JP2012048155A - Resist composition - Google Patents

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Takashi Hiraoka
崇志 平岡
Tatsuro Masuyama
達郎 増山
Koji Ichikawa
幸司 市川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that resolution of a resist pattern obtained in a conventional resist composition is not always satisfactory.SOLUTION: An resist composition of this invention comprises: a resin which is insoluble or sparingly soluble in an aqueous alkali solution, and can dissolve in an aqueous alkali solution by an action of an acid; an acid generator; a photobase generator; a compound represented by formula (I); and a solvent. [In formula (I), Rand Rare each independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a heterocyclic group, or may be bonded to each other to form a ring.]

Description

本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いる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 using the resist composition.

従来、種々のレジスト組成物が提案されており、例えば、メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、メタクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル及びα−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトンを重合させてなる樹脂と、トリフェニルスルホニウム1−((3−ヒドロキシアダマンチル)メトキシカルボニル)ジフルオロメタンスルホナートからなる酸発生剤と、2,6−ジイソプロピルアニリンからなるクエンチャーと、溶剤とからなる化学増幅型のレジスト組成物(特許文献1(実施例1)参照)が提案されている。   Conventionally, various resist compositions have been proposed, for example, a resin obtained by polymerizing 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone. Chemically amplified resist composition comprising an acid generator composed of 1-((3-hydroxyadamantyl) methoxycarbonyl) difluoromethanesulfonate, a quencher composed of 2,6-diisopropylaniline, and a solvent (See Patent Document 1 (Example 1)).

特開2006−257078号公報JP 2006-257078 A

従来のレジスト組成物では、得られるレジストパターンの解像度が必ずしも満足できるものではなかった。   In the conventional resist composition, the resolution of the resist pattern obtained is not always satisfactory.

本発明は、以下の発明を含む。
[1] 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と、酸発生剤と、光塩基発生剤と、式(I)で表される化合物と溶剤とを含むレジスト組成物。
The present invention includes the following inventions.
[1] A resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkaline solution and becomes soluble in an aqueous alkaline solution by the action of an acid, an acid generator, a photobase generator, a compound represented by formula (I), and a solvent A resist composition comprising:


[式(I)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12の炭化水素基又は複素環基を表すか、互いに結合して環を形成する。]

[In Formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a heterocyclic group, or are bonded to each other to form a ring. ]

[2] 前記光塩基発生剤が、式(II)で表される化合物である[1]記載のレジスト組成物。 [2] The resist composition according to [1], wherein the photobase generator is a compound represented by the formula (II).


[式(II)中、R3は、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
4は、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基又はシアノ基で置換されていてもよい。
5は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基又はフッ素原子を有する炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−、−CO−又は−SO2−で置き換わっていてもよい。]

[In Formula (II), R 3 represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 4 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic carbon atom having 3 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrogen group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a hydroxyl group or a cyano group.
R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbon group having a fluorine atom having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms having a fluorine atom, and the saturated hydrocarbon —CH 2 — contained in the group may be replaced by —O—, —CO— or —SO 2 —. ]

[3] (1)[1]又は[2]記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)基板上に塗布されたレジスト組成物から前記溶剤を除去することにより、該基板上に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、および、
(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。
[3] (1) A step of applying the resist composition according to [1] or [2] on a substrate,
(2) forming a composition layer on the substrate by removing the solvent from the resist composition coated on the substrate;
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and
(5) a step of developing the composition layer after heating;
A method for producing a resist pattern including:

本発明のレジスト組成物によれば、優れた解像度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 resolution can be produced.

本発明のレジスト組成物は、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と、酸発生剤と、光塩基発生剤と、式(I)で表される化合物と、溶剤とを含む。以下、樹脂、酸発生剤、光塩基発生剤、式(I)で表される化合物及び溶剤の各々を説明し、これらを含むレジスト組成物、及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法を説明する。   The resist composition of the present invention is represented by the formula (I), a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution and becomes soluble in an aqueous alkali solution by the action of an acid, an acid generator, and a photobase generator. A compound and a solvent. Hereinafter, each of a resin, an acid generator, a photobase generator, a compound represented by the formula (I) and a solvent will be described, and a resist composition containing them and a method for producing a resist pattern using the resist composition will be described. explain.

<樹脂>
本発明のレジスト組成物に用いられる樹脂(以下、「樹脂(A)」という。)は、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸との作用によりアルカリ水溶液に可溶の樹脂に転化するという特性を有する。「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。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を以下、「酸不安定基」という。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。
<Resin>
The resin used for the resist composition of the present invention (hereinafter referred to as “resin (A)”) is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution and is converted into a resin soluble in an aqueous alkaline solution by the action of an acid. Has characteristics. “Becomes alkali-soluble 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. 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 is hereinafter referred to as “acid labile group”. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group, and a carboxy group is more preferable.

該樹脂(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種以上を併用してもよい。   The resin (A) can be produced by polymerizing a monomer having an acid labile group (hereinafter referred to as “monomer (a1)”). In the polymerization, only one type of monomer (a1) may be used, or two or more types may be used in combination.

