derived from a chemical compound represented by the formula (a) and (B) salt represented by the formula (B1).

Description

本発明は、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。   The present invention relates to a resist composition and a method for producing a resist pattern.

近年、半導体の微細加工技術として、ArFエキシマレーザー(波長:193nm)などの短波長光を露光源とする光リソグラフィ技術が活発に検討され、光リソグラフィ技術にはレジスト組成物が用いられている。このようなレジスト組成物としては、トリフェニルスルホニウム ペルフルオロブタンスルホネートと、式(A)で表されるモノマー、式(B)で表されるモノマーB及び式(a−1)で表されるモノマーの共重合体とを含むレジスト組成物が知られている。(特許文献1)

Figure 2012042933
In recent years, as a semiconductor microfabrication technique, an optical lithography technique using an exposure source of short wavelength light such as an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) has been actively studied, and a resist composition is used for the optical lithography technique. Examples of such a resist composition include triphenylsulfonium perfluorobutanesulfonate, a monomer represented by formula (A), a monomer B represented by formula (B), and a monomer represented by formula (a-1). Resist compositions containing a copolymer are known. (Patent Document 1)
Figure 2012042933

国際公開第2007/094474号パンフレット(実施例)International Publication No. 2007/094474 Pamphlet (Example)

従来から知られる上記のレジスト組成物では、得られるレジストパターンのラインエッジラフネス(LER)が必ずしも満足できるものではなかった。   With the above-described resist compositions known hitherto, the line edge roughness (LER) of the resulting resist pattern has not always been satisfactory.

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕(A)式(a)で表される化合物に由来する構造単位を有する樹脂及び
(B)式(B1)で表される塩を含むレジスト組成物。

Figure 2012042933
[式(a)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
環Wは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素環を表し、該脂環式炭化水素環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。
は、単結合又は−A−CO−O−を表す。
Aは炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
Figure 2012042933
[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、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メチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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の脂環式炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔2〕前記式(a)における
Figure 2012042933
[式中、Wは上記と同じ意味を表す。*は結合手を表す。]
で表される基が、式(a−1A)で表される基又は式(a−2A)で表される基である〔1〕記載のレジスト組成物。
Figure 2012042933
[式(a−1A)中、
アダマンタン環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。アダマンタン環に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。]
Figure 2012042933
[式(a−2A)中、
シクロヘキサン環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。シクロヘキサン環に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基に置き換わっていてもよい。

〔3〕前記(A)が、式(a)で表される化合物に由来する構造単位に加え、式(a1−1)で表される化合物に由来する構造単位及び式(a1−2)で表される化合物に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する樹脂である前記〔1〕又は〔2〕記載のレジスト組成物。
Figure 2012042933
[式(a1−1)中、
a1は、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
k1は1〜7の整数を表す。
a4は、水素原子又はメチル基を表す。
a6は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
a2は、酸素原子又は−O−(CH2k2−CO−O−で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手である。
k2は1〜7の整数を表す。
a5は、水素原子又はメチル基を表す。
a7は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。]
〔4〕前記(A)が、式(a)で表される化合物に由来する構造単位に加え、式(a3−1)で表される化合物に由来する構造単位、式(a3−2)で表される化合物に由来する構造単位及び式(a3−3)で表される化合物に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する樹脂である前記〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2012042933
[式(a3−1)中、
a4は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
k3は1〜7の整数を表す。
a18は、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の整数を表し、p1が2以上のとき、複数のRa21は同一であっても異なってもよい。
式(a3−2)中、
a5は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a22は、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は、0〜3の整数を表し、q1が2以上のとき、複数のRa22は同一であっても異なってもよい。
式(a3−3)中、
a6は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
a23は、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。r1は、0〜3の整数を表し、r1が2以上のとき、複数のRa23は同一であっても異なってもよい。]
〔5〕前記(B)が、前記式(B1)のYが置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である塩を含む前記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔6〕(1)前記〔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)組成物層を露光する工程、
(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する工程を含むレジストパターンの製造方法。 The present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition comprising (A) a resin having a structural unit derived from a compound represented by formula (a) and (B) a salt represented by formula (B1).

Figure 2012042933
[In the formula (a),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ring W represents an alicyclic hydrocarbon ring having 4 to 36 carbon atoms, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. .
X x represents a single bond or -A-CO-O-.
A represents a C1-C10 hydrocarbon group. ]
Figure 2012042933
[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 divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent; The methylene group contained in the aromatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is substituted with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. It may be.
Z + represents an organic cation. ]
[2] In the formula (a)
Figure 2012042933
[Wherein W represents the same meaning as described above. * Represents a bond. ]
The resist composition according to [1], wherein the group represented by formula (a) is a group represented by formula (a-1A) or a group represented by formula (a-2A).
Figure 2012042933
[In the formula (a-1A),
The methylene group contained in the adamantane ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. The hydrogen atom contained in the adamantane ring is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be replaced by a group hydrocarbon group. * Represents a bond. ]
Figure 2012042933
[In the formula (a-2A),
The methylene group contained in the cyclohexane ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. The hydrogen atom contained in the cyclohexane ring is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be replaced by a group hydrocarbon group.
]
[3] In addition to the structural unit derived from the compound represented by formula (a), (A) is a structural unit derived from the compound represented by formula (a1-1) and formula (a1-2). The resist composition according to [1] or [2], wherein the resist composition is a resin having at least one selected from the group consisting of structural units derived from the compound represented.
Figure 2012042933
[In the formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
k1 represents an integer of 1 to 7.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—. * Is a bond to a carbonyl group.
k2 represents an integer of 1 to 7.
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]
[4] In addition to the structural unit derived from the compound represented by the formula (a), the structural unit derived from the compound represented by the formula (a3-1) (A) is represented by the formula (a3-2). Any of the above [1] to [3], which is a resin having at least one selected from the group consisting of a structural unit derived from a compound represented by the formula and a structural unit derived from a compound represented by formula (a3-3) A resist composition as described above.
Figure 2012042933
[In the formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
k3 represents an integer of 1 to 7.
R a18 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, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same or different.
In formula (a3-2),
L a5 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
R a22 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. q1 represents an integer of 0 to 3, and when q1 is 2 or more, a plurality of Ra22s may be the same or different.
In formula (a3-3),
L a6 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. r1 represents an integer of 0 to 3, and when r1 is 2 or more, a plurality of Ra23s may be the same or different. ]
[5] The above (1) to [4], wherein (B) includes a salt in which Y in the formula (B1) is an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. ] The resist composition in any one of these.
[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,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) A method for producing a resist pattern including a step of developing the composition layer after heating.

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

<レジスト組成物>
本発明のレジスト組成物(以下、場合により「本レジスト組成物」という。)は、
(A)式(a)で表される化合物に由来する構造単位を有する樹脂(以下、場合により「樹脂(A)」という。)及び
(B)式(B1)で表される塩を含む。
また、本発明のレジスト組成物は、さらに溶剤及び/又は塩基性化合物を含有していることが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”)
(A) A resin having a structural unit derived from the compound represented by formula (a) (hereinafter, sometimes referred to as “resin (A)”) and (B) a salt represented by formula (B1).
Further, the resist composition of the present invention preferably further contains a solvent and / or a basic compound.

<樹脂(A)>
樹脂(A)は、式(a)で表される化合物(以下、場合により「化合物(a)」という。)に由来する構造単位を有する。

Figure 2012042933
式(a)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
環Wは、炭素数4〜36の2価の脂環式炭化水素環を表し、該脂環式炭化水素環に含まれるメチレン基は、酸素原子(−O−、本明細書では、該酸素原子を「−O−」で示すことがある。)、硫黄原子(−S−、本明細書では、該硫黄原子を「−S−」で示すことがある。)、カルボニル基(−CO−、本明細書では、該カルボニル基を「−CO−」で示すことがある。)又はスルホニル基(−SO−、本明細書では、該スルホニル基を「−SO−」で示すことがある。)に置き換わっていてもよい。
は、単結合又は−A−CO−O−基を表す。
Aは炭素数1〜10の炭化水素基を表す。 <Resin (A)>
The resin (A) has a structural unit derived from the compound represented by the formula (a) (hereinafter sometimes referred to as “compound (a)”).
Figure 2012042933
In formula (a),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ring W represents a divalent alicyclic hydrocarbon ring having 4 to 36 carbon atoms, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon ring is an oxygen atom (—O—, in the present specification, the oxygen An atom may be represented by “—O—”), a sulfur atom (—S—, in the present specification, the sulfur atom may be represented by “—S—”), a carbonyl group (—CO—). In the present specification, the carbonyl group may be represented by “—CO—”) or a sulfonyl group (—SO 2 —, and in the present specification, the sulfonyl group may be represented by “—SO 2 —”). Yes).
X x represents a single bond or a -A-CO-O- group.
A represents a C1-C10 hydrocarbon group.

式(a)において、

Figure 2012042933
で示される部分構造は、環Wを構成する炭素原子のうちの1つと、X及びブチロラクトンイル基とが結合していることを示す。なお、環Wの「脂環式炭化水素環」とは、この環が芳香族性を有さない限り、上述のとおり該環に含まれるメチレン基が、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。 In formula (a):
Figure 2012042933
Partial structure represented in the with one of one of the carbon atoms constituting the ring W, indicating that the X x and butyrolactone-yl groups are attached. The “alicyclic hydrocarbon ring” of ring W means that, as long as the ring does not have aromaticity, the methylene group contained in the ring is an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group as described above. It may be replaced with a group.

Wは、炭素数が4〜36の脂環式炭化水素環を表し、その炭素数は5〜18であると、より好ましく、炭素数6〜12であるとさらに好ましい。好ましい脂環式炭化水素環としては、アダマンタン環、シクロヘキサン環及びノルボルネン環が挙げられ、これらの中でも、アダマンタン環及びシクロヘキサン環が特に好ましい。なお、ここでいう炭素数とは、環に含まれるメチレン基が上述のような基に置き換えられる前の炭素数をいう。   W represents an alicyclic hydrocarbon ring having 4 to 36 carbon atoms. The carbon number is more preferably 5 to 18, and further preferably 6 to 12 carbon atoms. Preferred alicyclic hydrocarbon rings include an adamantane ring, a cyclohexane ring and a norbornene ring, and among these, an adamantane ring and a cyclohexane ring are particularly preferred. In addition, carbon number here means carbon number before the methylene group contained in a ring is replaced by the above groups.

Wを含む基、すなわち式(a)における

Figure 2012042933
(式中、*は結合手を表す。)
で示される基は、式(a−1A)で表される基又は式(a−2A)で表される基であると好ましい。
Figure 2012042933
[式(a−1A)中、
アダマンタン環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。アダマンタン環に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。]
なお、アダマンタン環に含まれるメチレン基が、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わる場合、置き換えられるメチレン基の個数は最大2個程度である。 A group containing W, ie in formula (a)
Figure 2012042933
(In the formula, * represents a bond.)
Is preferably a group represented by the formula (a-1A) or a group represented by the formula (a-2A).
Figure 2012042933
[In the formula (a-1A),
The methylene group contained in the adamantane ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. The hydrogen atom contained in the adamantane ring is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be replaced by a group hydrocarbon group. * Represents a bond. ]
When the methylene group contained in the adamantane ring is replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, the maximum number of methylene groups to be replaced is about two.

Figure 2012042933
[式(a−2A)中、
シクロヘキサン環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。シクロヘキサン環に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基に置き換わっていてもよい。

なお、シクロヘキサン環に含まれるメチレン基が、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わる場合、置き換えられるメチレン基の個数は最大2個程度である。
Figure 2012042933
[In the formula (a-2A),
The methylene group contained in the cyclohexane ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. The hydrogen atom contained in the cyclohexane ring is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be replaced by a group hydrocarbon group.
]
When the methylene group contained in the cyclohexane ring is replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, the maximum number of methylene groups to be replaced is about two.

式(a−1A)のアダマンタン環に含まれる水素原子が、アルキル基、アルコキシ基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基からなる群より選ばれる基に置き換えられている場合、その置換数は最大3個程度であり、この置換数が2以上の場合、置き換えられた複数の基は同一であっても異なってもよい。なお、ここでいう「アダマンタン環に含まれる水素原子」とは、アダマンタン環の環を構成する原子である炭素原子に結合している水素原子をいう。
同様に、式(a−2A)のシクロヘキサン環にある水素原子が、アルキル基、アルコキシ基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基からなる群より選ばれる基に置き換えられている場合、その置換数は最大3個程度であり、この置換数が2以上の場合、置き換えられた複数の基は同一であっても異なってもよい。なお、ここでいう「シクロヘキサン環にある水素原子」とは、シクロヘキサン環の環を構成する原子である炭素原子に結合している水素原子をいう。
When the hydrogen atom contained in the adamantane ring of the formula (a-1A) is replaced with a group selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group, the substitution The number is about 3 at the maximum. When the number of substitutions is 2 or more, the plurality of substituted groups may be the same or different. The “hydrogen atom contained in the adamantane ring” herein refers to a hydrogen atom bonded to a carbon atom that is an atom constituting the ring of the adamantane ring.
Similarly, when the hydrogen atom in the cyclohexane ring of the formula (a-2A) is replaced with a group selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group, The maximum number of substitutions is about 3. When the number of substitutions is 2 or more, the plurality of substituted groups may be the same or different. Here, the “hydrogen atom in the cyclohexane ring” refers to a hydrogen atom bonded to a carbon atom that is an atom constituting the ring of the cyclohexane ring.

式(a−1A)のアダマンタン環又は式(a−2A)のシクロヘキサン環に含まれる水素原子が置き換わることもある基(置換基)において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びヘキシル基などが挙げられ、これらのアルキル基は直鎖でも、分岐していてもよい。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基及びオクチルオキシ基などが挙げられ、これらのアルコキシ基は直鎖でも、分岐していてもよい。
脂環式炭化水素基としては、下記に示す基などが挙げられる。

Figure 2012042933
芳香族炭化水素基としては、フェニル基及びナフチル基などが挙げられる。 In the group (substituent) in which the hydrogen atom contained in the adamantane ring of the formula (a-1A) or the cyclohexane ring of the formula (a-2A) may be replaced, the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, Examples thereof include a butyl group and a hexyl group, and these alkyl groups may be linear or branched.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a hexyloxy group, and an octyloxy group. These alkoxy groups may be linear or branched.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include the groups shown below.
Figure 2012042933
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group.

式(a)のXは単結合又は−A−CO−O−(Aは前記と同義である。)で表される基である。Aの炭化水素基としては、例えば、アルカンジイル基、シクロアルカンジイル基及びこれらを組み合わせた2価の基が挙げられる。該アルカンジイル基としては、例えば、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、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基及び2−メチルプロパン−1,2−ジイル基などの炭素数1〜10のアルカンジイル基が挙げられる。シクロアルカンジイル基としては、シクロヘキサンジイル基などの単環式の基に捕らわれず、アダマンタンジイル基などの多環式の基であってもよい。アルカンジイル基及びシクロアルカンジイル基を組合わせた2価の基としては例えば、式(X−A)、式(X−B)又は式(X−C)で表される基が挙げられる。

Figure 2012042933
[式中、XX1及びXX2は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、ともに単結合であることはない。ただし、式(X−A)〜式(X−C)で表される基の総炭素数は6〜20である。]
は単結合であるか、Aがアルカンジイル基である−A−CO−O−で表される基が好ましい。 X x in formula (a) is a single bond or a group represented by -A-CO-O- (A is as defined above). Examples of the hydrocarbon group for A include an alkanediyl group, a cycloalkanediyl group, and a divalent group obtained by combining these. Examples of the alkanediyl group include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group and 2-methylpropane- C1-C10 alkanediyl groups, such as a 1, 2- diyl group, are mentioned. The cycloalkanediyl group may be a polycyclic group such as an adamantanediyl group without being trapped by a monocyclic group such as a cyclohexanediyl group. Examples of the divalent group in which the alkanediyl group and the cycloalkanediyl group are combined include groups represented by the formula (X x -A), the formula (X x -B), or the formula (X x -C). It is done.
Figure 2012042933
[ Wherein , X X1 and X X2 each independently represent a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and are not both single bonds. However, the total number of carbon atoms of the groups represented by the formulas (X x -A) to (X x -C) is 6 to 20. ]
X x is preferably a single bond or a group represented by —A—CO—O— in which A is an alkanediyl group.

化合物(a)としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the compound (a) include the following compounds.
Figure 2012042933

化合物(a)は、例えば、前記特許文献1に記載された方法に準じて製造することができる。   A compound (a) can be manufactured according to the method described in the said patent document 1, for example.