<酸不安定基を有するモノマー(モノマー(a1))>
すでに説明したように、モノマー(a1)は酸不安定基を有する。親水性基がカルボキシ基である場合の酸不安定基は、例えば、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、オキシ基と結合する該有機残基の原子が3級炭素原子(但し橋かけ環状炭化水素基の橋頭炭素原子を除く)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。
<Monomer having an acid labile group (monomer (a1))>
As already explained, the monomer (a1) has an acid labile group. The acid labile group in the case where the hydrophilic group is a carboxy group is, for example, that the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to the oxy group is a tertiary carbon atom (provided that And a group which is a bridged cyclic hydrocarbon group (excluding bridgehead carbon 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)”).


[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は互いに結合して、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がメチレン基を有する場合、そのメチレン基は、オキシ基、チオキシ基(−S−)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。]

[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 having 1 to 8 carbon atoms. Represents a group or 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. When the ring formed by combining R a1 and R a2 , the aliphatic hydrocarbon group or the alicyclic hydrocarbon group has a methylene group, the methylene group is an oxy group, a thio group (—S— ) Or a carbonyl group.
* Represents a bond. ]

a1〜Ra3で表される脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基が挙げられる。このアルキル基の具体例は、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る。
a1〜Ra3で表される脂環式炭化水素基としては、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、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。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 include an alkyl group. Specific 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.
The alicyclic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 may be either 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.


[式中、*は結合手を表す。]

[In the formula, * represents a bond. ]

a1〜Ra3で表される脂環式炭化水素基は、その炭素数が3〜16のものが好ましい。 The alicyclic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms.

a1及びRa2が互いに結合して形成する環としては、例えば、単環式、多環式などの脂環式炭化水素基が挙げられる。具体的には、式(1)中の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)で表される基として、例えば、下記に示すものが挙げられる。これらの中でも、炭素数3〜12である環が好ましい。 Examples of the ring formed by combining R a1 and R a2 include alicyclic hydrocarbon groups such as monocyclic and polycyclic. Specific examples of the group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in formula (1) include those shown below. Among these, a ring having 3 to 12 carbon atoms is preferable.


[式中、*は酸素原子との結合手を表す。]

[In the formula, * represents a bond with an oxygen atom. ]

酸不安定基(1)の具体例としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、Ra1〜Ra3のうち少なくとも1つがtert−ブトキシカルボニル基であると好ましい。)、2−アルキル−2−アダマンチルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1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−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。 Specific examples of the acid labile group (1) include, for example, a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), wherein R a1 to R a3 are alkyl groups, at least one of R a1 to R a3 One is preferably a tert-butoxycarbonyl group.), 2-alkyl-2-adamantyloxycarbonyl 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) Wherein R a3 is an alkyl group) and 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl). Group which is a group).

モノマー(a1)は、好ましくは酸不安定基(1)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)アクリル系モノマー」とは、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するモノマーを意味する。   The monomer (a1) is preferably a monomer having both an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond in the molecule, and more preferably a (meth) acrylic group having an acid labile group (1). Monomer. Here, the “(meth) acrylic monomer” means a monomer having an acryloyl group or a methacryloyl group.

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の脂環式炭化水素基を有するものが好ましい。このような立体的に嵩高い脂環式炭化水素基を有するモノマー(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 an acid labile group (1), those having an acid labile group (1) having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. The resin (A) obtained by polymerizing the monomer (a1) having such a sterically bulky alicyclic hydrocarbon group was produced using a resist composition containing the resin (A). Sometimes, a resist pattern can be manufactured with better resolution.

脂環式炭化水素基を有する酸不安定基(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。)又は式(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。樹脂(A)を製造する際、これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1) having an alicyclic hydrocarbon group, the monomer represented by the formula (a1-1) (hereinafter referred to as “monomer (a1-1)”). ) Or a monomer represented by formula (a1-2) (hereinafter referred to as “monomer (a1-2)”). When manufacturing resin (A), these may be used independently and may use 2 or more types together.


[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、オキシ基又は*−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。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
o1は0〜3の整数を表す。
なお、式(a1−1)においてアダマンタン環にある「−(CH3m1」の表記は、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。]

[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent an oxy group 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—).
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
o1 represents an integer of 0 to 3.
In addition, in the formula (a1-1), the notation “— (CH 3 ) m1 ” in the adamantane ring means that the 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 is m1. ]

a1及びLa2は、好ましくは、オキシ基又は*−O−(CH2f1−CO−O−(但し、f1は1〜4の整数を表す)で表される基あり、より好ましくはオキシ基である。f1は、より好ましくは1である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7で表される脂肪族炭化水素基としては、例えば、上記Ra1〜Ra3で例示したものが挙げられる。Ra6又は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。
a6又はRa7で表される脂環式炭化水素基としては、例えば、上記Ra1〜Ra3で例示したものが挙げられる。Ra6又はRa7で表される脂環式炭化水素基は、炭素数が好ましくは8以下であり、より好ましくは6以下である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
o1は、好ましくは1である。
L a1 and L a2 are preferably a group represented by an oxy group or * —O— (CH 2 ) f1 —CO—O— (where f1 represents an integer of 1 to 4), more preferably It is an oxy group. f1 is more preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R a6 and R a7 include those exemplified above for R a1 to R a3 . The aliphatic hydrocarbon group for R a6 or R a7 is preferably a group having 6 or less carbon atoms.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by R a6 or R a7 include those exemplified above for R a1 to R a3 . The alicyclic hydrocarbon group represented by R a6 or R a7 preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
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.
o1 is preferably 1.

アダマンチル基を有するモノマー(a1−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   As a monomer (a1-1) which has an adamantyl group, the following are mentioned, for example.

これらの中でも、モノマー(a1−1)としては、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート及び2−イソプロピル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートが好ましく、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、2−エチル−2−アダマンチルメタクリレート及び2−イソプロピル−2−アダマンチルメタクリレートがより好ましい。ここで、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。   Among these, as the monomer (a1-1), 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate and 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate are preferable. 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate and 2-isopropyl-2-adamantyl methacrylate are more preferred. Here, “(meth) acrylate” means acrylate or methacrylate.

シクロアルキル基を有するモノマー(a1−2)としては、例えば、以下のものが挙げられる。   As a monomer (a1-2) which has a cycloalkyl group, the following are mentioned, for example.

これらの中でも、モノマー(a1−2)としては、シクロアルキル基を有するものが好ましく、1−エチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートがより好ましく、1−エチルシクロヘキシルメタクリレートがさらに好ましい。   Among these, as a monomer (a1-2), what has a cycloalkyl group is preferable, 1-ethylcyclohexyl (meth) acrylate is more preferable, and 1-ethylcyclohexyl methacrylate is further more preferable.

樹脂(A)におけるモノマー(a1)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは10モル%以上(より好ましくは15モル%以上、さらに好ましくは20モル%以上)、好ましくは95モル%以下(より好ましくは90モル%以下、さらに好ましくは85%以下)である。   The content of the structural unit derived from the monomer (a1) in the resin (A) is preferably 10 mol% or more (more preferably 15 mol% or more, more preferably 20 mol% or more), preferably in all units of the resin. Is 95 mol% or less (more preferably 90 mol% or less, still more preferably 85% or less).

特に、樹脂(A)をモノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)を用いて製造する場合、得られる樹脂(A)の全構造単位を100モル%としたとき、これらモノマーに由来する構造単位の含有量の合計は、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%の範囲が一層好ましい。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、このような範囲にするためには、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)の使用量を調整すればよい。   In particular, when the resin (A) is produced using the monomer (a1-1) and / or the monomer (a1-2), when the total structural unit of the resulting resin (A) is 100 mol%, these monomers The total content of the derived structural units 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%. In order to bring the total content of the structural unit derived from the monomer (a1-1) and / or the structural unit derived from the monomer (a1-2) into such a range, when producing the resin (A) In addition, the amount of the monomer (a1-1) and / or the monomer (a1-2) used may be adjusted with respect to the amount of all the monomers used.

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)に用いる場合、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。   Moreover, when using the monomer (especially monomer (a1-1)) which has an adamantyl group for a monomer (a1), it has an adamantyl group with respect to the total amount (100 mol%) of this monomer (a1) usage-amount. 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 the resist composition containing resin (A) to become more favorable.

<酸安定モノマー>
樹脂(A)は、前記モノマー(a1)に加えて、酸不安定基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)を用いて得られる共重合体であると好ましい。
酸安定モノマーを併用して樹脂(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。
<Acid stable monomer>
The resin (A) is preferably a copolymer obtained using a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer”) in addition to the monomer (a1).
When the resin (A) is produced by using an acid-stable monomer in combination, the amount of acid-stable monomer may be determined based on the amount of monomer (a1) used. The ratio of the amount of monomer (a1) used and the amount of acid-stable monomer used is represented by [monomer (a1)] / [acid-stable monomer], preferably 10 to 80 mol% / 90 to 20 mol%, More preferably, it is 20-60 mol% / 80-40 mol%.

酸安定モノマーとしては、ヒドロキシ基又はラクトン環を分子内に有するものが好適である。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又は塗布膜から得られる組成物層と基板との間の密着性がより向上する。そのため、このレジスト組成物は良好な解像度で、レジストパターンを製造することができる。   As the acid stable monomer, those having a hydroxy group or a lactone ring in the molecule are suitable. 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 resin (A) having a unit is coated on a substrate with a resist composition containing the resin (A), the adhesion between the coating film formed on the substrate or the composition layer obtained from the coating film and the substrate More improved. Therefore, this resist composition can produce a resist pattern with good resolution.

まず、酸安定モノマーとして好適な、酸安定モノマー(a2)及び酸安定モノマー(a3)に関して具体例を挙げつつ説明する。   First, the acid stable monomer (a2) and the acid stable monomer (a3) suitable as the acid stable monomer will be described with specific examples.

<酸安定モノマー(a2)>
酸安定モノマー(a2)を用いる場合、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得る際の露光源の種類に応じて、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、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、フェノール性水酸基を有する酸安定モノマー〔例えば、ヒドロキシスチレン類等〕を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、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを用いることが好ましい。
<Acid stable monomer (a2)>
When the acid-stable monomer (a2) is used, a suitable acid-stable monomer (a2) can be mentioned depending on the type of exposure source when obtaining a resist pattern from the resist composition containing the resin (A). . That is, when the resist composition is used for KrF excimer laser exposure (wavelength: 248 nm), high energy beam exposure such as electron beam or EUV light, the acid stable monomer having a phenolic hydroxyl group as the acid stable monomer (a2) [For example, hydroxystyrenes and the like] are preferably used. When short-wave ArF excimer laser exposure (wavelength: 193 nm) is used, it is preferable to use an acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by the formula (a2-1) as the acid-stable monomer (a2).