樹脂(A)において、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する化合物(a)に由来する構造単位の合計モル量(樹脂(A)中の化合物(a)に由来する構造単位の含有量)は、1〜100モル%が好ましく、5〜95モル%がより好ましく、5〜60モル%がさらに好ましく、5〜50モル%がとりわけ好ましい。なお、このような含有量で化合物(a)に由来する構造単位を含む樹脂(A)は、樹脂(A)を製造する際に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物(a)の使用モル量を適宜調節すればよい。   In the resin (A), the total molar amount of the structural unit derived from the compound (a) with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A) (the structural unit derived from the compound (a) in the resin (A)) The content is preferably from 1 to 100 mol%, more preferably from 5 to 95 mol%, still more preferably from 5 to 60 mol%, particularly preferably from 5 to 50 mol%. In addition, resin (A) containing the structural unit derived from compound (a) with such content is the molar amount of compound (a) used with respect to the total molar amount of all monomers used when producing resin (A). May be adjusted as appropriate.

樹脂(A)は、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であって、酸の作用によりアルカリ可溶となる特性を有する樹脂であることが好ましい。そのために、樹脂(A)は、化合物(a)に由来する構造単位に加えて、さらに、酸に不安定な基(以下、場合により「酸不安定基」という。)を有するモノマーに由来する構造単位を有していることが好ましい。ここで、「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。このような樹脂(A)は、分子内にある親水性基の一部又は全部が、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されているものであり、樹脂(A)が酸と接触すると当該保護基が脱離して、樹脂(A)はアルカリ水溶液に可溶な樹脂に転化する。当該保護基により保護されている親水性基が、前記酸不安定基に相当する。該親水性基としては、ヒドロキシ基又はカルボキシ基が挙げられ、カルボキシ基がより好ましい。   The resin (A) is preferably a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and has a property of being alkali-soluble by the action of an acid. Therefore, in addition to the structural unit derived from the compound (a), the resin (A) is further derived from a monomer having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group”). It preferably has a structural unit. Here, “becomes soluble in alkali by the action of an acid” means insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution before contact with an acid, but becomes soluble in an aqueous alkali solution after contact with an acid. To do. In such a resin (A), a part or all of the hydrophilic group in the molecule is protected by a protecting group that can be removed by contact with an acid, and the resin (A) is in contact with an acid. Then, the protecting group is eliminated, and the resin (A) is converted into a resin soluble in an alkaline aqueous solution. The hydrophilic group protected by the protecting group corresponds to the acid labile group. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group, and a carboxy group is more preferable.

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樹脂(A)は、酸不安定基を有するモノマー(以下、「モノマー(a1)」という。)を化合物(a)とともに重合することによって製造できる。かかる重合の際には、モノマー(a1)を1種のみ使用してもよいし、2種以上を用いてもよい。   A resin (A) that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid but becomes soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid is a monomer having an acid labile group (hereinafter referred to as “monomer (a1)”. ) ")) And the compound (a). In the polymerization, only one type of monomer (a1) may be used, or two or more types may be used.

<モノマー(a1)>
親水性基がカルボキシ基である場合の酸不安定基は、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、カルボキシ基の−O−と結合する該有機残基の原子が第三級炭素原子である基が挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は例えば、以下の式(1)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(1)」という。)である。

Figure 2012042933
式(1)中、Ra1、Ra2及びRa3(以下、場合により「Ra1〜Ra3」のように表記する。)は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、或いは、Ra1及びRa2が互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Ra1及びRa2が互いに結合して形成される環、該脂肪族炭化水素基又は該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 <Monomer (a1)>
In the case where the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is such that the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to —O— of the carboxy group is a tertiary carbon. Examples include groups that are atoms. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (1)”).
Figure 2012042933
In the formula (1), R a1 , R a2 and R a3 (hereinafter sometimes referred to as “R a1 to R a3 ”) are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, it represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded. The ring formed by combining R a1 and R a2, the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group or the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. . * Represents a bond.

a1〜Ra3の脂肪族炭化水素基は例えば、アルキル基が挙げられる。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、ヘプチル基及びオクチル基などであり、これらのアルキル基は直鎖でも、分岐していてもよい。
a1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式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、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式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、ノルボルニル基及びメチルノルボルニル基、並びに下記に示す基などが挙げられる。

Figure 2012042933
a1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、その炭素数が3〜16であると好ましい。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group for R a1 to R a3 include an alkyl group. Examples of the alkyl group 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. These alkyl groups may be linear or branched.
The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group and methylnorbornyl group, and groups shown below.
Figure 2012042933
The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms.

a1及びRa2が互いに結合して環を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)で表される基としては、下記に示す基が挙げられる。このような環の炭素数は、好ましくは3〜12の範囲である。

Figure 2012042933
Examples of the group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) when R a1 and R a2 are bonded to each other to form a ring include the following groups. The number of carbon atoms in such a ring is preferably in the range of 3-12.
Figure 2012042933

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

一方、親水性基がヒドロキシ基である場合の酸不安定基としては、該ヒドロキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、アセタール構造を含む基となったものが挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は例えば、以下の式(2)で表される基(以下、場合により「酸不安定基(2)」という。)である。

Figure 2012042933
式(2)中、Rb1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、或いは、Rb2及びRb3が互いに結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Rb2及びRb3が互いに結合して形成される環又は該炭化水素基がメチレン基を有する場合、そのメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 On the other hand, examples of the acid labile group in the case where the hydrophilic group is a hydroxy group include those in which a hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue to become a group containing an acetal structure. Among such acid labile groups, a preferred acid labile group is, for example, a group represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group (2)”).

Figure 2012042933
In formula (2), R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or , R b2 and R b3 are bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and the oxygen atom to which they are bonded. When the ring formed by bonding R b2 and R b3 or the hydrocarbon group has a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.

b1〜Rb3の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよい。ここで、脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基は、式(1)のRa1〜Ra3の場合で説明したものと同じである。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、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及び2−メチル−6−エチルフェニルなどのアリール基が挙げられる。
b1〜Rb2のうち、少なくとも1つは水素原子であると好ましい。
The hydrocarbon group of R b1 to R b3 may be any of an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Here, the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group are the same as those described in the case of R a1 to R a3 in the formula (1).
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl, anthryl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups and aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl.
At least one of R b1 to R b2 is preferably a hydrogen atom.

酸不安定基(2)としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2012042933

モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基と、炭素−炭素二重結合とを分子内に有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。   The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond in the molecule, and more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.

さらに好ましいモノマー(a1)は、酸不安定基(1)及び/又は酸不安定基(2)と、炭素−炭素二重結合とをともに分子内に有するモノマーであり、より好ましくは酸不安定基(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。   Further preferred monomer (a1) is a monomer having both an acid labile group (1) and / or an acid labile group (2) and a carbon-carbon double bond in the molecule, more preferably an acid labile. It is a (meth) acrylic monomer having a group (1). Here, (meth) acryl represents acryl and / or methacryl.

酸不安定基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、酸不安定基(1)が、炭素数5〜20の脂環式炭化水素構造を有する基が好ましい。この脂環式炭化水素構造を有する基は例えば、前記式(a)のWとして説明したもののうち、好ましい例として説明したものと同じものが挙げられる。このような立体的に嵩高い脂環式炭化水素構造を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂(A)は、該樹脂(A)を含む本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造したとき、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。   Among the (meth) acrylic monomers having the acid labile group (1), the acid labile group (1) is preferably a group having an alicyclic hydrocarbon structure having 5 to 20 carbon atoms. Examples of the group having an alicyclic hydrocarbon structure include the same groups as those described as preferred examples among those described as W in the formula (a). A resin (A) obtained by polymerizing the monomer (a1) having such a sterically bulky alicyclic hydrocarbon structure is produced by using this resist composition containing the resin (A). In this case, the resist pattern can be manufactured with a better resolution.

脂環式炭化水素構造を有する基である酸不安定基(1)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(以下、「モノマー(a1−1)」という。)及び式(a1−2)で表されるモノマー(以下、「モノマー(a1−2)」という。)が好ましい。モノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)を用いて製造される樹脂(A)を含む本レジスト組成物は、より一層優れたラインエッジラフネス(LER)を有するレジストパターンを製造できる。なお、樹脂(A)を製造する際、これらのモノマーは単独で使用してもよく、2種以上を用いてもよい。

Figure 2012042933
[式(a1−1)中、
a1は、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
k1は1〜7の整数を表す。
a4は、水素原子又はメチル基を表す。
a6は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
a2は、酸素原子又は−O−(CH2k2−CO−O−で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手である。
k2は1〜7の整数を表す。
a5は、水素原子又はメチル基を表す。
a7は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。] Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1) which is a group having an alicyclic hydrocarbon structure, a monomer represented by the formula (a1-1) (hereinafter referred to as “monomer (a1-1)” And a monomer represented by the formula (a1-2) (hereinafter referred to as “monomer (a1-2)”). The present resist composition containing the resin (A) produced using the monomer (a1-1) and / or the monomer (a1-2) can produce a resist pattern having even better line edge roughness (LER). . In addition, when manufacturing resin (A), these monomers may be used independently and may use 2 or more types.
Figure 2012042933
[In the formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
k1 represents an integer of 1 to 7.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—. * Is a bond to a carbonyl group.
k2 represents an integer of 1 to 7.
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]

式(a1−1)において、「−(CHm1」の表記は、アダマンタン環に含まれる水素原子、すなわち、アダマンタン環にあるメチレン基及び/又はメチン基の水素原子が、メチル基に置き換わっており、アダマンタン環に結合しているメチル基の個数がm1個であることを意味する。同様に、式(a1−2)において、「−(CHm1」の表記は、シクロアルカン環に含まれる水素原子、すなわち、シクロアルカン環に含まれるメチレン基の水素原子が、メチル基に置き換わっており、そのメチル基の個数がn1個であることを意味する。 In formula (a1-1), the notation “— (CH 3 ) m1 ” means that a hydrogen atom contained in the adamantane ring, that is, a hydrogen atom of the methylene group and / or methine group in the adamantane ring is replaced with a methyl group. This means that the number of methyl groups bonded to the adamantane ring is m1. Similarly, in the formula (a1-2), the notation “— (CH 3 ) m1 ” indicates that the hydrogen atom contained in the cycloalkane ring, that is, the hydrogen atom of the methylene group contained in the cycloalkane ring is the methyl group. It means that the number of methyl groups is n1.

a1及びLa2は、好ましくは、酸素原子又はk1及びk2が1〜4の整数である−O−(CH2k1−CO−O−又は−O−(CH2k2−CO−O−で表される基あり、より好ましくは酸素原子又はk1及びk2が1である−O−CH2−CO−O−で表される基あり、一層好ましくは酸素原子である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7の脂肪族炭化水素基は例えば、アルキル基が挙げられ、より具体的には、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、ヘプチル基及びオクチル基などが挙げられる。これらアルキル基は直鎖でも分岐していてもよい。Ra6及びRa7の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数6以下の基である。Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数8以下であり、より好ましくは6以下である。
a6又はRa7が脂環式炭化水素基である場合、当該脂環式炭化水素基は単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式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、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式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、下記に示す基などが挙げられる。

Figure 2012042933
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。
n1’は好ましくは、0又は1である。
*は、アダマンタン環又はシクロアルカン環との結合手を表す。 L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— or —O— (CH 2 ) k2 —CO—O in which k1 and k2 are integers of 1 to 4. A group represented by —, more preferably an oxygen atom or a group represented by —O—CH 2 —CO—O— in which k1 and k2 are 1, more preferably an oxygen atom.
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 more specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and the like. Is mentioned. These alkyl groups may be linear or branched. The aliphatic hydrocarbon group for R a6 and R a7 is preferably a group having 6 or less carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group of R a6 and R a7 preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
When R a6 or R a7 is an alicyclic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, methylnorbornyl group, and groups shown below.
Figure 2012042933
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.
n1 ′ is preferably 0 or 1.
* Represents a bond with an adamantane ring or a cycloalkane ring.

モノマー(a1−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
As a monomer (a1-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933

これらの中でも、モノマー(a1−1)としては、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。
Figure 2012042933

Among these, as the monomer (a1-1), 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl (meth) acrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl (meth) Acrylates are preferred, with 2-methyladamantan-2-yl methacrylate, 2-ethyladamantan-2-yl methacrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl methacrylate being more preferred.

モノマー(a1−2)としては、例えば、以下のものが挙げられる。これらの中でも、モノマー(a1−2)としては、1−エチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく、1−エチルシクロヘキシルメタクリレートがより好ましい。

Figure 2012042933
As a monomer (a1-2), the following are mentioned, for example. Among these, as the monomer (a1-2), 1-ethylcyclohexyl (meth) acrylate is preferable, and 1-ethylcyclohexyl methacrylate is more preferable.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

樹脂(A)がモノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)に由来する構造単位を含む場合、これらのモノマーに由来する構造単位の含有量の合計は、得られる樹脂(A)の全構造単位を100モル%に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。モノマー(a1−1)に由来する構造単位及び/又はモノマー(a1−2)に由来する構造単位の含有量の合計を、所望する含有量にするためには、樹脂(A)を製造する際に、全モノマーの使用量に対するモノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)の使用量を上記範囲にして製造すればよい。   When resin (A) contains the structural unit derived from monomer (a1-1) and / or monomer (a1-2), the sum total of content of the structural unit derived from these monomers is obtained resin (A). The range of 10-95 mol% is preferable with respect to 100 mol%, and the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable. In order to make the total content of the structural unit derived from the monomer (a1-1) and / or the structural unit derived from the monomer (a1-2) a desired content, when the resin (A) is produced In addition, the amount of monomer (a1-1) and / or monomer (a1-2) used may be within the above range with respect to the amount of all monomers used.

モノマー(a1)としては、さらに以下の式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−3)」という。)が挙げられる。

Figure 2012042933
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−COORa13を表す。
a13は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
a10、Ra11及び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の脂環式炭化水素基を表すか、或いは、Ra10及びRa11が互いに結合して、これらが結合している炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基などで置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 Examples of the monomer (a1) further include a monomer having a norbornene ring represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”).
Figure 2012042933
In formula (a1-3),
R a9 represents a hydrogen atom, a C 1-3 aliphatic hydrocarbon group which may have a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group or —COOR a13 .
R a13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group May be substituted with a hydroxy group, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
R a10 , R a11 and R a12 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are Combined with each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atoms to which these are bonded, the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is a hydroxy group, etc. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.

a9の−COORa13は例えば、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基など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。 Examples of —COOR a13 in R a9 include a group in which a carbonyl group is bonded to an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group and 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及び2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
a13の脂肪族炭化水素基や脂環式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、2−オキソ−オキソラン−3−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。
a10〜Ra12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及びアダマンチル基などが挙げられる。
a10及びRa11が互いに結合して形成される環は脂環式炭化水素環が好ましく、具体的には、シクロへキサン環及びアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a hydroxyl group for R a9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group for 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. Is mentioned.
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.
The ring formed by combining R a10 and R a11 with each other is preferably an alicyclic hydrocarbon ring, and specific examples include a cyclohexane ring and an adamantane ring.

モノマー(a1−3)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)エチル及び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。   Monomers (a1-3) are, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl Cyclohexyl, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 1- (4-methylcyclohexyl) 5-norbornene-2-carboxylic acid -1-methylethyl, 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylate, 1-methyl-1- (4-oxocyclohexyl) ethyl 5-norbornene-2-carboxylate and 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylate Etc., and the like.

モノマー(a1−3)を用いて樹脂(A)を製造した場合、この樹脂(A)にはモノマー(a1−3)に由来する、立体的に嵩高い構造単位が含まれることになる。したがって、この構造単位を有する樹脂(A)を含む本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造すれば、より良好な解像度でレジストパターンを得ることができる。さらにモノマー(a1−3)を用いることにより、樹脂(A)の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入できるため、該樹脂(A)を含む本レジスト組成物は、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという傾向がある。   When the resin (A) is produced using the monomer (a1-3), the resin (A) includes a sterically bulky structural unit derived from the monomer (a1-3). Therefore, if a resist pattern is produced using this resist composition containing the resin (A) having this structural unit, a resist pattern can be obtained with better resolution. Furthermore, since a rigid norbornane ring can be introduced into the main chain of the resin (A) by using the monomer (a1-3), this resist composition containing the resin (A) has a resist pattern excellent in dry etching resistance. Tends to be obtained.