[式(a2−1)中、
a3は、オキシ基又は*−O−(CH2k2−CO−O−を表し、k2は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a8は、水素原子又はメチル基を表す。
a9及びRa10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。
p1は、0〜10の整数を表す。]

[In the formula (a2-1),
L a3 represents an oxy group or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—, and k2 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a8 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a9 and R a10 each independently represents a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
p1 represents the integer of 0-10. ]

式(a2−1)では、La3は、好ましくは、オキシ基、*−O−(CH2e1−CO−O−(ここでe1は、1〜4の整数である)であり、より好ましくはオキシ基である。
a8は、好ましくはメチル基である。
a9は、好ましくは水素原子である。
a10は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
p1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 formula (a2-1), L a3 is preferably an oxy group, * —O— (CH 2 ) e1 —CO—O— (where e1 is an integer from 1 to 4), and more Preferably it is an oxy group.
R a8 is preferably a methyl group.
R a9 is preferably a hydrogen atom.
R a10 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
p1 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。   Examples of the acid stable monomer (a2-1) include the following.

これらの中でも、酸安定モノマー(a2−1)としては、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルオキシカルボニル)メチルが好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレートがより好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレートがさらに好ましい。   Among these, as the acid stable monomer (a2-1), 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 1- (3 , 5-dihydroxy-1-adamantyloxycarbonyl) methyl, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate are more preferred, and 3-hydroxy-1- More preferred are adamantyl methacrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl methacrylate.

上記のように、樹脂(A)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種以上を用いてもよい。   As described above, the acid-stable monomer (a2) used for the resin (A) can be selected according to the exposure source used for producing the resist pattern, but the acid-stable monomer (a2) can be selected from the exposure source. Depending on the type of the monomer, only one suitable monomer may be used, two or more suitable monomers may be used according to the type of exposure source, or a suitable monomer according to the type of exposure source, You may use 2 or more types which combined the acid stable monomer (a2) other than that.

樹脂(A)における酸安定モノマー(a2)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは3モル%以上(より好ましくは5モル%以上、さらに好ましくは7モル%以上)、好ましくは40モル%以下(より好ましくは35モル%以下、さらに好ましくは30%以下)である。   The content of the structural unit derived from the acid-stable monomer (a2) in the resin (A) is preferably 3 mol% or more (more preferably 5 mol% or more, more preferably 7 mol% or more) in all units of the resin. , Preferably 40 mol% or less (more preferably 35 mol% or less, still more preferably 30% or less).

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

酸安定モノマー(a3)は、式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるものが好ましい。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。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)」、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)」、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。   The acid stable monomer (a3) is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the 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 (a3) represented by the formula (a3-2) is represented as “ The acid stable monomer (a3-2) and the acid stable monomer (a3) represented by the formula (a3-3) are referred to as “acid stable monomer (a3-3)”.


[式(a3−1)、式(a3−2)及び式(a3−3)のいずれか中、
a4、La5及びLa6は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2k3−CO−O−を表す。k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a11、Ra12及びRa13は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a14は、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
q1は0〜5の整数を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
r1及びs1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。
q1、r1又はs1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa14、Ra15又はRa16は、それぞれ独立である。]

[In Formula (a3-1), Formula (a3-2) and Formula (a3-3),
L a4 , L a5 and L a6 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—. k3 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a11 , R a12 and R a13 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 represents an integer of 0 to 5.
R a15 and R a16 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
r1 and s1 each independently represents an integer of 0 to 3.
When q1, r1 or s1 is 2 or more, a plurality of R a14 , R a15 or R a16 are each independent. ]

式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2d1−CO−O−であることが好ましく(ここでd1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
a11〜Ra14は、好ましくはメチル基である。
a15及びRa16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。
q1、r1及びs1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。
In formula (a3-1) to formula (a3-3), L a4 to L a6 are preferably each independently —O— or * —O— (CH 2 ) d1 —CO—O— ( Here, d1 is an integer of 1 to 4, and more preferably —O—.
R a11 to R a14 are preferably a methyl group.
R a15 and R a16 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
q1, r1 and s1 are each independently preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1.

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

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

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

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)の中でも、(メタ)アクリル酸(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロ−2−オキソ−3−フリル、(メタ)アクリル酸2−(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イルオキシ)−2−オキソエチルが好ましく、メタクリル酸(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル、メタクリル酸テトラヒドロ−2−オキソ−3−フリル、メタクリル酸2−(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イルオキシ)−2−オキソエチルがより好ましい。 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 And methacrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl, tetrahydro-2-oxo-3-furyl methacrylate, 2- (methacrylic acid 2- ( 5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yloxy) -2-oxoethyl is more preferred.

樹脂(A)における酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、好ましくは5モル%以上(より好ましくは10モル%以上、さらに好ましくは15モル%以上)、好ましくは50モル%以下(より好ましくは40モル%以下、さらに好ましくは35%以下)である。   The content of the structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) in the resin (A) is preferably 5 mol% or more (more preferably 10 mol% or more, more preferably 15 mol% or more) in the total unit of the resin. , Preferably 50 mol% or less (more preferably 40 mol% or less, and still more preferably 35% or less).

樹脂(A)は、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が好ましい。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。   The resin (A) is preferably a copolymer obtained by polymerizing 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.

樹脂(A)は、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)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。   Resin (A) uses monomer (a1) and, if necessary, acid-stable monomer (a2) and acid-stable monomer (a3), which are suitable for all structural units of resin (A) as described above. After adjusting the amount of use so as to achieve a sufficient content, it can be produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method).

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは2,500以上であり、より好ましくは3,000以上である。該重量平均分子量の上限は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、ゲルパーミュ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。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more, more preferably 3,000 or more. The upper limit of 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>
レジスト組成物は、酸発生剤(以下、「酸発生剤(B)」ということがある。)を含有する。酸発生剤には、非イオン系酸発生剤、イオン系酸発生剤又はこれらを組み合わせて用いることができる。非イオン系酸発生剤としては、例えば、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、DNQ 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等がある。イオン系酸発生剤としては、例えば、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)がある。オニウム塩のアニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等がある。
<Acid generator>
The resist composition contains an acid generator (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”). As the acid generator, a nonionic acid generator, an ionic acid generator, or a combination thereof can be used. Examples of nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, DNQ). 4-sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include onium salts containing onium cations (for example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts). Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

酸発生剤(B)としては、例えば、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号や、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載されている、放射線によって酸を発生する化合物を、酸発生剤(B)として使用できる。   Examples of the acid generator (B) include JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, and JP-A-63-163452. JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent 3914407, European Patent 126, Compounds that generate an acid by radiation described in No. 712 and the like can be used as the acid generator (B).

酸発生剤(B)としては、分子内にフッ素原子を有するフッ素含有酸発生剤が好ましく、以下の式(B1)で表される酸発生剤(B)(以下、「酸発生剤(B1)」という。)が特に好ましい。この酸発生剤(B1)と化合物(I)とを含む本レジスト組成物は、ラインエッジラフネス(LER)が良好なレジストパターンを製造できるだけでなく、良好なフォーカスマージン(DOF)でレジストパターンを製造できるという利点がある。なお、以下の説明において、この酸発生剤(B1)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。 As the acid generator (B), a fluorine-containing acid generator having a fluorine atom in the molecule is preferable. The acid generator (B) represented by the following formula (B1) (hereinafter referred to as “acid generator (B1)”) Is particularly preferred. This resist composition containing the acid generator (B1) and the compound (I) can not only produce a resist pattern with good line edge roughness (LER), but also produce a resist pattern with good focus margin (DOF). There is an advantage that you can. In the following description, among the acid generators (B1), Z + having a positive charge is referred to as “organic cation”, and a negative charge obtained by removing the organic cation is referred to as “sulfonate anion”. There is.


[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基がメチレン基を有する場合、このメチレン基は、オキシ基又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の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がメチレン基を含む場合、そのメチレン基は、オキシ基、スルホニル基及びカルボニル基からなる群より選ばれる基で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]

[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and when the divalent saturated hydrocarbon group has a methylene group, the methylene group is replaced with an oxy group or a carbonyl group. It may be.
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; When the aromatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group contain a methylene group, the methylene group may be replaced with a group selected from the group consisting of an oxy group, a sulfonyl group and a carbonyl group.
Z + represents an organic cation. ]

1及びQ2のペルフルオロアルキル基は例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロ−sec−ブチル基、ペルフルオロ−tert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。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が好ましく、フッ素原子がより好ましい。 The perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 is, for example, a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoro-sec-butyl group, a perfluoro-tert-butyl group, a perfluoropentyl group, A perfluorohexyl group etc. are mentioned. Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

b1の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルキレン基、分岐状アルキレン基、単環式又は多環式の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としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、2−プロピリデン基等の直鎖状アルキレン基;直鎖状アルキレン基に、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−ブチル基等)の側鎖を有した分岐状アルキレン基、例えば、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基等の分岐状アルキレン基;1,3−シクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基等のシクロアルキレン基である単環式の脂環式炭化水素基;1,4−ノルボルニレン基、2,5−ノルボルニレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基等の多環式の脂環式炭化水素基;などが挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1 include a linear alkylene group, a branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and two or more of these groups. May be combined.
Specific examples of the divalent saturated hydrocarbon group include 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 A linear alkylene group such as a diyl group, a heptadecane-1,17-diyl group, a methylidene group, an ethylidene group, a propylidene group, or a 2-propylidene group; an alkyl group (particularly, A branched alkylene group having a side chain of a prime number 1-4 alkyl group, 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, -Methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene group, 2-methyl-1,4 A branched alkylene group such as a butylene group; a cycloalkylene group such as a 1,3-cyclobutylene group, a 1,3-cyclopentylene group, a 1,4-cyclohexylene group, and a 1,5-cyclooctylene group; Monocyclic alicyclic hydrocarbon group; polycyclic alicyclic carbonization such as 1,4-norbornylene group, 2,5-norbornylene group, 1,5-adamantylene group, 2,6-adamantylene group, etc. Hydrogen group; etc. It is.

b1の2価の飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が、オキシ基又はカルボニル基で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)で示される基又は式(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。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。なお、*は結合手を表し、一方はYと、他方はCQの炭素原子と結合している。 Examples of those in which the methylene group contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced by an oxy group 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 a formula (b1-2). It is the group shown. 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 the following formulas (b1-1) to (b1-6). In addition, * represents a bond, one is bonded to Y, and the other is bonded to a carbon atom of CQ 1 Q 2 .