上述のように、良好な解像度でレジストパターンを製造できることや、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという点で、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する、モノマー(a1−3)に由来する構造単位の含有量は10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   As described above, the monomer (a1) with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A) in that a resist pattern can be produced with good resolution and a resist pattern excellent in dry etching resistance can be easily obtained. The content of the structural unit derived from -3) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and still more preferably in the range of 20 to 85 mol%.

モノマー(a1)としては、以下の式(a1−4)で表されるモノマー(以下、「モノマー(a1−4)」という。)も用いることができる。

Figure 2012042933
[式(a1−4)中、
a32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。
a33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以上である場合、複数のRa33は同一であっても異なってもよい。
a34及びRa35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メチレン基は、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(−SO−)又は−N(R)−で示される基に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の脂環式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、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基の各々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のアシルオキシ基に置換されていてもよい。] As the monomer (a1), a monomer represented by the following formula (a1-4) (hereinafter referred to as “monomer (a1-4)”) can also be used.
Figure 2012042933
[In the formula (a1-4),
R a32 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a33 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 2 or more, the plurality of R a33 may be the same or different.
R a34 and R a35 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, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, The methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be a carbonyl group, oxygen, which may be substituted with 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. It may be replaced by a group represented by an atom, a sulfur atom, a sulfonyl group (—SO 2 —) or —N (R c ) —. 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, an alicyclic 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 each of the alicyclic 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 carbon atoms. It may be substituted with an acyl group having ˜4 or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. ]

式(a1−4)において、Ra32及びRa33のハロゲン原子は例えば、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子などである。
a32の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、トリフルオロメチル基、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及びペルヨードメチル基などが挙げられる。
a33のアルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、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−ペントキシ基及びn−ヘキトキシ基などが挙げられる。
a33のアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
a33の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及びブチリルオキシ基などが挙げられる。
a34及びRa35の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよい。該脂肪族炭化水素基は、炭素数の上限が異なる以外は、式(a1−1)のRa6及びRa7の脂肪族炭化水素基として説明したものを含み、その具体例もRa6及びRa7の脂肪族炭化水素基として例示したものを含む。該脂肪族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、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が好ましい。
該脂環式炭化水素基も、炭素数の上限が異なる以外は、式(a1−1)のRa6及びRa7の脂環式炭化水素基として説明したものを含み、その具体例もRa6及びRa7の脂環式炭化水素基として例示したものを含む。該脂環式炭化水素基としては、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−アルキル基及びイソボルニル基などが好ましい。
該芳香族炭化水素基は典型的にはアリール基であり、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基及び2−メチル−6−エチルフェニルなどである。
In formula (a1-4), examples of the halogen atom for R a32 and R a33 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
Examples of the alkyl group optionally having a halogen atom of R a32 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoro sec-butyl group, and a perfluoro tert-butyl group. , Perfluoropentyl group, perfluorohexyl group, perchloromethyl group, perbromomethyl group, and periodomethyl group.
Examples of the alkoxy group for R a33 include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group and n-hexoxy group. Can be mentioned.
Examples of the acyl group for R a33 include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group for R a33 include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
Hydrocarbon group R a34 and R a35 represents an aliphatic hydrocarbon group may be either an alicyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group includes those described as the aliphatic hydrocarbon groups of R a6 and R a7 in formula (a1-1) except that the upper limit of the carbon number is different, and specific examples thereof also include R a6 and R a Including those exemplified as the aliphatic hydrocarbon group for a7 . As the aliphatic hydrocarbon group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group are preferable.
The alicyclic hydrocarbon group also includes those described as the R a6 and R a7 alicyclic hydrocarbon groups of the formula (a1-1) except that the upper limit of the carbon number is different, and specific examples thereof are also R a6. And those exemplified as the alicyclic hydrocarbon group for R a7 . As the alicyclic hydrocarbon group, a cyclohexyl group, an 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 aromatic hydrocarbon group is typically an aryl group, for example, phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, Xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl and the like.

a32及びRa33がアルキル基である場合、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a33のアルコキシ基としては、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
a34及びRa35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)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などである。
When R a32 and R a33 are alkyl groups, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methyl group and an ethyl group are more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
As the alkoxy group for R a33 , a methoxy group and an ethoxy group are more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Examples of the hydrocarbon group R a34 and R a35, isopropyl group, n- butyl group, sec- butyl group, tert- butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, And 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and isobornyl group.

上述したように、Xa2及びYa3は、これらに含まれる水素原子がハロゲン原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよいが、このように水素原子が置換されている場合、その置換基は好ましくはヒドロキシ基である。 As described above, in X a2 and Y a3 , the hydrogen atom contained therein may be substituted with a halogen atom or a hydroxy group, but when the hydrogen atom is substituted in this way, the substituent is preferably Is a hydroxy group.

モノマー(a1−4)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012042933
As a monomer (a1-4), the following monomers are mentioned, for example.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
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Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

樹脂(A)が、モノマー(a1−4)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-4), the content thereof is in the range of 10 to 95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable.

酸不安定基(2)を有するモノマー(a1)としては(メタ)アクリル系モノマー(すなわち、アクリル基又はメタクリル基と酸不安定基(2)とを有するモノマー)が好ましく、例えば、式(a1−5)で表されるモノマー(以下、「モノマー(a1−5)」という。)が挙げられる。

Figure 2012042933
式(a1−5)中、
31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。
〜Lは、酸素原子又は硫黄原子又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。ここで、k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs1’は、それぞれ独立して、0〜4の整数を表す。 The monomer (a1) having an acid labile group (2) is preferably a (meth) acrylic monomer (that is, a monomer having an acrylic group or a methacryl group and an acid labile group (2)). -5) (hereinafter referred to as “monomer (a1-5)”).
Figure 2012042933
In 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.
L 1 to L 3 represent an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. Here, k1 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
s1 and s1 ′ each independently represents an integer of 0 to 4.

式(a1−5)において、
31は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましい。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、それぞれ独立に酸素原子又は硫黄原子であることが好ましく、L及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であることがより好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
としては、単結合又は−CH−CO−O−であることが好ましい。
In formula (a1-5),
R 31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
L 2 and L 3 are each independently preferably an oxygen atom or a sulfur atom, and it is more preferable that one of L 2 and L 3 is an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)の具体例としては、以下のとおりである。

Figure 2012042933
Specific examples of the monomer (a1-5) are as follows.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content thereof is in the range of 10 to 95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable.

酸不安定基(1)と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する構造単位(a1)として、以下のモノマーを用いることができる。

Figure 2012042933
The following monomers can be used as the structural unit (a1) having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond in the molecule.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

樹脂(A)が、上述したモノマーに由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the above-described monomer, the content thereof is preferably in the range of 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 15 to 90 mol% is more preferable, and the range of 20 to 85 mol% is more preferable.

<酸安定モノマー>
樹脂(A)としては、化合物(a)及びモノマー(a1)に加えて、酸不安定基を有さないモノマー(以下、場合により「酸安定モノマー」という。)を用いて得られる共重合体であると好ましい。また、本レジスト組成物に用いる添加物(すなわち、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であって、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂ではない成分)として、化合物(a)及び酸安定モノマーから得られる、酸不安定基を有さない樹脂を用いることもある。
<Acid stable monomer>
As the resin (A), in addition to the compound (a) and the monomer (a1), a copolymer obtained by using a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer”). Is preferable. Further, it is obtained from the compound (a) and an acid stable monomer as an additive used in the resist composition (that is, a component that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and is not a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid). In some cases, a resin having no acid labile group is used.

酸安定モノマーを用いて樹脂(A)を製造する場合、モノマー(a1)の使用量を基準にして、酸安定性モノマーの使用量を定めるとよい。モノマー(a1)の使用量と酸安定モノマーの使用量との割合は、〔モノマー(a1)〕/〔酸安定モノマー〕で表して、好ましくは10〜80モル%/90〜20モル%であり、より好ましくは20〜60モル%/80〜40モル%である。また、アダマンチル基を有するモノマー(特に、モノマー(a1−1))を、モノマー(a1)として用いる場合、該モノマー(a1)の使用量の総量(100モル%)に対して、アダマンチル基を有するモノマーの使用量を15モル%以上とすることが好ましい。このようにすると、樹脂(A)を含む本レジスト組成物から得られるレジストパターンのドライエッチング耐性がより良好になる傾向がある。   When manufacturing resin (A) using an acid stable monomer, it is good to determine the usage-amount of an acid-stable monomer on the basis of the usage-amount of a monomer (a1). The ratio of the amount of the monomer (a1) used and the amount of the acid stable monomer used is represented by [monomer (a1)] / [acid stable monomer], and is preferably 10 to 80 mol% / 90 to 20 mol%. More preferably, it is 20-60 mol% / 80-40 mol%. Moreover, when using the monomer (especially monomer (a1-1)) which has an adamantyl group as a monomer (a1), it has an adamantyl group with respect to the total amount (100 mol%) of usage-amount of this monomer (a1). The amount of the monomer used is preferably 15 mol% or more. If it does in this way, there exists a tendency for the dry etching tolerance of the resist pattern obtained from this resist composition containing resin (A) to become more favorable.

酸安定モノマーとしては、例えば、ヒドロキシ基又はラクトン環を分子内に有するものが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下、「酸安定モノマー(a2)」という。)及び/又はラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下、「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(A)は、当該樹脂(A)を含む本レジスト組成物を基板に塗布したとき、基板上に形成される塗布膜及び/又は該塗布膜から得られる組成物層は基板との密着性に優れる傾向があり、高解像度で、レジストパターンを製造することができる。   As an acid stable monomer, what has a hydroxyl group or a lactone ring in a molecule | numerator is mentioned, for example. A structure derived from an acid-stable monomer having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid-stable monomer (a2)”) and / or an acid-stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid-stable monomer (a3)”). When the resist (A) having a unit is coated on the substrate with the present resist composition containing the resin (A), the coating film formed on the substrate and / or the composition layer obtained from the coating film is the substrate and The resist pattern can be manufactured with high resolution.

<ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(酸安定モノマー(a2))>
酸安定モノマー(a2)を樹脂(A)の製造に用いる場合、当該樹脂(A)を含む本レジスト組成物からレジストパターンを製造する際の露光源の種類によって、各々、好適な酸安定モノマー(a2)を挙げることができる。すなわち、本レジスト組成物を、KrFエキシマレーザ露光(波長:248nm)、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線露光に用いる場合には、酸安定モノマー(a2)として、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)〔例えば、ヒドロキシスチレン類など〕を樹脂(A)の製造に用いることが好ましい。短波長のArFエキシマレーザ露光(波長:193nm)を用いる場合は、酸安定モノマー(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定モノマーを樹脂(A)の製造に用いることが好ましい。このように、樹脂(A)製造に用いる酸安定モノマー(a2)は各々、レジストパターンを製造する際の露光源によって好ましいものを選ぶことができるが、当該酸安定モノマー(a2)は、露光源の種類に応じて好適なモノマー1種のみを用いて樹脂(A)を製造してもよく、露光源の種類に応じて好適なモノマー2種以上を用いて樹脂(A)を製造してもよく、或いは、露光源の種類に応じて好適なモノマーと、それ以外の酸安定モノマー(a2)とを組み合わせた2種以上を用いて樹脂(A)を製造してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (acid-stable monomer (a2))>
When the acid-stable monomer (a2) is used in the production of the resin (A), a suitable acid-stable monomer (depending on the type of exposure source when producing a resist pattern from the resist composition containing the resin (A), a2). That is, when this resist composition is used for KrF excimer laser exposure (wavelength: 248 nm), high energy beam exposure such as electron beam or EUV light, an acid having a phenolic hydroxy group as the acid stable monomer (a2). It is preferable to use a stable monomer (a2-0) [for example, hydroxystyrenes] for the production of the resin (A). When short-wave ArF excimer laser exposure (wavelength: 193 nm) is used, an acid stable monomer represented by the formula (a2-1) described later is used as the acid stable monomer (a2) for the production of the resin (A). Is preferred. As described above, the acid-stable monomer (a2) used for the production of the resin (A) can be preferably selected depending on the exposure source used for producing the resist pattern. The acid-stable monomer (a2) The resin (A) may be produced using only one kind of monomer suitable for the kind of the resin, or the resin (A) may be produced using two or more kinds of suitable monomers for the kind of the exposure source. Alternatively, the resin (A) may be produced by using two or more types in combination of a suitable monomer according to the type of the exposure source and the other acid stable monomer (a2).

酸安定モノマー(a2)としては、以下の式(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(以下、「酸安定モノマー(a2−0)」という。)が挙げられる。なお、この式(a2−0)は、フェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護されていない形式で示されている。

Figure 2012042933
[式(a2−0)中、
a30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。
a31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Ra31は同一であっても異なってもよい] As the acid stable monomer (a2), a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene represented by the following formula (a2-0) (hereinafter referred to as “acid stable monomer (a2-0)”). Can be mentioned. This formula (a2-0) is shown in a form in which the phenolic hydroxy group is not protected with a suitable protecting group.
Figure 2012042933
[In the formula (a2-0),
R a30 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a31 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, a plurality of R a31 may be the same or different.]

a30のハロゲン原子及びハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基の具体例は、式(a1−4)のRa32の説明で例示したものと同じものを挙げることができる。これらのうち、Ra30は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31のアルコキシ基の具体例は、式(a1−4)のRa33の説明で例示したものと同じものを挙げることができる。これらのうち、Ra31は、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。Ra31のアルキル基としては、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。
maは0、1又は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。
Specific examples of the halogen atom and an alkyl group having carbon atoms of 1 to 6 optionally having a halogen atom of R a30 may include the same as those exemplified in the description of R a32 of formula (a1-4) . Among these, R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
Specific examples of the alkoxy group for R a31 can be the same as those exemplified in the description of R a33 in formula (a1-4). Among these, R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group and an ethoxy group, and further preferably a methoxy group. As the alkyl group for R a31 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

このような酸安定モノマー(a2−0)に由来する構造単位を有する樹脂(A)を製造する場合は、酸安定モノマー(a2−0)にあるフェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護されてなるモノマーを用いることができる。保護基としては、例えば、酸で脱離する保護基などが挙げられる。酸で脱離する保護基で保護されたフェノール性ヒドロキシ基は、酸との接触により、脱保護することができるため、容易に酸安定モノマー(a2−0)に由来する構造単位を形成することができる。ただし、樹脂(A)が、酸不安定基を含む構造単位(a1)を有している場合、塩基で脱保護可能な保護基でフェノール性ヒドロキシ基が保護された酸安定モノマー(a2−0)を用いて重合を行い、脱保護する際には、構造単位(a1)の酸不安定基を著しく損なわないよう、塩基との接触により脱保護することが好ましい。塩基で脱保護可能な保護基としては、例えば、アセチル基等が好ましい。塩基としては、例えば、4−ジメチルアミノビリジン、トリエチルアミン等が挙げられる。   When the resin (A) having a structural unit derived from such an acid stable monomer (a2-0) is produced, the phenolic hydroxy group in the acid stable monomer (a2-0) is protected with an appropriate protecting group. Can be used. Examples of the protecting group include a protecting group that is eliminated with an acid. Since the phenolic hydroxy group protected with a protecting group capable of leaving with an acid can be deprotected by contact with an acid, a structural unit derived from an acid stable monomer (a2-0) can be easily formed. Can do. However, when the resin (A) has a structural unit (a1) containing an acid labile group, an acid-stable monomer (a2-0) in which the phenolic hydroxy group is protected with a protecting group that can be deprotected with a base. ) Is preferably used for the deprotection by contact with a base so that the acid labile group of the structural unit (a1) is not significantly impaired. As the protecting group that can be deprotected with a base, for example, an acetyl group is preferred. Examples of the base include 4-dimethylaminoviridine, triethylamine and the like.

酸安定モノマー(a2−0)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the acid stable monomer (a2-0) include the following monomers.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

上述の酸安定モノマー(a2−0)の例示の中では、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。4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンを用いて、樹脂(A)を製造する際には、これらにあるフェノール性ヒドロキシ基を保護基で保護したものを用いることが好ましい。   Among the examples of the acid stable monomer (a2-0) described above, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable. When the resin (A) is produced using 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene, it is preferable to use those obtained by protecting the phenolic hydroxy group in these with a protective group.

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a2−0)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜95モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲がより好ましく、15〜80モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a2-0), the content thereof is 5 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 15-80 mol% is more preferable.