[式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の飽和炭化水素基を表す。Lb4は、炭素数1〜13の飽和炭化水素基を表す。ただし、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の飽和炭化水素基を表す。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表す。ただし、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の飽和炭化水素基を表す。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の飽和炭化水素基を表す。ただし、Lb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。]

[In the formulas (b1-1) to (b1-6),
L b2 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. L b4 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12. ]

これらの中でも、Lb1としては、式(b1−1)で表される2価の基が好ましく、Lb2が単結合又はメチレン基である式(b1−1)で表される2価の基がより好ましい。 Among these, as L b1 , a divalent group represented by the formula (b1-1) is preferable, and a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or a methylene group. Is more preferable.

ここで、式(b1−1)〜式(b1−6)で表される2価の基の具体例を挙げる。式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Here, the specific example of the bivalent group represented by Formula (b1-1)-Formula (b1-6) is given. Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.

式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.

式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.

式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.

式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.

式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.

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。なお、このアルキル基は直鎖状であっても、分岐状であってもよい。
また、Yの脂環式炭化水素基としては、シクロアルキル基が好ましく、炭素数3〜12のシクロアルキル基がさらに好ましい。なお、ここでいうシクロアルキル基は単環式であっても、多環式であってもよい。また、環原子としてのみ炭素原子を有するシクロアルキル基に留まらず、環原子の炭素原子にアルキル基が結合してなる基もシクロアルキル基とする。
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.
Moreover, as an alicyclic hydrocarbon group of Y, a cycloalkyl group is preferable and a C3-C12 cycloalkyl group is more preferable. The cycloalkyl group here may be monocyclic or polycyclic. Further, not only a cycloalkyl group having a carbon atom as a ring atom but also a group formed by bonding an alkyl group to a carbon atom of a ring atom is a cycloalkyl group.

Yの脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基がメチレン基を含む場合、そのメチレン基は、オキシ基、スルホニル基(−SO−)及びカルボニル基からなる群より選ばれる基(2価の基)に置き換わっていてもよい。脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基が、オキシ基、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つがオキシ基に置き換わった基)、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、オキシ基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、オキシ基及びカルボニル基に置き換わった基)等が挙げられる。 When the aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group of Y contains a methylene group, the methylene group is a group selected from the group consisting of an oxy group, a sulfonyl group (—SO 2 —), and a carbonyl group (divalent). May be replaced. Examples of the group in which the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced with an oxy group, 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 are A group substituted with an oxy group), a cyclic ketone group (a group in which one or two methylene groups contained in an alicyclic hydrocarbon group are replaced with a carbonyl group), a sultone ring group (included in an alicyclic hydrocarbon group) Two adjacent methylene groups in the methylene group are groups in which the oxy group and the sulfonyl group are substituted, respectively, and the lactone ring group (the two adjacent methylene groups in the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group are: And groups in which an oxy group and a carbonyl group are substituted, respectively.

特に、Yの脂環式炭化水素基としては、式(Y1)、式(Y2)、式(Y3)、式(Y4)、式(Y5)、式(Y6)、式(Y7)、式(Y8)、式(Y9)、式(Y10)、式(Y11)、式(Y12)、式(Y13)、式(Y14)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y17)、式(Y18)、式(Y19)、式(Y20)、式(Y21)、式(Y22)、式(Y23)、式(Y24)、式(Y25)及び式(Y26)〔以下、「式(Y1)〜式(Y26)」のように表記する。〕のいずれかで表される基が挙げられる。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、オキシ基、スルホニル基及びカルボニル基からなる群より選ばれる2価の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。 In particular, as the alicyclic hydrocarbon group of Y, the formula (Y1), the formula (Y2), the formula (Y3), the formula (Y4), the formula (Y5), the formula (Y6), the formula (Y7), the formula ( Y8), formula (Y9), formula (Y10), formula (Y11), formula (Y12), formula (Y13), formula (Y14), formula (Y15), formula (Y16), formula (Y17), formula (Y Y18), Formula (Y19), Formula (Y20), Formula (Y21), Formula (Y22), Formula (Y23), Formula (Y24), Formula (Y25), and Formula (Y26) [hereinafter, "Formula (Y1)" To the expression (Y26). ] The group represented by either of these is mentioned. Here, the groups represented by the formula (Y12) to the 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 oxy group, a sulfonyl group, and a carbonyl group. Corresponds to a group replaced by a selected divalent group. In the groups represented by these formulas (Y1) to (Y26), * represents a bond bonded to L b1 .

Yとしては、これらの例示の中でも、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。   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.