酸安定モノマー(a2)として、式(a2−1)で表されるモノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a2−1)」という。)も用いることができる。

Figure 2012042933
式(a2−1)中、
a3は、酸素原子又は−O−(CH2k4−CO−O−(k4は1〜7の整数を表す。)を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
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。 As the acid stable monomer (a2), a monomer represented by the formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a2-1)”) may also be used.
Figure 2012042933
In formula (a2-1),
L a3 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k4 —CO—O— (k4 represents an integer of 1 to 7), and * represents a bond with a carbonyl group.
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)において、La3は、好ましくは、酸素原子又は、k4が1〜4の整数である−O−(CH2k2−CO−O−で表される基あり、さらに好ましくは、酸素原子又は、k4が1である−O−(CH2k2−CO−O−で表される基あり、より好ましくは酸素原子である。
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 an oxygen atom or, k4 There are groups represented there -O- (CH 2) k2 -CO- O- in an integer of from 1 to 4, more preferably Is an oxygen atom or a group represented by —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—, wherein k4 is 1, more preferably an oxygen atom.
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.

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。これらの中でも、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。

Figure 2012042933
Examples of the acid stable monomer (a2-1) include the following. Among these, 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 1- (3,5-dihydroxyadamantan-1-yl Oxycarbonyl) 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, More preferred is 5-dihydroxyadamantan-1-yl methacrylate.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a2−1)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、3〜40モル%の範囲から選ばれ、5〜35モル%の範囲がより好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a2-1), the content thereof is 3 to 40 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 5-35 mol% is more preferable, and the range of 5-30 mol% is more preferable.

<ラクトン環を含有する酸安定モノマー(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−ブチロラクトン環及びδ−バレロラクトン環のような単環式でもよく、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 Stabilizing Monomer Containing Lactone Ring (Acid Stabilizing Monomer (a3))>
The lactone ring possessed by the acid stable monomer (a3) may be monocyclic such as β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring and δ-valerolactone ring, and the 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.

酸安定モノマー(a3)は好ましくは、以下の式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるものである。樹脂(A)の製造においては、これらのうち1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。なお、以下の説明においては、式(a3−1)で示される酸安定モノマー(a3)を「酸安定モノマー(a3−1)」といい、式(a3−2)で示される酸安定モノマー(a3)を「酸安定モノマー(a3−2)」といい、式(a3−3)で示される酸安定モノマー(a3)を「酸安定モノマー(a3−3)」という。酸安定モノマー(a3−1)、酸安定モノマー(a3−2)及び酸安定モノマー(a3−3)からなる群より選ばれる酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位を有する樹脂(A)は、より一層優れたLERを有するレジストパターンを製造できる本レジスト組成物を与える。

Figure 2012042933
式(a3−1)中、
a4は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18は、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の整数を表し、p1が2以上のとき、複数のRa21は同一であっても異なってもよい。
式(a3−2)中、
a5は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は前記と同義である。
)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a22は、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は、0〜3の整数を表し、q1が2以上のとき、複数のRa22は同一であっても異なってもよい。
式(a3−3)中、
a6は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は前記と同義である。
)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
a23は、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。r1は、0〜3の整数を表し、r1が2以上のとき、複数のRa23は同一であっても異なってもよい。 The acid stable monomer (a3) is preferably one represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). In manufacture of resin (A), only 1 type may be used among these and 2 or more types may be used together. In the following description, the acid stable monomer (a3) represented by the formula (a3-1) is referred to as “acid stable monomer (a3-1)”, and the acid stable monomer represented by the formula (a3-2) ( a3) is referred to as “acid-stable monomer (a3-2)”, and acid-stable monomer (a3) represented by formula (a3-3) is referred to as “acid-stable monomer (a3-3)”. Resin (A) having a structural unit derived from acid stable monomer (a3) selected from the group consisting of acid stable monomer (a3-1), acid stable monomer (a3-2) and acid stable monomer (a3-3) is The present resist composition is capable of producing a resist pattern having an even better LER.
Figure 2012042933
In formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 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, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same or different.
In formula (a3-2),
L a5 is an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 is as defined above).
). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a22 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. q1 represents an integer of 0 to 3, and when q1 is 2 or more, a plurality of Ra22s may be the same or different.
In formula (a3-3),
L a6 is an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 is as defined above).
). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. r1 represents an integer of 0 to 3, and when r1 is 2 or more, a plurality of Ra23s may be the same or different.

式(a3−1)〜式(a3−3)中のLa4〜La6は、それぞれ独立に、好ましくは、酸素原子又は、k3が1〜4の整数である−O−(CH2k3−CO−O−で表される基であり、より好ましくは、酸素原子又は、k3が1の−O−(CH2k3−CO−O−で表される基であり、さらに好ましくは酸素原子である。
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の整数であり、より好ましくは0又は1である。
L a4 to L a6 in formula (a3-1) to formula (a3-3) are each independently preferably an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) in which k3 is an integer of 1 to 4. a group represented by k3 —CO—O—, more preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—, wherein k3 is 1, more preferably Is an oxygen atom.
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 an integer of 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。

Figure 2012042933
Examples of the acid stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

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。

Figure 2012042933
Examples of the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

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)は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the acid stable monomer (a3-3) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a cyclohexane ring include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

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−オキソエチルといったメタクリレートエステル類がより好ましい。 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 Such methacrylate esters are more preferred.

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a3−1)に由来する構造単位、酸安定モノマー(a3−2)に由来する構造単位及び酸安定モノマー(a3−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造単位〔酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位〕を有する場合、その合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜50モル%の範囲から選ばれ、10〜40モル%の範囲が好ましく、15〜40モル%の範囲がさらに好ましい。こうすることにより、該樹脂(A)を含む本レジスト組成物は、より一層優れたLERを有するレジストパターンを製造できる。   The resin (A) is composed of a structural unit derived from an acid stable monomer (a3-1), a structural unit derived from an acid stable monomer (a3-2), and a structural unit derived from an acid stable monomer (a3-3). In the case of having at least one structural unit selected from [acid-stable monomer (a3)], the total content thereof is 5 with respect to the total structural units (100 mol%) of the resin (A). It is chosen from the range of -50 mol%, the range of 10-40 mol% is preferable, and the range of 15-40 mol% is more preferable. By carrying out like this, this resist composition containing this resin (A) can manufacture the resist pattern which has much more superior LER.

<酸安定モノマー(a4)>
さらにその他の酸安定モノマーである酸安定モノマー(a4)としては、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、及び、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(以下、「酸安定モノマー(a4−3)」という。)などが挙げられる。

Figure 2012042933
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−COORa27を表すか、或いはRa25及びRa26は互いに結合して−CO−O−CO−を形成する。
a27は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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)。 <Acid-stable monomer (a4)>
Furthermore, as acid stable monomer (a4) which is another acid stable monomer, maleic anhydride represented by formula (a4-1), itaconic anhydride represented by formula (a4-2), and formula (a4) -3) and an acid stable monomer having a norbornene ring (hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-3)”).
Figure 2012042933
In formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, a C 1-3 aliphatic hydrocarbon group optionally having a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group, or —COOR a27 , or R a 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 an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and a methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group. May be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. 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—).

式(a4−3)のRa25及びRa26において、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及び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の基である。脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数4〜18、より好ましくは炭素数4〜12の基である。このRa27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−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。
In R a25 and R a26 in formula (a4-3), examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a hydroxy group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and 2-hydroxyethyl. Group and the like.
The aliphatic hydrocarbon group for R a27 is preferably a group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group is preferably a group having 4 to 18 carbon atoms, more preferably a group having 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−メタノール及び5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the acid-stable monomer (a4-3) having a norbornene ring include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5- Examples include norbornene-2-carboxylic acid 2-hydroxy-1-ethyl, 5-norbornene-2-methanol, and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.

樹脂(A)が、式(a4−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a4−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及び酸安定モノマー(a4−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造単位〔酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位〕を有する場合、その合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜30モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。   The resin (A) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and an acid stable monomer (a4- 3) When having at least one structural unit selected from the group consisting of structural units derived from [a structural unit derived from acid-stable monomer (a4)], the total content is all structural units of resin (A) The range of 2 to 40 mol% is preferable with respect to (100 mol%), the range of 3 to 30 mol% is more preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.

さらに、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分子内に有する酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−4)」という。
)などが挙げられる。

Figure 2012042933
式(a4−4)中、
a7は、酸素原子又は−T−(CH2k2−CO−O−(k2は1〜7の整数を表す。Tは酸素原子又はNHである。)を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
a28は、水素原子又はメチル基を表す。
16は、置換基を有していてもよいスルトン環を含む残基を表す。 Furthermore, as the acid stable monomer (a4), for example, an acid stable monomer having a sultone ring represented by the formula (a4-4) in the molecule (hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-4)” in some cases.
) And the like.
Figure 2012042933
In formula (a4-4),
L a7 represents an oxygen atom or * —T— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7. T is an oxygen atom or NH), and * represents a carbonyl group Represents the bond hand.
R a28 represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 16 represents a residue containing a sultone ring which may have a substituent.

スルトン環としては、下記に示すものが挙げられる。スルトン環を含む残基の代表例は、下記に示すスルトン環にある水素原子の1つが、La7との結合手に置き換わったものである。

Figure 2012042933
スルトン環を含む残基のうち置換基を有するものとは、上述のLa7との結合手に置き換わった水素原子以外の水素原子がさらに置換基で置換されたものであり、該置換基としては、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のアシル基及び炭素数1〜8のアシルオキシ基が挙げられる。 Examples of the sultone ring include those shown below. Representative examples of residues containing sultone ring, one of the hydrogen atoms in the sultone ring shown below, but replacing a bond to L a7.
Figure 2012042933
And those having a substituent of the residues containing the sultone ring, which hydrogen atoms other than hydrogen atoms replaced with a bond to the above-mentioned L a7 is further substituted with a substituent, as the substituent , Hydroxy group, cyano group, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, 1 to 1 carbon atom 7 alkoxycarbonyl group, a C1-C7 acyl group, and a C1-C8 acyloxy group are mentioned.

酸安定モノマー(a4−4)の具体例を下記に示す。

Figure 2012042933
Specific examples of the acid stable monomer (a4-4) are shown below.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−4)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜35モル%の範囲がより好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-4), the content thereof is 2 to 40 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range is preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 to 30 mol%.

また、酸安定モノマー(a4)としては、例えば、以下に示すようなフッ素原子を有するモノマー〔以下、場合により「酸安定モノマー(a4−5)」という。〕も使用できる。

Figure 2012042933
Examples of the acid stable monomer (a4) include a monomer having a fluorine atom as shown below [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-5)” in some cases. ] Can also be used.
Figure 2012042933

このような酸安定モノマー(a4−5)の中でも、単環式又は多環式の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸5−(3,3,3−トリフルオロ−2−ヒドロキシ−2−[トリフルオロメチル]プロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル、(メタ)アクリル酸6−(3,3,3−トリフルオロ−2−ヒドロキシ−2−[トリフルオロメチル]プロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル、(メタ)アクリル酸4,4−ビス(トリフルオロメチル)−3−オキサトリシクロ[4.2.1.02,5]ノニルが好ましい。 Among such acid stable monomers (a4-5), (meth) acrylic acid 5- (3,3,3-trifluoro-2-hydroxy) having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group 2- [trifluoromethyl] propyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-yl, (meth) acrylic acid 6- (3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2- [trifluoro Methyl] propyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-yl, 4,4-bis (trifluoromethyl) -3-oxatricyclo [4.2.1.0 2,5 (meth) acrylic acid Nonyl is preferred.

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−5)に由来する構造単位を有する場合、その合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜20モル%の範囲好ましく、2〜15モル%の範囲がより好ましく、3〜10モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-5), the total content is 1 to 20 mol with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). %, Preferably in the range of 2-15 mol%, more preferably in the range of 3-10 mol%.

<式(3)で表される基を有するその他の酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a5)」という。)>
酸安定モノマー(a5)は以下の式(3)で表される基を有するものである。

Figure 2012042933
[式(3)中、R10は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。] <Other Acid Stable Monomers Having a Group Represented by Formula (3) (hereinafter, referred to as “acid stable monomer (a5)”)>
The acid stable monomer (a5) has a group represented by the following formula (3).
Figure 2012042933
Wherein (3), R 10 represents a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

10のフッ化アルキル基はフッ素原子を有するアルキル基を意味する。該フッ化アルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、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、ペルフルオロエチル基、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、ペル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、ペル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、ペルフルオロブチル基、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、ペル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、ペル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、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基が挙げられる。 The fluorinated alkyl group for R 10 means an alkyl group having a fluorine atom. Examples of the fluorinated alkyl group include difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1, 1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetra Fluoroethyl 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- (perfluoropropyl) 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, perfluoropentylmethyl group and perfluoro A hexyl group is mentioned.

10のフッ化アルキル基は、その炭素数が1〜4であると好ましく、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。 The fluorinated alkyl group of R 10 preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and a perfluoropropyl group, and particularly preferably a trifluoromethyl group.

酸安定モノマー(a5)としては、例えば、以下で表されるものが挙げられる。

Figure 2012042933
As an acid stable monomer (a5), what is represented by the following is mentioned, for example.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a5)に由来する構造単位に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from a structural unit derived from the acid-stable monomer (a5), the content thereof is 5 to 5 with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 90 mol% is preferable, the range of 10 to 80 mol% is more preferable, and the range of 20 to 70 mol% is more preferable.

<式(4)で表される基を有する酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a6)」という。)>
酸安定モノマー(a6)は以下の式(4)で表される基を有するものである。

Figure 2012042933
[式(4)中、R11は置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
は、単結合、−(CH−SO−O−*又は−(CH−CO−O−*を表し、該〔−(CH−〕に含まれるメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよく、該〔−(CH−〕に含まれる水素原子は、フッ素原子に置き換わっていてもよい。
mは、1〜12の整数を表す。] <Acid Stable Monomer Having a Group Represented by Formula (4) (hereinafter, referred to as “acid stable monomer (a6)”)>
The acid stable monomer (a6) has a group represented by the following formula (4).
Figure 2012042933
[In formula (4), R 11 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 12 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom.
A 2 represents a single bond, — (CH 2 ) m —SO 2 —O— * or — (CH 2 ) m —CO—O— *, and methylene contained in [— (CH 2 ) m —] The group may be replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, and the hydrogen atom contained in [— (CH 2 ) m —] may be replaced with a fluorine atom.
m represents an integer of 1 to 12. ]

11における炭素数6〜12の芳香族炭化水素基は、例えば、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基及びアントリル基などが挙げられる。これら芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基は、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、フェニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、フェニルオキシ基及びtert−ブチルフェニル基などである。ここでいう炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms in R 11 include a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group. When these aromatic hydrocarbon groups have a substituent, the substituent is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a phenyl group, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, a phenyloxy group, and tert-butylphenyl. Group. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

11としては、以下の基が挙げられる。なお、*は炭素原子との結合手である。

Figure 2012042933
Examples of R 11 include the following groups. Note that * is a bond with a carbon atom.
Figure 2012042933

12における炭素数1〜12の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよい。
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、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基及びドデシル基などの直鎖状アルキル基
イソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メチルペンチル基、エチルペンチル基、メチルヘキシル基、エチルヘキシル基、プロピルヘキシル基及びtert−オクチル基などの分岐鎖状アルキル基でもよいが、好ましくはイソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基及びエチルヘキシル基である。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 12, an aliphatic hydrocarbon group may be either an alicyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n -Linear alkyl groups such as decyl group, n-undecyl group and dodecyl group, isopropyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, methylpentyl group, ethylpentyl group, methylhexyl group, ethylhexyl group, propylhexyl group and A branched alkyl group such as a tert-octyl group may be used, but an isopropyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group and an ethylhexyl group are preferred.

脂環式炭化水素基としては、以下に示す基が挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include the following groups.
Figure 2012042933

12が脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基である場合、これら脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。該ヘテロ原子としては、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子又は窒素原子などである〔連結基として、スルホニル基、カルボニル基を含む形態でもよい〕。 When R 12 is an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, these aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group may contain a hetero atom. The hetero atom is a halogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, a nitrogen atom or the like [a sulfonyl group or a carbonyl group may be included as a linking group].

このようなヘテロ原子を含むR12としては、以下に示す基が挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of R 12 containing such a hetero atom include the groups shown below.
Figure 2012042933

12が芳香族炭化水素基である場合、その具体例は、R11の場合で説明したものと同じである。 When R 12 is an aromatic hydrocarbon group, specific examples thereof are the same as those described in the case of R 11 .

としては、下記の基が挙げられる。

Figure 2012042933
A 2 includes the following groups.
Figure 2012042933

酸安定モノマー(a6)としては、例えば、式(a6−1)で表されるモノマーが好ましい。

Figure 2012042933
[式(a6−1)中、R13は、水素原子又はメチル基を表す。
11、R12及びAは、上記と同じ意味を表す。] As the acid stable monomer (a6), for example, a monomer represented by the formula (a6-1) is preferable.
Figure 2012042933
[In formula (a6-1), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 11 , R 12 and A 2 represent the same meaning as described above. ]

式(a6−1)で表されるモノマーの具体例は、以下で表される化合物を挙げることができる。

Figure 2012042933
Specific examples of the monomer represented by the formula (a6-1) include compounds represented by the following.
Figure 2012042933

樹脂(A)が、モノマー(a6)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a6), the content thereof is preferably in the range of 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 20-70 mol% is more preferable.

好ましい樹脂(A)は、化合物(a)と、モノマー(a1)と、酸安定モノマー(a2)及び/又は酸安定モノマー(a3)とを重合させて得られる共重合体である。この好ましい共重合体において、モノマー(a1)として、上述のモノマー(a1−1)及びモノマー(a1−2)の少なくとも1種を用いることが好ましく、モノマー(a1−1)を用いることがさらに好ましい。酸安定モノマー(a2)としては、酸安定モノマー(a2−1)が好ましく、酸安定モノマー(a3)としては、酸安定モノマー(a3−1)及び酸安定モノマー(a3−2)の少なくとも1種が好ましい。
より一層優れたLERを有するレジストパターンを製造できる本レジスト組成物を得るうえでは、化合物(a)と、モノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)と、酸安定モノマー(a3−1)、酸安定モノマー(a3−2)及び酸安定モノマー(a3−3)からなる群より選ばれる酸安定モノマー(a3)とを重合させて得られる共重合体を樹脂(A)として用いることが一層好ましい。
A preferred resin (A) is a copolymer obtained by polymerizing the compound (a), the monomer (a1), the acid stable monomer (a2) and / or the acid stable monomer (a3). In this preferable copolymer, it is preferable to use at least one of the above-mentioned monomer (a1-1) and monomer (a1-2) as monomer (a1), and it is more preferable to use monomer (a1-1). . The acid stable monomer (a2) is preferably an acid stable monomer (a2-1), and the acid stable monomer (a3) is at least one of an acid stable monomer (a3-1) and an acid stable monomer (a3-2). Is preferred.
In obtaining this resist composition capable of producing a resist pattern having an even better LER, compound (a), monomer (a1-1) and / or monomer (a1-2), and acid-stable monomer (a3- 1) A copolymer obtained by polymerizing an acid stable monomer (a3) selected from the group consisting of an acid stable monomer (a3-2) and an acid stable monomer (a3-3) is used as the resin (A). Is more preferable.

樹脂(A)は、化合物(a)と、モノマー(a1)と、必要に応じて、酸安定モノマー(a2)、酸安定モノマー(a3)及び酸安定モノマー(a4)からなる群より選ばれる酸安定モノマーとを用い、これらが上述のとおりの樹脂(A)の全構造単位に対する好適な含有量になるようにして使用量を調節した後、公知の重合法(例えばラジカル重合法)により製造することができる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは2,500以上であり、より好ましくは3,000以上である。また、該重量平均分子量は50,000以下が好ましく、30,000以下がさらに好ましい。なお、ここでいう重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものであり、該分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。
Resin (A) is an acid selected from the group consisting of compound (a), monomer (a1), and optionally acid-stable monomer (a2), acid-stable monomer (a3) and acid-stable monomer (a4). After using the stable monomer and adjusting the amount of use so that the content thereof is suitable for the total structural unit of the resin (A) as described above, it is produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method). be able to.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more, more preferably 3,000 or more. Further, the weight average molecular weight is preferably 50,000 or less, and more preferably 30,000 or less. In addition, the weight average molecular weight here is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis, and the detailed analysis conditions of this analysis are explained in full detail in the Example of this application.

<酸発生剤(B)>
式(B1)で表される塩(以下、場合により「酸発生剤(B)」という。)は、本レジスト組成物において酸発生剤として機能するものである。なお、以下の説明において、この酸発生剤(B)のうち、正電荷を有するZは「有機カチオン」といい、該有機カチオンを除去してなる負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」ということがある。

Figure 2012042933
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、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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の脂環式炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンである。 <Acid generator (B)>
The salt represented by the formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”) functions as an acid generator in the present resist composition. In the following description, among the acid generators (B), Z + having a positive charge is referred to as an “organic cation”, and a negative charge obtained by removing the organic cation is referred to as a “sulfonate anion”. There is.
Figure 2012042933
In 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 the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent; The methylene group contained in the aromatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group.
Z + is an organic cation.

1及びQ2のペルフルオロアルキル基は例えば、トリフルオロメチル基、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及びペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
本レジスト組成物には、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、トリフルオロメチル基又はフッ素原子である酸発生剤(B)が好ましく、Q1及びQ2がともにフッ素原子である酸発生剤(B)がより好ましい。Q1及びQ2がともにフッ素原子である酸発生剤(B)と、樹脂(A)とを含む本レジスト組成物は、LERがより一層優れたレジストパターンを製造することができる。
Perfluoroalkyl groups for Q 1 and Q 2 are, for example, trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group and perfluoro group. A hexyl group etc. are mentioned.
In the present resist composition, Q 1 and Q 2 are each independently preferably an acid generator (B) in which a trifluoromethyl group or a fluorine atom is used, and an acid generator in which both Q 1 and Q 2 are fluorine atoms. (B) is more preferable. The present resist composition containing the acid generator (B) in which both Q 1 and Q 2 are fluorine atoms and the resin (A) can produce a resist pattern with an even better LER.

b1の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、分岐鎖状アルカンジイル基及び、単環式又は多環式の2価の脂環式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。具体的な2価の飽和炭化水素基を、以下に示す。
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−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基などの直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイル基に、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−ブチル基など)の側鎖を含む分岐状アルカンジイル基、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−ジイル基など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−ジイル基及びシクロオクタン−1,5−ジイル基などのシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式炭化水素基;
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−ジイル基及びアダマンタン−2,6−ジイル基などの多環式の2価の脂環式炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic hydrocarbon group. Two or more of these groups may be combined. Specific divalent saturated hydrocarbon groups are shown below.
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-1,17-diyl group, Linear alkanediyl groups such as ethane-1,1-diyl, propane-1,1-diyl and propane-2,2-diyl;
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) Branched alkanediyl groups containing the side chains of, for example, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1, Branched alkanediyl groups such as 4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group;
A single cycloalkanediyl group such as a cyclobutane-1,3-diyl group, a 1,3-cyclopentane-1,3-diyl group, a cyclohexane-1,4-diyl group, and a cyclooctane-1,5-diyl group; A cyclic divalent alicyclic hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic rings such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, 1,5-adamantane-1,5-diyl group and adamantane-2,6-diyl group A formula hydrocarbon group and the like.

b1における前記2価の飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、以下の式(b1−1)、式(b1−2)、式(b1−3)、式(b1−4)、式(b1−5)及び式(b1−6)〔以下、「式(b1−1)〜式(b1−6)」のように表記する。〕のいずれかで示される基が挙げられる。Lb1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれかで示される基であり、さらに好ましくは式(b1−1)又は式(b1−2)で示される基である。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、左側の結合手は、C(Q1)(Q2)と結合し、右側の結合手はYと結合している。後述する式(b1−1)〜式(b1−6)で示される基の具体例も同様である。

Figure 2012042933
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し、Lb4は、炭素数1〜13の飽和炭化水素基を表す。但し、Lb3及びLb4の合計炭素数の上限は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の合計炭素数の上限は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の合計炭素数の上限は12である。
本レジスト組成物には、これらの中でも、式(b1−1)で表される基をLb1として有する酸発生剤(B)が好ましく、Lb2が単結合又はメチレン基である式(b1−1)で表される基をLb1として有する酸発生剤(B)がより好ましい。 Examples of the methylene group contained in the divalent saturated hydrocarbon group in L b1 replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include the following formulas (b1-1), (b1-2), and ( b1-3), formula (b1-4), formula (b1-5), and formula (b1-6) [hereinafter expressed as “formula (b1-1) to formula (b1-6)”. ] The group shown by either of these is mentioned. L b1 is preferably a group represented by any one of formulas (b1-1) to (b1-4), more preferably a group represented by formula (b1-1) or formula (b1-2). is there. Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) has its left and right are described in accordance with the formula (B1), the left bond is, C (Q 1) (Q 2) coupled with and The right hand is connected to Y. The same applies to specific examples of groups represented by formula (b1-1) to formula (b1-6) described later.
Figure 2012042933
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, and L b4 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the total 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 total 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 total carbon number of L b9 and L b10 is 12.
Among these, the acid generator (B) having a group represented by the formula (b1-1) as L b1 is preferable for the resist composition, and the formula (b1−) wherein L b2 is a single bond or a methylene group. The acid generator (B) having the group represented by 1) as L b1 is more preferable.

ここで、式(b1−1)〜式(b1−6)で表される基の具体例を挙げる。なお、*は結合手を表す。
式(b1−1)で表される基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Here, specific examples of the groups represented by formula (b1-1) to formula (b1-6) are given. Note that * represents a bond.
Examples of the group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012042933

式(b1−2)で表される基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012042933

式(b1−3)で表される基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012042933

式(b1−4)で表される基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012042933

式(b1−5)で表される基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2012042933

式(b1−6)で表される基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2012042933

b1の2価の飽和炭化水素基は置換基を有していてもよい。この置換基は例えば、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のアシル基及びグリシジルオキシ基などが挙げられる。該芳香族炭化水素基は例えば、フェニル基、トシル基及びナフチル基などが挙げられる。該アラルキル基は例えば、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、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。該アシル基としては、アセチル基及プロピオニル基などが挙げられる。 The divalent 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. Can be mentioned. Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a tosyl group, and a naphthyl group. Examples of the aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, trityl group, naphthylmethyl group, and naphthylethyl group. Examples of the acyl group include an acetyl group and a propionyl group.

式(B1)における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の脂環式炭化水素基を表す。
Yの脂肪族炭化水素基としてはアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がさらに好ましい。アルキル基は直鎖であっても、分岐していてもよい。また、Yの脂環式炭化水素基とは、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基がさらに好ましい。脂環式炭化水素基は単環式であっても、多環式であってもよい。
上述のように、脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基は任意に置換基を有する。ここで、「置換基を有する脂肪族炭化水素基」とは、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子が、置換基に置換されている基を意味する。一方、「置換基を有する脂環式炭化水素基」とは、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子が、置換基に置換されている基を意味する。ここでいう置換基は例えば、ハロゲン原子(但し、フッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、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で表される基(式中、Rb1は、炭素数1〜16の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜16の脂環式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。該脂環式炭化水素基、該芳香族炭化水素基及び該アラルキル基に含まれる水素原子は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yの脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基で置換されていてもよく、Yの脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。
Yの脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基が、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わった基としては例えば、環状エーテル基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった基)、環状ケトン基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つがカルボニル基に置き換わった基)、スルトン環基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基)及びラクトン環基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基)などが挙げられる。
なかでも、Yは、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であることが好ましい。
Y in Formula (B1) is an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. Represents.
As the aliphatic hydrocarbon group for Y, an alkyl group is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable. The alkyl group may be linear or branched. Further, the alicyclic hydrocarbon group of Y is more preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic.
As described above, the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group optionally have a substituent. Here, the “aliphatic hydrocarbon group having a substituent” means a group in which a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is substituted with a substituent. On the other hand, the “alicyclic hydrocarbon group having a substituent” means a group in which a hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is substituted with a substituent. Examples of the substituent here include a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and an aralkyl having 7 to 21 carbon atoms. A group represented by a group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 (wherein R b1 is an aliphatic carbon atom having 1 to 16 carbon atoms) Represents a hydrogen group, an alicyclic 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 hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group, and the aralkyl group may be substituted with, for example, an alkyl group, a halogen atom, or a hydroxy group.
The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group of Y may be substituted with an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group of Y is carbon It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group of formula 1-18.
The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group of Y may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group.
Examples of the group in which the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group include, for example, a cyclic ether group (one or two of the methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group). One is replaced by an oxygen atom), a cyclic ketone group (a group in which one or two of the methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group are replaced by a carbonyl group), a sultone ring group (included in the alicyclic hydrocarbon group) Of two methylene groups adjacent to each other are groups in which oxygen atoms and sulfonyl groups are replaced, respectively, and lactone ring groups (methylene groups contained in alicyclic hydrocarbon groups are adjacent to each other). , Groups in which oxygen atoms and carbonyl groups are substituted, respectively).
Especially, it is preferable that Y is a C3-C18 alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent.

Yの脂環式炭化水素基としては、以下の式(Y1)〜式(Y26)のいずれかで表される基が好ましい。ここで、式(Y12)〜式(Y26)で表される基が、脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1〜3個がそれぞれ、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基からなる群より選ばれる基に置き換わった基に該当する。なお、これら式(Y1)〜式(Y26)で表される基において、*はLb1に結合している結合手を表す。

Figure 2012042933
これらの例示の中でも、Yとしては、式(Y1)〜式(Y19)のいずれかで表される基が好ましく、式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)又は式(Y19)で表される基がさらに好ましく、式(Y11)又は式(Y14)で表される基がより好ましい。 The alicyclic hydrocarbon group for Y is preferably a group represented by any of the following formulas (Y1) to (Y26). Here, the groups represented by Formula (Y12) to Formula (Y26) are each selected from the group consisting of 1 to 3 methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group each consisting of an oxygen atom, a sulfonyl group, or a carbonyl group. Corresponds to the group replaced by the selected group. In the groups represented by these formulas (Y1) to (Y26), * represents a bond bonded to L b1 .
Figure 2012042933
Among these examples, Y is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), and is represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15), or formula (Y19). The group represented is more preferable, and the group represented by the formula (Y11) or the formula (Y14) is more preferable.

環を構成する原子の炭素原子にアルキル基が結合してなる脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the alicyclic hydrocarbon group formed by bonding an alkyl group to the carbon atom of the atoms constituting the ring include the following.
Figure 2012042933

ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group include the following.
Figure 2012042933

芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group include the following.
Figure 2012042933

−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012042933
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 include the following.
Figure 2012042933

Yとしては、ヒドロキシ基を有していてもよいアダマンチル基であると好ましく、さらに好ましいYとしてはアダマンチル基又はヒドロキシアダマンチル基を挙げることができる。   Y is preferably an adamantyl group which may have a hydroxy group, and more preferable Y includes an adamantyl group or a hydroxyadamantyl group.

スルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)で表されるスルホン酸アニオンを挙げることができる。これらのスルホン酸アニオンにおいて、Lb1は式(b1−1)で表される基が好ましい。また、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に、Yの脂肪族炭化水素基又脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基として挙げたものと同じであり、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基及びヒドロキシ基が好ましく、メチル基及びヒドロキシ基がより好ましい。 Examples of the sulfonate anion include sulfonate anions represented by the following formulas (b1-1-1) to (b1-1-9). In these sulfonate anions, L b1 is preferably a group represented by the formula (b1-1). R b2 and R b3 are each independently the same as those exemplified as the substituent that the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group of Y may have, and have 1 to 4 carbon atoms. Are preferably an aliphatic hydrocarbon group and a hydroxy group, more preferably a methyl group and a hydroxy group.

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Yが無置換の脂肪族炭化水素基又は無置換の脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an unsubstituted aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following: Can be mentioned.
Figure 2012042933

Yが無置換の脂環式炭化水素基又は置換基として脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
A sulfonate anion in which Y is an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group as a substituent, and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) For example, the following may be mentioned.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Yが−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
A sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 , and L b1 is a group represented by formula (b1-1) For example, the following may be mentioned.
Figure 2012042933

Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Yが、芳香族炭化水素基又はアラルキル基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group, and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following. It is done.
Figure 2012042933

Yが、前記環状エーテル基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ether group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012042933

Yが、前記ラクトン環基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Yが、前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012042933

Yが、前記スルトン環基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the sultone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.