上述のように、Yは置換基を有していてもよい。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ある水素原子が、置換基で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ある水素原子が、置換基で置換されている基を意味する。ここで置換基としては、例えば、ハロゲン原子(但し、フッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、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及び炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)等が挙げられる。この置換基としての脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい。また、脂肪族炭化水素基が有する置換基としては、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基でもよい。 As described above, Y may have a substituent. Here, the “aliphatic hydrocarbon group having a substituent” means a group in which a hydrogen atom in the aliphatic hydrocarbon group is substituted with a substituent. On the other hand, “an alicyclic hydrocarbon group having a substituent” means a group in which a hydrogen atom in the alicyclic hydrocarbon group is substituted with a substituent. Here, examples of the substituent include, for example, a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and 6 to 18 carbon atoms. An aromatic hydrocarbon group, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group or a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 (wherein R b1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, j2 being 0 to 4 Represents an integer). The aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and aralkyl group as the substituent may have, for example, an alkyl group, a halogen atom or a hydroxy group. Moreover, as a substituent which an aliphatic hydrocarbon group has, a C3-C16 alicyclic hydrocarbon group may be sufficient.

以下、置換基を有するYを例示する。置換基として脂肪族炭化水素基を有するYとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Hereinafter, Y having a substituent is exemplified. Examples of Y having an aliphatic hydrocarbon group as a substituent include the following.

ヒドロキシル基、または、ヒドロキシル基を置換基として有する脂肪族炭化水素基を有するYとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of Y having a hydroxyl group or an aliphatic hydrocarbon group having a hydroxyl group as a substituent include the following.

アルキル基を置換基として有する芳香族炭化水素基を有するYとしては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of Y having an aromatic hydrocarbon group having an alkyl group as a substituent include the following.

置換基として、−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基を有するYとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of Y having a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 as a substituent include the following.

Yとしては、ヒドロキシ基等を置換基として有していてもよいアダマンチル基が好ましく、より好ましくはアダマンチル基又はヒドロキシアダマンチル基である。   Y is preferably an adamantyl group which may have a hydroxy group or the like as a substituent, and more preferably an adamantyl group or a hydroxyadamantyl group.

スルホン酸アニオンとしては、式(B1)中、Lb1が式(b1−1)で表される基であるものが好ましく、式(b1−1−1)、式(b1−1−2)、式(b1−1−3)、式(b1−1−4)、式(b1−1−5)、式(b1−1−6)、式(b1−1−7)、式(b1−1−8)及び式(b1−1−9)〔以下、「式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)」のように表記する。〕で表されるものがより好ましい。この式(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において、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に、Yの範囲内で選択すればよく、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチル基が特に好ましい。 As the sulfonate anion, in formula (B1), it is preferable that L b1 is a group represented by formula (b1-1), and formula (b1-1-1), formula (b1-1-2), Formula (b1-1-3), Formula (b1-1-4), Formula (b1-1-5), Formula (b1-1-6), Formula (b1-1-7), Formula (b1-1 -8) and formula (b1-1-9) [hereinafter expressed as “formula (b1-1-1) to formula (b1-1-9)”. ] Is more preferable. In the sulfonate anion represented by any one of the formulas (b1-1-1) to (b1-1-9), R b2 and R b3 may be independently selected within the range of Y. And an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group is particularly preferable.

以下、具体的なスルホン酸アニオンを例示する。Lb1が式(b1−1)で表される基であり、Yが無置換又は置換基として脂肪族炭化水素基を有す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。 Hereinafter, specific sulfonate anions are exemplified. Examples of the sulfonate anion in which L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y is unsubstituted or has an aliphatic hydrocarbon group as a substituent include the following.

b1が式(b1−1)で表される基であり、Yが置換基として−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y has a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 as a substituent include, for example, Can be mentioned.

b1が式(b1−1)で表される基であり、Yがヒドロキシル基、又は、ヒドロキシル基を置換基として有する脂肪族炭化水素基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y has a hydroxyl group or an aliphatic hydrocarbon group having a hydroxyl group as a substituent include the following. It is done.

b1が式(b1−1)で表される基であり、Yが置換基として芳香族炭化水素基又はアラルキル基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y has an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group as a substituent include the following.

b1が式(b1−1)で表される基であり、Yが環状エーテル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 L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y is a cyclic ether group include the following.

b1が式(b1−1)で表される基であり、Yがラクトン環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 L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y is a lactone ring group include the following.

b1が式(b1−1)で表される基であり、Yが環状ケトン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 L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y is a cyclic ketone group include the following.

b1が式(b1−1)で表される基であり、Yがスルトン環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 L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y is a sultone ring group include the following.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yが無置換又は置換基として脂肪族炭化水素基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y is unsubstituted or has an aliphatic hydrocarbon group as a substituent include the following.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yが置換基として−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y has a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 as a substituent include, for example, Can be mentioned.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yがヒドロキシル基、又は、ヒドロキシル基を置換基として有する脂肪族炭化水素基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y has a hydroxyl group or an aliphatic hydrocarbon group having a hydroxyl group as a substituent include the following. It is done.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yが置換基としてアラルキル基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y has an aralkyl group as a substituent include the following.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yが環状エーテル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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y is a cyclic ether group include the following.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yがラクトン環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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y is a lactone ring group include the following.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yが環状ケトン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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y is a cyclic ketone group include the following.