Figure 2012042933

Yが、脂肪族炭化水素基又は無置換の脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group, and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following. .
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Yが、−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Y is a alicyclic hydrocarbon group having a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 , and L b1 is a group represented by the formula (b1-2). Examples of the anion include the following.
Figure 2012042933

Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Yが、芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012042933

Yが、前記環状エーテル基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ether group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012042933

Yが、前記ラクトン環基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012042933

Yが、前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012042933

Yが、前記スルトン環基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the sultone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012042933

Yが、脂肪族炭化水素基であり、Lb1が式(b1−3)で表される2価の基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an aliphatic hydrocarbon group and L b1 is a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Yが、アルコキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−3)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an alkoxy group, and L b1 is a group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012042933

Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−3)で表される2価の基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012042933

Yが、前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−3)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012042933

Yが脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−4)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group and L b1 is a group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012042933

Yが、アルコキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−4)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an alkoxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012042933

Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−4)で表される基である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 2012042933
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012042933

Yが前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−4)で表される2価の基である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 in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

Figure 2012042933
Figure 2012042933

以上例示したスルホン酸アニオンの中でも、Lb1が式(b1−1)で表される基であるものが好ましい。より好ましいスルホン酸アニオンを以下に示す。

Figure 2012042933
Among the sulfonate anions exemplified above, those in which L b1 is a group represented by the formula (b1-1) are preferable. More preferred sulfonate anions are shown below.
Figure 2012042933

酸発生剤(B)に含まれるカチオンは例えば、オニウムカチオン、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及びホスホニウムカチオン等が挙げられる。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, 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.

酸発生剤(B)中の有機カチオン(Z+)として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、さらに好ましくは、以下の式(b2−1)、式(b2−2)、式(b2−3)及び式(b2−4)のいずれかで表される有機カチオン〔以下、各式の番号に応じて、「カチオン(b2−1)」、「カチオン(b2−2)」、「カチオン(b2−3)」及び「カチオン(b2−4)」ということがある。〕である。

Figure 2012042933
As the organic cation (Z + ) in the acid generator (B), a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and more preferable are the following formulas (b2-1), (b2-2), and (b2-3). And an organic cation represented by any one of formula (b2-4) [hereinafter, depending on the number of each formula, “cation (b2-1)”, “cation (b2-2)”, “cation (b2- 3) ”and“ cation (b2-4) ”. ].
Figure 2012042933

式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4、Rb5及び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の脂環式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、該脂環式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、該芳香族炭化水素基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1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式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。
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。
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の脂環式炭化水素基を表す。
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の脂環式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、Rb10及びRb11は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基であり、これらが脂肪族炭化水素基である場合、その炭素数は1〜12であることが好ましく、脂環式炭化水素基である場合、その炭素数は3〜18であることが好ましく、4〜12であることがさらに好ましい。
b12は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、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の脂環式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との組み合わせ、及び/又は、Rb11とRb12との組み合わせは、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)の脂環式炭化水素環を形成していてもよく、該脂環式炭化水素環に含まれるメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 , R b5 and R b6 are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. Represents. 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 alicyclic hydrocarbon The hydrogen atom contained in the group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group includes a halogen atom, a hydroxy group, It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
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.
R b9 and R b10 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms.
R b11 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b9 , R b10 and R b11 are each independently an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, and when these are aliphatic hydrocarbon groups, the carbon number thereof is 1 to 12 Is preferable, and when it is an alicyclic hydrocarbon group, the carbon number thereof is preferably 3 to 18, and more preferably 4 to 12.
R b12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic 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 aromatic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or 1 carbon atom. It may be substituted with ˜12 alkylcarbonyloxy groups.
The combination of R b9 and R b10 and / or the combination of R b11 and R b12 are each independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring). An alicyclic hydrocarbon ring may be formed, and a methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.

b13、Rb14、Rb15、Rb16、Rb17及び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、酸素原子又は硫黄原子を表す。
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以上であるとき、複数のRb13は互いに同一でも異なっていてもよく、p2が2以上であるとき、複数のRb14は互いに同一でも異なっていてもよく、s2が2以上であるとき、複数のRb15は互いに同一でも異なっていてもよく、t2が2以上であるとき、複数のRb18は互いに同一でも異なっていてもよい。
R b13, R b14, R b15 , R b16, R b17 and R b18 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
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 2 or more, the plurality of R b13 may be the same or different from each other. When p2 is 2 or more, the plurality of R b14 may be the same or different from each other, and s2 is 2 or more. Sometimes, the plurality of R b15 may be the same or different from each other, and when t2 is 2 or more, the plurality of R b18 may be the same or different from each other.

b12のアルキルカルボニルオキシ基としては例えば、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などが挙げられる。 Examples of the alkylcarbonyloxy group for R b12 include methylcarbonyloxy group, ethylcarbonyloxy group, n-propylcarbonyloxy group, isopropylcarbonyloxy group, n-butylcarbonyloxy group, sec-butylcarbonyloxy group, tert-butyl. Examples thereof include a carbonyloxy group, a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.

b9〜Rb12の脂肪族炭化水素基のうち好ましい基は例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基などである。
b9〜Rb11の脂環式炭化水素基のうち好ましい基は例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、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)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などである。
b12の芳香族炭化水素基のうち好ましい基は例えば、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、ビフェニリル基及びナフチル基などである。
b12の脂肪族炭化水素基を有する芳香族炭化水素基としては、アラルキル基が挙げられ、具体的にはベンジル基が挙げられる。
b9とRb10との組み合わせが結合して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−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11とRb12との組み合わせが結合して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及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Among the aliphatic hydrocarbon groups represented by R b9 to R b12 , preferred groups are, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, A hexyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, and the like.
Among the alicyclic hydrocarbon groups represented by R b9 to R b11 , preferred groups are, for example, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1 -(Adamantan-1-yl) alkane-1-yl group and isobornyl group.
Among the aromatic hydrocarbon groups represented by R b12 , preferred groups are, for example, phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl. Group, biphenylyl group, naphthyl group and the like.
The aromatic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group represented by R b12 includes an aralkyl group, and specifically includes a benzyl group.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b9 and R b10 include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Etc.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

例示した有機カチオンの中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、以下の式(b2−1−1)で表される有機カチオン〔以下、「カチオン(b2−1−1)」という。〕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である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、R19、R20及びR21がいずれもメチル基である。)がさらに好ましい。

Figure 2012042933
式(b2−1−1)中、
b19、Rb20及び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の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
該脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基がより好ましい。該脂肪族炭化水素基は、置換基として、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を有していてもよい。
該脂環式炭化水素基の炭素数は4〜18であることが好ましい。前記脂環式炭化水素基は、置換基として、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を有していてもよい。
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以上のとき、複数のRb19は互いに同一でも異なっていてもよく、w2が2以上のとき、複数のRb20は互いに同一でも異なっていてもよく、x2が2以上のとき、複数のRb21は互いに同一でも異なっていてもよい。
なかでも、Rb19、Rb20及びRb21の各々は、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い。 Among the exemplified organic cations, the cation (b2-1) is preferable, and an organic cation represented by the following formula (b2-1-1) [hereinafter referred to as “cation (b2-1-1)”. ], More preferably a triphenylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0) or a tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = X2 = 1, and R 19 , R 20 and R 21 are all methyl groups).
Figure 2012042933
In formula (b2-1-1),
R b19 , R b20 and 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, or an alicyclic hydrocarbon having 3 to 18 carbon atoms. Represents a group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
As this aliphatic hydrocarbon group, a C1-C12 aliphatic hydrocarbon group is preferable, and a C1-C12 alkyl group is more preferable. The aliphatic hydrocarbon group may have a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms as a substituent.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may have a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group as a substituent.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 may be the same as or different from each other. When w2 is 2 or more, the plurality of R b20 may be the same or different from each other. R b21 may be the same as or different from each other.
Among them, each of R b19 , R b20 and R b21 is 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. preferable.

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 2012042933
Specific examples of the cation (b2-1-1) include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
このような有機カチオンを有する酸発生剤(B)を含む本レジスト組成物は、より良好なフォーカスマージンでレジストパターンを製造することができるという利点もある。
Figure 2012042933
The resist composition containing such an acid generator (B) having an organic cation has an advantage that a resist pattern can be produced with a better focus margin.

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 2012042933
Specific examples of the cation (b2-2) include the following.
Figure 2012042933

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 2012042933
Specific examples of the cation (b2-3) include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

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 2012042933
Specific examples of the cation (b2-4) include the following.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

酸発生剤(B)は上述のスルホン酸アニオン及び上述の有機カチオンの組合せであり、これらは任意に組み合わせることができるが、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)のいずれかで表されるスルホン酸アニオンとカチオン(b2−1−1)との組合せである酸発生剤(B)、並びに式(b1−1−3)〜式(b1−1−5)のいずれかで表されるスルホン酸アニオンとカチオン(b2−3)との組合せである酸発生剤(B)が好ましい。   The acid generator (B) is a combination of the above-described sulfonic acid anion and the above-mentioned organic cation, and these can be arbitrarily combined, but those represented by the formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) Any of acid generator (B) which is a combination of a sulfonate anion and a cation (b2-1-1) represented by any one of formula (b1-1-3) to formula (b1-1-5) An acid generator (B) which is a combination of a sulfonate anion and a cation (b2-3) represented by

さらに好ましい酸発生剤(B)は、以下の式(B1−1)〜式(B1−17)のいずれかで表される塩である。これらの中でも、Yが置換基を有していてもよい脂環式炭化水素基である塩が好ましく、具体的には、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−4)、式(B1−5)、式(B1−6)、式(B1−11)及び式(B1−15)のいずれかで表される塩がより好ましい。また、酸発生剤(B)を製造することが容易であるなどの点では、トリフェニルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤(B)が好ましく、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−6)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)及び(B1−14)、並びに式(B1−3)のいずれかで表される塩がより好ましい。

Figure 2012042933
A more preferable acid generator (B) is a salt represented by any of the following formulas (B1-1) to (B1-17). Among these, a salt in which Y is an alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent is preferable, and specifically, the formula (B1-1), the formula (B1-2), the formula (B1- 3), a salt represented by any one of formula (B1-4), formula (B1-5), formula (B1-6), formula (B1-11) and formula (B1-15) is more preferable. Further, in terms of easy production of the acid generator (B), an acid generator (B) containing a triphenylsulfonium cation or a tolylsulfonium cation is preferable, and the formula (B1-1), the formula ( B1-2), Formula (B1-6), Formula (B1-11), Formula (B1-12), Formula (B1-13) and (B1-14), and Formula (B1-3) The salts represented are more preferred.
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

Figure 2012042933
Figure 2012042933

<塩基性化合物(以下、「塩基性化合物(C)」という。)>
本レジスト組成物は、塩基性化合物(C)を含むことが好ましい。ここでいう「塩基性化合物」とは、酸を捕捉するという特性を有する化合物、特に、酸発生剤から発生する酸を捕捉するという特性を有する化合物を意味する。
<Basic Compound (hereinafter referred to as “Basic Compound (C)”)>
The resist composition preferably contains a basic compound (C). The “basic compound” as used herein means a compound having a property of capturing an acid, particularly a compound having a property of capturing an acid generated from an acid generator.

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であり、例えば、アミン及びアンモニウムヒドロキシドを挙げることができる。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、以下の式(C2)で表される芳香族アミン、特に、以下の式(C2−1)で表されるアニリン類が挙げられる。

Figure 2012042933
ここで、Arc1は、芳香族炭化水素基を表す。
c5及びRc6は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族炭化水素基(好ましくは、炭素数1〜6程度の脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜6程度のアルキル基である。)、脂環式炭化水素基(好ましくは、炭素数5〜10程度の脂環式炭化水素基である。)又は芳香族炭化水素基(好ましくは、炭素数6〜10程度の芳香族炭化水素基である。)を表す。但し、該脂肪族炭化水素基、該脂環式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、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、該アミノ基はさらに、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよい。
c7は、脂肪族炭化水素基(好ましくは、炭素数1〜6程度の脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜6程度のアルキル基である。)、炭素数1〜6程度のアルコキシ基、脂環式炭化水素基(好ましくは、炭素数5〜10程度の脂環式炭化水素基であり、さらに好ましくは、炭素数5〜10程度のシクロアルキル基である。)又は芳香族炭化水素基(好ましくは、炭素数6〜10程度の芳香族炭化水素基である。)を表す。但し、該脂肪族炭化水素基、該アルコキシ基、該脂環式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、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、該アミノ基はさらに、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよい。
m3は0〜3の整数を表す。m3が2以上のとき、複数のRc7は、互いに同一でも異なっていてもよい。 The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium hydroxides. 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 either an aromatic ring such as aniline with an amino group bonded thereto or a heteroaromatic amine such as pyridine. Preferable basic compounds (C) include aromatic amines represented by the following formula (C2), particularly anilines represented by the following formula (C2-1).
Figure 2012042933
Here, Ar c1 represents an aromatic hydrocarbon group.
R c5 and R c6 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group (preferably an aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms. Group), an alicyclic hydrocarbon group (preferably an alicyclic hydrocarbon group having about 5 to 10 carbon atoms) or an aromatic hydrocarbon group (preferably having about 6 to 10 carbon atoms). Represents an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group is substituted with a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group may further have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R c7 is an aliphatic hydrocarbon group (preferably an aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms), or 1 to carbon atoms. About 6 alkoxy groups and alicyclic hydrocarbon groups (preferably an alicyclic hydrocarbon group having about 5 to 10 carbon atoms, and more preferably a cycloalkyl group having about 5 to 10 carbon atoms). Or an aromatic hydrocarbon group (preferably an aromatic hydrocarbon group having about 6 to 10 carbon atoms). However, the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alkoxy group, the alicyclic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group is a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. It may be substituted, and the amino group may further have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
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.

式(C2)で表される芳香族アミンは例えば、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。
式(C2−1)で表されるアニリン類は例えば、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−ジメチルアニリン及びジフェニルアミンなどが挙げられる。
Examples of the aromatic amine represented by the formula (C2) include 1-naphthylamine and 2-naphthylamine.
Examples of the anilines represented by the formula (C2-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline and diphenylamine. Is mentioned.

また、以下の式(C3)〜式(C11)のいずれかで表される化合物を用いることができる。

Figure 2012042933
ここで、
c8は、上記Rc7で説明したいずれかの基を表す。
c20、Rc21、Rc23、Rc24、Rc25、Rc26、Rc27及びRc28の具体例は、上記Rc7で説明したいずれかの基を表す。
c9、Rc10、Rc11、Rc12、Rc13、Rc14、Rc16、Rc19及びRc22の具体例は、前記のRc5及びRc6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が2以上であるとき、複数のRc20は互いに同一でも異なっていてもよく、p3が2以上であるとき、複数のRc21は互いに同一でも異なっていてもよく、q3が2以上であるとき、複数のRc24は互いに同一でも異なっていてもよく、r3が2以上であるとき、複数のRc25は互いに同一でも異なっていてもよく、s3が2以上であるとき、複数のRc26は互いに同一でも異なっていてもよく、t3が2以上であるとき、複数のRc27は互いに同一でも異なっていてもよく、u3が2以上であるとき、複数のRc28は互いに同一でも異なっていてもよい。
c15は、脂肪族炭化水素基(好ましくは、炭素数1〜6程度の脂肪族炭化水素基である。)、脂環式炭化水素基(好ましくは、炭素数3〜6程度の脂環式炭化水素基である。
)又はアルカノイル基(好ましくは、炭素数2〜6程度のアルカノイル基である。)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は同一であっても異なってもよい。
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、炭素数1〜6程度の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは、炭素数1〜6程度のアルカンジイル基である。)、カルボニル基、−C(=NH)−、−C(=NRc3)−(但し、Rc3は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)、硫黄原子、ジスルフィド結合(−S−S−)又はこれらの組合せを表す。
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、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜6程度である。
アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられ、好ましくは炭素数2〜6程度である。 In addition, a compound represented by any of the following formulas (C3) to (C11) can be used.
Figure 2012042933
here,
R c8 represents any of the groups described for R c7 above.
Specific examples of R c20, R c21, R c23 , R c24, R c25, R c26, R c27 and R c 28 represents any of the groups described above R c7.
Specific examples of R c9 , R c10 , R c11 , R c12 , R c13 , R c14 , R c16 , R c19 and R c22 represent any of the groups described above for R c5 and R c6 .
o3, p3, q3, r3, s3, t3 and u3 each independently represents an integer of 0 to 3. When o3 is 2 or more, the plurality of R c20 may be the same or different from each other. When p3 is 2 or more, the plurality of R c21 may be the same or different from each other, and q3 is 2 or more. when a plurality of R c24 may be the same or different, when r3 is 2 or more, plural R c25 may be the same or different, when s3 is 2 or more, plural R c 26 when it may be the same or different, is t3 is 2 or more, plural R c27 may be the same or different, when u3 is 2 or more, the plurality of R c 28 are identical or different from each other May be.
R c15 is an aliphatic hydrocarbon group (preferably an aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 6 carbon atoms), an alicyclic hydrocarbon group (preferably an alicyclic group having about 3 to 6 carbon atoms). It is a hydrocarbon group.
) Or an alkanoyl group (preferably an alkanoyl group having about 2 to 6 carbon atoms).
n3 represents an integer of 0 to 8. When n3 is 2 or more, the plurality of R c15 may be the same or different.
L c1 and L c2 are each independently a divalent aliphatic hydrocarbon group (preferably an aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkane having about 1 to 6 carbon atoms. A diyl group), a carbonyl group, —C (═NH) —, —C (═NR c3 ) — (wherein R c3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), a sulfur atom, and a disulfide. It represents a bond (—S—S—) or a combination thereof.
The aliphatic hydrocarbon group represented by R c15 preferably has about 1 to 6 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group preferably has about 3 to 6 carbon atoms.
Examples of the alkanoyl group include an acetyl group, a 2-methylacetyl group, a 2,2-dimethylacetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a pentanoyl group, and a 2,2-dimethylpropionyl group. It is about 2-6.

化合物(C4)としては例えば、ピペラジンなどが挙げられる。
化合物(C5)としては例えば、モルホリンなどが挙げられる。
化合物(C6)としては例えば、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。
化合物(C7)としては例えば、2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
化合物(C8)としては例えば、イミダゾール及び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’−ジピリジルアミン及び2,2’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。
化合物(C11)としては例えば、ビピリジンなどが挙げられる。
Examples of the compound (C4) include piperazine.
Examples of the compound (C5) include morpholine.
Examples of the compound (C6) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound (C7) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound (C8) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound (C9) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound (C10) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 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 Examples include '-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, and 2,2'-dipiconylamine.
Examples of the compound (C11) include bipyridine.

塩基性化合物(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及び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 basic 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, methyl Dioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyl Hexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexa Examples include methylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, and 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane. .

アンモニウムヒドロキシドとしては例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド及びコリンなどが挙げられる。   Examples of ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, and 3- (trifluoromethyl). Examples thereof include phenyltrimethylammonium hydroxide and choline.

本レジスト組成物に用いる塩基性化合物(C)としては、ジイソプロピルアニリンが好ましく、2,6−ジイソプロピルアニリンがより好ましい。   As a basic compound (C) used for this resist composition, diisopropyl aniline is preferable and 2, 6- diisopropyl aniline is more preferable.

<溶剤(D)>
本レジスト組成物に含まれる溶剤(D)は、用いる樹脂(A)の種類及びその量と、酸発生剤(B)の種類及びその量とに応じ、さらに後述するレジストパターンの製造において、基板上に本レジスト組成物を塗布する際の塗布性が良好となるという点から適宜、最適なものを選ぶことができる。
<Solvent (D)>
The solvent (D) contained in the resist composition is a substrate in the production of a resist pattern, which will be described later, according to the type and amount of the resin (A) used and the type and amount of the acid generator (B). An optimum one can be appropriately selected from the viewpoint that the coating property when the resist composition is applied to the top is improved.

好適な溶剤(D)の例としては、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などの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などの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などのエステル類;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などのケトン類;γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類を挙げることができる。溶剤(D)は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of suitable solvents (D) 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 Examples thereof include esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; and cyclic esters such as γ-butyrolactone. Only 1 type may be used for a solvent (D) and it may use 2 or more types together.

<その他の成分>
本レジスト組成物は、必要に応じて、樹脂(A)、酸発生剤(B)、溶剤(D)及び必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)以外の構成成分を含んでいてもよい。この構成成分を「成分(F)」という。かかる成分(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、安定剤及び染料などである。
<Other ingredients>
The resist composition may contain components other than the resin (A), the acid generator (B), the solvent (D), and the basic compound (C) used as necessary, as necessary. . This component is referred to as “component (F)”. The component (F) is not particularly limited, and includes additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, and dyes.

<本レジスト組成物の調製方法>
本レジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(B)及び溶剤(D)を混合することで、又は、樹脂(A)、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及び溶剤(D)を混合することで調製することができる。さらに、上述のとおり成分(F)を混合することもある。
かかる混合において、その混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、用いる樹脂(A)などの種類や樹脂(A)などの溶剤(D)に対する溶解度に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて選べばよく、0.5〜24時間が好ましい。なお、混合手段は特に限定されず、攪拌混合などを用いることができる。
本レジスト組成物を調製する際に用いる各成分の使用量により、本レジスト組成物中の各成分の含有量を調節することができる。
<Preparation method of the present resist composition>
This resist composition is obtained by mixing the resin (A), the acid generator (B) and the solvent (D), or the resin (A), the acid generator (B), the basic compound (C) and the solvent. It can be prepared by mixing (D). Further, the component (F) may be mixed as described above.
In such mixing, the mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind with respect to the kind of resin (A) to be used and the solubility with respect to solvents (D), such as resin (A). What is necessary is just to select mixing time according to mixing temperature, and 0.5 to 24 hours are preferable. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
The content of each component in the present resist composition can be adjusted by the amount of each component used in preparing the present resist composition.

溶剤(D)の含有質量割合は、上述のとおり、樹脂(A)の種類などに応じて適宜調節できるが、本レジスト組成物総質量に対して90質量%以上が好ましく、より好ましくは92質量%以上であり、さらに好ましくは94質量%以上であり、99.9質量%以下が好ましく、より好ましくは99質量%以下である。溶剤(D)の含有質量割合が90質量%である本レジスト組成物では、組成物中の固形分は10質量%に相当する。「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。固形分は、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。
溶剤(D)の含有量が上記範囲内であると、例えば後述するレジストパターンの製造方法において、厚み30〜300nm程度の組成物層を形成しやすい。この観点からは、本レジスト組成物総質量に対する溶剤(D)の含有質量割合は、より好ましくは92質量%以上であり、さらに好ましくは94質量%以上である。該溶剤(D)の含有質量割合の上限は例えば、99.9質量%以下であり、好ましくは99質量%以下である。
この溶剤(D)の含有量は、本レジスト組成物を調製する際の溶剤(D)の使用量により制御可能であり、本レジスト組成物を調製した後には、該本レジスト組成物を、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に供して求めることもできる。
The content ratio of the solvent (D) can be appropriately adjusted according to the type of the resin (A) as described above, but is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass with respect to the total mass of the resist composition. %, More preferably 94% by mass or more, preferably 99.9% by mass or less, more preferably 99% by mass or less. In the present resist composition in which the content ratio of the solvent (D) is 90% by mass, the solid content in the composition corresponds to 10% by mass. “Solid content” means the total of resist composition components excluding the solvent (E) described later. Solid content can be measured by well-known analysis means, such as a liquid chromatography or a gas chromatography, for example.
When the content of the solvent (D) is within the above range, for example, in a method for producing a resist pattern described later, a composition layer having a thickness of about 30 to 300 nm is easily formed. From this viewpoint, the content ratio of the solvent (D) with respect to the total mass of the resist composition is more preferably 92% by mass or more, and still more preferably 94% by mass or more. The upper limit of the content ratio of the solvent (D) is, for example, 99.9% by mass or less, and preferably 99% by mass or less.
The content of the solvent (D) can be controlled by the amount of the solvent (D) used in preparing the resist composition. After preparing the resist composition, the resist composition It can also be obtained by using a known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.

本レジスト組成物に対する樹脂(A)の含有質量割合は、該本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、80質量%以上99質量%以下であると好ましい。   The content mass ratio of the resin (A) to the resist composition is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the total mass of the solid content of the resist composition.

本レジスト組成物に対する酸発生剤(B)の含有質量割合は、本レジスト組成物に含まれる樹脂(A)の総質量100質量部に対して、好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上であり、好ましくは30質量部以下であり、より好ましくは25質量部以下である。   The content ratio of the acid generator (B) to the resist composition is preferably 1 part by mass or more, more preferably 100 parts by mass of the total mass of the resin (A) contained in the resist composition. It is 3 parts by mass or more, preferably 30 parts by mass or less, and more preferably 25 parts by mass or less.

本レジスト組成物に塩基性化合物(C)を用いる場合、その含有質量割合は本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、0.01〜1質量%程度が好ましい。   When using a basic compound (C) for this resist composition, the content mass ratio has preferable about 0.01-1 mass% with respect to the total mass of solid content of this resist composition.

樹脂(A)、酸発生剤(B)及び溶剤(D)、並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)等の各々の好適な含有質量割合も、本レジスト組成物を調製する際の各々の使用量により制御可能である。本レジスト組成物を調製した後には、該本レジスト組成物を、例えばガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーなどの公知の分析手段に供して求めることができる。   Resin (A), an acid generator (B), a solvent (D), and each suitable content mass ratio of the basic compound (C) used as needed are also used when preparing this resist composition. It can be controlled by the amount of each used. After preparing the resist composition, the resist composition can be obtained by subjecting the resist composition to known analysis means such as gas chromatography and liquid chromatography.

なお、成分(F)を本レジスト組成物に用いる場合には、当該成分(F)の種類に応じて、適切な含有量を調節することができる。   In addition, when using a component (F) for this resist composition, suitable content can be adjusted according to the kind of the said component (F).

上記のように、本レジスト組成物に含まれる各成分を混合した後は、孔径0.01〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。   As described above, after mixing the components included in the resist composition, it is preferable to filter using a filter having a pore diameter of about 0.01 to 0.2 μm.

<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)本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
を含むものである。以下、ここに示す工程の各々を、「工程(1)」〜「工程(5)」のようにいう。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition 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) It includes a step of developing the heated composition layer using a developing device. Hereinafter, each of the steps shown here is referred to as “step (1)” to “step (5)”.

工程(1)における本レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーターなど、半導体の微細加工のレジスト材料塗布用として広く用いられている塗布装置によって行うことができる。かくして基板上にレジスト組成物からなる塗布膜が形成される。当該塗布装置の条件(塗布条件)を種々調節することで、該塗布膜の膜厚は調整可能であり、適切な予備実験などを行うことにより、所望の膜厚の塗布膜になるように塗布条件を選ぶことができる。本レジスト組成物を塗布する前の基板は、微細加工を実施しようとする種々のものを選ぶことができる。なお、本レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜の形成には例えば、市販の有機反射防止膜用組成物を用いることができる。   Application of the resist composition on the substrate in the step (1) can be performed by a coating apparatus widely used for applying a resist material for semiconductor microfabrication, such as a spin coater. Thus, a coating film made of a resist composition is formed on the substrate. The film thickness of the coating film can be adjusted by variously adjusting the conditions (coating conditions) of the coating apparatus, and by applying an appropriate preliminary experiment, the coating film can be applied to have a desired film thickness. You can choose the conditions. Various substrates to be subjected to microfabrication can be selected as the substrate before applying the resist composition. The substrate may be washed or an antireflection film may be formed before applying the resist composition. For example, a commercially available composition for an organic antireflection film can be used for forming the antireflection film.

工程(2)における乾燥は、基板上に塗布された本レジスト組成物、すなわち塗布膜から溶剤〔溶剤(D)〕を除去する。このような溶剤除去は、例えば、ホットプレートなどの加熱装置を用いた加熱手段(いわゆるプリベーク)、又は減圧装置を用いた減圧手段により、或いはこれらの手段を組み合わせて、該塗布膜から溶剤を蒸発させて除去することにより行われる。乾燥条件は、本レジスト組成物に含まれる溶剤(D)の種類などに応じて選択でき、例えばホットプレートを用いる加熱の場合、該ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度の範囲にすることが好ましい。また、減圧手段では、適当な減圧機の中に、塗布膜が形成された基板を封入した後、該減圧機の内部圧力を1〜1.0×10Pa程度にすればよい。かくして塗布膜から溶剤を除去することにより、該基板上には組成物層が形成される。 In the drying in the step (2), the solvent [solvent (D)] is removed from the resist composition coated on the substrate, that is, the coated film. Such solvent removal is performed by evaporating the solvent from the coating film by, for example, heating means using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), decompressing means using a decompressing device, or a combination of these means. It is performed by removing. The drying conditions can be selected according to the type of the solvent (D) contained in the resist composition. For example, in the case of heating using a hot plate, the surface temperature of the hot plate is set to a range of about 50 to 200 ° C. Is preferred. In the decompression means, after the substrate on which the coating film is formed is sealed in an appropriate decompressor, the internal pressure of the decompressor may be set to about 1 to 1.0 × 10 5 Pa. Thus, the composition layer is formed on the substrate by removing the solvent from the coating film.

工程(3)では該組成物層を露光する工程であり、好ましくは、露光機を用いて該組成物層を露光するものである。この際には、微細加工を実施しようとする所望のパターンが形成されたマスク(フォトマスク)を介して露光が行われる。露光機の露光光源としては、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又は半導体レーザなど)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域又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、該露光機は液浸露光機であってもよい。また、露光機は、電子線、超紫外光(EUV)を照射するものであってもよい。
上述のとおり、マスクを介して露光することにより、該組成物層には露光された部分(露光部)及び露光されていない部分(未露光部)が生じる。露光部の組成物層では該組成物層に含まれる酸発生剤(B)が露光エネルギーを受けて酸を発生し、さらに発生した酸との作用により、「アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂」が有する樹脂(A)にある酸不安定基が脱保護反応により親水性基を生じ、結果として露光部の組成物層にある上記樹脂(A)はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。一方、未露光部では露光エネルギーを受けていないため、上記樹脂(A)はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。かくして、露光部にある組成物層と未露光部にある組成物層とは、アルカリ水溶液に対する溶解性が著しく相違するため、アルカリ水溶液による現像によりレジストパターンを形成することができる。
Step (3) is a step of exposing the composition layer, and preferably the composition layer is exposed using an exposure machine. At this time, exposure is performed through a mask (photomask) on which a desired pattern to be finely processed is formed. As an exposure light source of the exposure machine, an ultraviolet light source such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), a solid-state laser light source (YAG In addition, various lasers such as a laser beam from a laser beam emitted from a semiconductor laser or the like to emit a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region can be used. The exposure machine may be an immersion exposure machine. The exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV).
As described above, by exposing through a mask, an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion) are generated in the composition layer. In the composition layer of the exposed portion, the acid generator (B) contained in the composition layer receives exposure energy to generate an acid, and further, by the action with the generated acid, “is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution. The acid labile group in the resin (A) possessed by the “resin that is soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid” generates a hydrophilic group by a deprotection reaction, and as a result, the resin ( A) is soluble in an alkaline aqueous solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (A) remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. Thus, since the composition layer in the exposed part and the composition layer in the unexposed part are remarkably different in solubility in the alkaline aqueous solution, a resist pattern can be formed by development with the alkaline aqueous solution.

工程(4)においては、露光部で生じうる脱保護基反応を、さらにその進行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。かかる加熱処理は前記工程(2)で示したホットプレートを用いる加熱手段等が好ましい。なお、工程(4)におけるホットプレート加熱を行う場合、該ホットプレートの表面温度は50〜200℃程度が好ましく、70〜150℃程度がより好ましい。加熱処理により、上記脱保護反応が促進される。   In the step (4), a heat treatment (so-called post-exposure baking) for further promoting the progress of the deprotecting group reaction that may occur in the exposed portion is performed. Such heat treatment is preferably the heating means using the hot plate shown in the step (2). In addition, when performing hot plate heating in a process (4), about 50-200 degreeC is preferable and the surface temperature of this hot plate has more preferable about 70-150 degreeC. The deprotection reaction is promoted by the heat treatment.

工程(5)は、加熱後の組成物層を現像する工程であり、好ましくは、加熱後の組成物層を現像装置により現像するものである。ここでいう現像とは、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させることにより、露光部の組成物層を該アルカリ水溶液に溶解させて除去することである。未露光部の組成物層は、上述のとおりアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶であるため、基板上に残り、当該基板上にレジストパターンが製造される。
前記アルカリ水溶液としては、「アルカリ現像液」と称される本技術分野で公知のものを用いることができる。該アルカリ水溶液としては例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液や(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)の水溶液などが挙げられる。
Step (5) is a step of developing the heated composition layer, and preferably the heated composition layer is developed with a developing device. The term “development” as used herein refers to removing the composition layer in the exposed area by dissolving it in the aqueous alkali solution by bringing the heated composition layer into contact with the aqueous alkali solution. Since the composition layer in the unexposed area is insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution as described above, it remains on the substrate, and a resist pattern is produced on the substrate.
As the alkaline aqueous solution, those known in this technical field called “alkaline developer” can be used. Examples of the alkaline aqueous solution include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and an aqueous solution of (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).

現像後は、好ましくは超純水などでリンス処理を行い、さらに基板及びレジストパターン上に残存している水分を除去することが好ましい。   After the development, it is preferable to perform a rinsing treatment with ultrapure water or the like, and to further remove water remaining on the substrate and the resist pattern.

かくして、基板上に製造されたレジストパターンは極めて優れたLERを有するものとなる。   Thus, the resist pattern manufactured on the substrate has an extremely excellent LER.

<用途>
本レジスト組成物は、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に有用であり、さらに、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も有用である。また、液浸露光用のレジスト組成物として好適に利用できる。
<Application>
This resist composition is useful as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, and a resist composition for electron beam (EB) irradiation or a resist composition for EUV exposure. It is also useful as a product. Moreover, it can utilize suitably as a resist composition for immersion exposure.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有質量割合ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。樹脂(A)の組成比(樹脂(A)製造に用いた各モノマーに由来する構造単位の、樹脂(A)に対する共重合比)は、重合終了後の反応液における未反応モノマー量を、液体クロマトグラフィーを用いて測定し、得られた結果から重合に用いられたモノマー量を求めることにより算出した。また重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析の条件は下記のとおりである。
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)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “part” representing the content mass ratio or the amount used are based on mass unless otherwise specified. The composition ratio of the resin (A) (copolymerization ratio of the structural unit derived from each monomer used for the production of the resin (A) to the resin (A)) is the amount of unreacted monomer in the reaction liquid after the polymerization is finished. It measured using the chromatography, and computed by calculating | requiring the monomer amount used for superposition | polymerization from the obtained result. The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The conditions for gel permeation chromatography analysis are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-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)

合成例(樹脂(A)などの合成)
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。

Figure 2012042933
以下、これらのモノマーを「モノマー(A)」〜「モノマー(H)」、「モノマー(a−1)」、「モノマー(a−2)」という。 Synthesis example (synthesis of resin (A), etc.)
The compounds (monomers) used in the resin synthesis are shown below.
Figure 2012042933
Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (A)” to “monomer (H)”, “monomer (a-1)”, and “monomer (a-2)”.

合成例1〔樹脂A1の合成〕
モノマー(F)、モノマー(a−1)、モノマー(G)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)を、そのモル比〔モノマー(F):モノマー(a−1):モノマー(G):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(D)〕が、20:10:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを75℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。回収した樹脂を再度、ジオキサンに溶解し、この溶解液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.5×10である共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、モノマー(F)、モノマー(a−1)、モノマー(G)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A1とする。

Figure 2012042933
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin A1]
Monomer (F), monomer (a-1), monomer (G), monomer (B), monomer (C) and monomer (D) are mixed in a molar ratio [monomer (F): monomer (a-1): monomer. (G): monomer (B): monomer (C): monomer (D)] are mixed in a ratio of 20: 10: 14: 6: 20: 30, and all the monomers are added to this monomer mixture. The total mass of was mixed with 1.5 mass times dioxane. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is again dissolved in dioxane, and this solution is poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice. By precipitation purification, a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.5 × 10 3 was obtained with a yield of 68%. This copolymer has the following structural units derived from the monomer (F), the monomer (a-1), the monomer (G), the monomer (B), the monomer (C) and the monomer (D), respectively. Yes, this is resin A1.
Figure 2012042933

合成例2〔樹脂A2の合成〕
モノマー(E)、モノマー(a−1)、モノマー(G)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)を、そのモル比〔モノマー(E):モノマー(a−1):モノマー(G):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(D)〕が、20:10:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを75℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。回収した樹脂を再度、ジオキサンに溶解し、この溶解液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.3×10である共重合体を収率73%で得た。この共重合体は、モノマー(E)、モノマー(a−1)、モノマー(G)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2とする。

Figure 2012042933
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin A2]
Monomer (E), monomer (a-1), monomer (G), monomer (B), monomer (C), and monomer (D) are in a molar ratio [monomer (E): monomer (a-1): monomer (G): monomer (B): monomer (C): monomer (D)] are mixed in a ratio of 20: 10: 14: 6: 20: 30, and all the monomers are added to this monomer mixture. The total mass of was mixed with 1.5 mass times dioxane. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is again dissolved in dioxane, and this solution is poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice. By precipitation purification, a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.3 × 10 3 was obtained in a yield of 73%. This copolymer has the following structural units derived from monomer (E), monomer (a-1), monomer (G), monomer (B), monomer (C) and monomer (D), respectively. Yes, this is resin A2.
Figure 2012042933

合成例3〔樹脂A3の合成〕
モノマー(E)、モノマー(a−2)、モノマー(G)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)を、そのモル比〔モノマー(E):モノマー(a−2):モノマー(G):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(D)〕が、20:10:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを75℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。回収した樹脂を再度、ジオキサンに溶解し、この溶解液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.8×10である共重合体を収率70%で得た。この共重合体は、モノマー(E)、モノマー(a−2)、モノマー(G)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A3とする。

Figure 2012042933
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin A3]
Monomer (E), monomer (a-2), monomer (G), monomer (B), monomer (C), and monomer (D) are in a molar ratio [monomer (E): monomer (a-2): monomer (G): monomer (B): monomer (C): monomer (D)] are mixed in a ratio of 20: 10: 14: 6: 20: 30, and all the monomers are added to this monomer mixture. The total mass of was mixed with 1.5 mass times dioxane. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is again dissolved in dioxane, and this solution is poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice. By precipitation purification, a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.8 × 10 3 was obtained with a yield of 70%. This copolymer has the following structural units derived from the monomer (E), the monomer (a-2), the monomer (G), the monomer (B), the monomer (C) and the monomer (D), respectively. Yes, this is resin A3.
Figure 2012042933

合成例4〔樹脂A4の合成〕
モノマー(A)、モノマー(a−1)、及びモノマー(B)を、そのモル比〔モノマー(A):モノマー(a−1):モノマー(B)〕が、37.5:37.5:25の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを75℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。回収した樹脂を再度、ジオキサンに溶解し、この溶解液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.3×10である共重合体を収率63%で得た。この共重合体は、モノマー(A)、モノマー(a−1)、及びモノマー(B)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A4とする。

Figure 2012042933
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin A4]
The monomer (A), monomer (a-1), and monomer (B) have a molar ratio [monomer (A): monomer (a-1): monomer (B)] of 37.5: 37.5: It mixed so that it might become a ratio of 25, and also 1.5 mass times dioxane was mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is again dissolved in dioxane, and this solution is poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice. By precipitation purification, a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.3 × 10 3 was obtained in a yield of 63%. This copolymer has the following structural units derived from the monomer (A), the monomer (a-1), and the monomer (B), respectively, and is designated as resin A4.
Figure 2012042933

合成例5〔樹脂A5の合成〕
モノマー(E)、モノマー(a−1)、モノマー(H)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)を、そのモル比〔モノマー(E):モノマー(a−1):モノマー(H):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(D)〕が、20:10:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを75℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。回収した樹脂を再度、ジオキサンに溶解し、この溶解液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.9×10である共重合体を収率71%で得た。この共重合体は、モノマー(E)、モノマー(a−1)、モノマー(H)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A5とする。

Figure 2012042933
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin A5]
Monomer (E), monomer (a-1), monomer (H), monomer (B), monomer (C), and monomer (D) are in a molar ratio [monomer (E): monomer (a-1): monomer (H): monomer (B): monomer (C): monomer (D)] are mixed at a ratio of 20: 10: 14: 6: 20: 30, and all the monomers are added to this monomer mixture. The total mass of was mixed with 1.5 mass times dioxane. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is again dissolved in dioxane, and this solution is poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice. By precipitation purification, a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.9 × 10 3 was obtained with a yield of 71%. This copolymer has the following structural units derived from the monomer (E), the monomer (a-1), the monomer (H), the monomer (B), the monomer (C) and the monomer (D), respectively. Yes, this is resin A5.
Figure 2012042933

合成例6〔樹脂A6の合成〕
モノマー(E)、モノマー(a−2)、モノマー(H)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)を、そのモル比〔モノマー(E):モノマー(a−2):モノマー(H):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(D)〕が、20:10:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを75℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。回収した樹脂を再度、ジオキサンに溶解し、この溶解液を、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.8×10である共重合体を収率75%で得た。この共重合体は、モノマー(E)、モノマー(a−2)、モノマー(H)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(D)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A6とする。

Figure 2012042933
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin A6]
Monomer (E), monomer (a-2), monomer (H), monomer (B), monomer (C), and monomer (D) are in a molar ratio [monomer (E): monomer (a-2): monomer (H): monomer (B): monomer (C): monomer (D)] are mixed at a ratio of 20: 10: 14: 6: 20: 30, and all the monomers are added to this monomer mixture. The total mass of was mixed with 1.5 mass times dioxane. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. The recovered resin is again dissolved in dioxane, and this solution is poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice. By precipitation purification, a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.8 × 10 3 was obtained in a yield of 75%. This copolymer has the following structural units derived from monomer (E), monomer (a-2), monomer (H), monomer (B), monomer (C) and monomer (D), respectively. Yes, this is resin A6.
Figure 2012042933

<レジスト組成物の調製>
合成例1で得られた樹脂A1〜樹脂A4;
以下に示す酸発生剤B1〜酸発生剤B3;
以下に示す塩基性化合物C1;
の各々を表1に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターでろ過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Resin A1 to Resin A4 obtained in Synthesis Example 1;
Acid generator B1 to acid generator B3 shown below;
Basic compound C1 shown below;
Each was dissolved in the solvent shown below in parts by mass shown in Table 1, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2012042933
Figure 2012042933

<樹脂>
A1〜A6:合成例1〜6の各々で得られた樹脂A1〜樹脂A6
<酸発生剤>
B1:式(B−1)で表される塩

Figure 2012042933
B2:式(B−2)で表される塩
Figure 2012042933
B3:みどり化学(株)製TPS−109
〔トリフェニルスルホニウム ペルフルオロブタンスルホネート〕 <Resin>
A1 to A6: Resin A1 to Resin A6 obtained in each of Synthesis Examples 1 to 6
<Acid generator>
B1: Salt represented by the formula (B-1)
Figure 2012042933
B2: salt represented by formula (B-2)
Figure 2012042933
B3: Midori Chemical Co., Ltd. TPS-109
[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
<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 <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

<レジストパターンの製造>
12インチのシリコン製ウェハ上に、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78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(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で、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。なお、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。
<Manufacture of resist pattern>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 78 nm. 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 application of the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) with a direct hot plate at a temperature described in the “PB” column of Table 1 for 60 seconds. 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.

各レジストパターンにおいて、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 each resist pattern, an exposure amount at which the line width of the 50 nm line-and-space pattern was 1: 1 was defined as effective sensitivity.

<ラインエッジラフネス評価(LER)>
得られたレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅が、
4.0nm以下であるものを「e」(excellent)、
4.5nm以下であるものを「g」(good)、
4.5nmを超えるものを「b」(bad)
とした。その結果を表2に示す。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
Observe the wall surface of the obtained resist pattern with a scanning electron microscope,
“E” (excellent) for 4.0 nm or less,
“G” (good), which is 4.5 nm or less,
What exceeds 4.5nm is "b" (bad)
It was. The results are shown in Table 2.

Figure 2012042933
Figure 2012042933

本レジスト組成物から得られたレジストパターンは、ラインエッジラフネス評価(LER)における結果が「e」又は「g」であることから、優れたLERを有するレジストパターンを製造できることが確認された。   The resist pattern obtained from this resist composition has a result of “e” or “g” in the line edge roughness evaluation (LER), so that it was confirmed that a resist pattern having excellent LER can be produced.

本発明のレジスト組成物は、優れたラインエッジラフネス(LER)を有するレジストパターンを製造することができる。   The resist composition of the present invention can produce a resist pattern having excellent line edge roughness (LER).

Claims (6)

(A)式(a)で表される化合物に由来する構造単位を有する樹脂及び
(B)式(B1)で表される塩を含むレジスト組成物。

Figure 2012042933
[式(a)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
環Wは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素環を表し、該脂環式炭化水素環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。
は、単結合又は−A−CO−O−を表す。
Aは炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
Figure 2012042933
[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、炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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の脂環式炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
(A) Resist composition comprising a resin having a structural unit derived from the compound represented by formula (a) and (B) a salt represented by formula (B1).

Figure 2012042933
[In the formula (a),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ring W represents an alicyclic hydrocarbon ring having 4 to 36 carbon atoms, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. .
X x represents a single bond or -A-CO-O-.
A represents a C1-C10 hydrocarbon group. ]
Figure 2012042933
[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 divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent; The methylene group contained in the aromatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is substituted with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. It may be.
Z + represents an organic cation. ]
前記式(a)における
Figure 2012042933
[式中、Wは上記と同じ意味を表す。*は結合手を表す。]
で表される基が、式(a−1A)で表される基又は式(a−2A)で表される基である請求項1記載のレジスト組成物。
Figure 2012042933
[式(a−1A)中、
アダマンタン環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。アダマンタン環に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。]
Figure 2012042933

[式(a−2A)中、
シクロヘキサン環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。シクロヘキサン環に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基に置き換わっていてもよい。
In the formula (a)
Figure 2012042933
[Wherein W represents the same meaning as described above. * Represents a bond. ]
The resist composition according to claim 1, wherein the group represented by formula (a) is a group represented by formula (a-1A) or a group represented by formula (a-2A).
Figure 2012042933
[In the formula (a-1A),
The methylene group contained in the adamantane ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. The hydrogen atom contained in the adamantane ring is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be replaced by a group hydrocarbon group. * Represents a bond. ]
Figure 2012042933

[In the formula (a-2A),
The methylene group contained in the cyclohexane ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. The hydrogen atom contained in the cyclohexane ring is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be replaced by a group hydrocarbon group.
]
前記(A)が、式(a)で表される化合物に由来する構造単位に加え、式(a1−1)で表される化合物に由来する構造単位及び式(a1−2)で表される化合物に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する樹脂である請求項1又は2記載のレジスト組成物。
Figure 2012042933
[式(a1−1)中、
a1は、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
k1は1〜7の整数を表す。
a4は、水素原子又はメチル基を表す。
a6は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
a2は、酸素原子又は−O−(CH2k2−CO−O−で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手である。
k2は1〜7の整数を表す。
a5は、水素原子又はメチル基を表す。
a7は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。]
In addition to the structural unit derived from the compound represented by the formula (a), the (A) is represented by the structural unit derived from the compound represented by the formula (a1-1) and the formula (a1-2). The resist composition according to claim 1 or 2, which is a resin having at least one selected from the group consisting of structural units derived from compounds.
Figure 2012042933
[In the formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
k1 represents an integer of 1 to 7.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—. * Is a bond to a carbonyl group.
k2 represents an integer of 1 to 7.
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]
前記(A)が、式(a)で表される化合物に由来する構造単位に加え、式(a3−1)で表される化合物に由来する構造単位、式(a3−2)で表される化合物に由来する構造単位及び式(a3−3)で表される化合物に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する樹脂である請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2012042933
[式(a3−1)中、
a4は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
k3は1〜7の整数を表す。
a18は、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の整数を表し、p1が2以上のとき、複数のRa21は同一であっても異なってもよい。
式(a3−2)中、
a5は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a22は、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は、0〜3の整数を表し、q1が2以上のとき、複数のRa22は同一であっても異なってもよい。
式(a3−3)中、
a6は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
a23は、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。r1は、0〜3の整数を表し、r1が2以上のとき、複数のRa23は同一であっても異なってもよい。]
In addition to the structural unit derived from the compound represented by the formula (a), the (A) is represented by the structural unit derived from the compound represented by the formula (a3-1) and the formula (a3-2). The resist composition according to any one of claims 1 to 3, which is a resin having at least one selected from the group consisting of a structural unit derived from a compound and a structural unit derived from a compound represented by formula (a3-3). .
Figure 2012042933
[In the formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
k3 represents an integer of 1 to 7.
R a18 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, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same or different.
In formula (a3-2),
L a5 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
R a22 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. q1 represents an integer of 0 to 3, and when q1 is 2 or more, a plurality of Ra22s may be the same or different.
In formula (a3-3),
L a6 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—. * Represents a bond with a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. r1 represents an integer of 0 to 3, and when r1 is 2 or more, a plurality of Ra23s may be the same or different. ]
前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である請求項1〜4のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 1, wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. (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)組成物層を露光する工程、
(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,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the composition layer after heating;
A method for producing a resist pattern including:
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