b1が式(b1−2)で表される基であり、Yがスルトン環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 L b1 is a group represented by the formula (b1-2) and Y is a sultone ring group include the following.

b1が式(b1−3)で表される基であり、Yが無置換又は置換基として脂肪族炭化水素基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-3) and Y is unsubstituted or has an aliphatic hydrocarbon group as a substituent include the following.

b1が式(b1−3)で表される基であり、Yがヒドロキシル基、又は、ヒドロキシル基を置換基として有する脂肪族炭化水素基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-3) and Y has a hydroxyl group or an aliphatic hydrocarbon group having a hydroxyl group as a substituent include the following. It is done.

b1が式(b1−3)で表される基であり、Yが環状ケトン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 L b1 is a group represented by the formula (b1-3) and Y is a cyclic ketone group include the following.

b1が式(b1−4)で表される基であり、Yが置換基として脂肪族炭化水素基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-4) and Y has an aliphatic hydrocarbon group as a substituent include the following.

b1が式(b1−4)で表される基であり、Yがアルコキシ基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-4) and Y has an alkoxy group include the following.

b1が式(b1−4)で表される基であり、Yがヒドロキシル基、又は、ヒドロキシル基を置換基として有する脂肪族炭化水素基を有す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 L b1 is a group represented by the formula (b1-4) and Y has a hydroxyl group or an aliphatic hydrocarbon group having a hydroxyl group as a substituent include the following. It is done.

b1が式(b1−4)で表される基であり、Yが環状ケトン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 L b1 is a group represented by the formula (b1-4) and Y is a cyclic ketone group include the following.

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。 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.

酸発生剤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、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 include onium cation, sulfonium cation, iodonium cation, ammonium cation, benzothiazolium cation, and phosphonium cation. Among these, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.

酸発生剤(B1)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)〔以下、「式(b2−1)〜式(b2−4)」のように表記する。〕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。 The organic cation (Z + ) in the acid generator (B1) is also preferably a sulfonium cation and an iodonium cation, and more preferably the following formulas (b2-1), (b2-2), and (b2-3) And formula (b2-4) [hereinafter expressed as “formula (b2-1) to formula (b2-4)”. ] In accordance with the number of each formula, “cation (b2-1)”, “cation (b2-2)”, “cation (b2-3)” and “cation” (B2-4) ". ].

式(b2−1)において、Rb4、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。前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を有していてもよく、前記脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。 In Formula (b2-1), 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 6 carbon atoms. Represents an aromatic hydrocarbon group of ˜18. 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, and the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom. May have an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or 3 carbon atoms. It may have an -18 alicyclic hydrocarbon group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

式(b2−2)において、Rb7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。
In Formula (b2-2), 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.

式(b2−3)において、Rb9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(以下、「Rb9〜Rb11」のように表記する。)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であると好ましく、脂環式炭化水素基である場合、その炭素数は3〜18であると好ましく、4〜12であるとさらに好ましい。
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。前記芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の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を有していてもよい。
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)を形成していてもよく、これらの3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)は脂環又は、該脂環に含まれるメチレン基が、オキシ基、チオキシ基又はカルボニル基で置き換わっている環である。
In Formula (b2-3), 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 (hereinafter referred to as “R b9 to R b11 ”) are each independently an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, and these are aliphatic. When it is a hydrocarbon group, its carbon number is preferably 1-12, and when it is an alicyclic hydrocarbon group, its carbon number is preferably 3-18, more preferably 4-12.
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 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 an alkylcarbonyl having 1 to 12 carbon atoms. It may have an oxy group.
The combination of R b9 and R b10 and / or the combination of R b11 and R b12 are independently bonded to each other to form a 3-membered ring to 12-membered ring (preferably a 3-membered ring to 7-membered ring). These 3-membered ring to 12-membered ring (preferably 3-membered ring to 7-membered ring) may be an alicyclic ring or a methylene group contained in the alicyclic ring is an oxy group, a thioxy group or a carbonyl group. The ring is replaced with.

式(2−4)において、Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、Rb17及びRb18(以下、「Rb13〜Rb18」と表記することがある。)は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
b11は、−S−又は−O−を表す。
o2、p2、s2及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上であるとき複数のRb13はそれぞれ独立であり、p2が2以上であるとき複数のRb14はそれぞれ独立であり、q2が2以上であるとき複数のRb15はそれぞれ独立であり、r2が2以上であるとき複数のRb16はそれぞれ独立であり、s2が2以上であるとき複数のRb17はそれぞれ独立であり、t2が2以上であるとき複数のRb18はそれぞれ独立である。
In the formula (2-4), R b13, R b14, R b15, R b16, R b17 and R b18 (hereinafter, may be referred to as "R b13 to R b18".) Each independently hydroxy Group, a C1-C12 aliphatic hydrocarbon group or a C1-C12 alkoxy group.
L b11 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 are independent, when p2 is 2 or more, the plurality of R b14 are independent, and when q2 is 2 or more, the plurality of R b15 are independent. , R2 is 2 or more, each of R b16 is independent, when s2 is 2 or more, each of R b17 is independent, and when t2 is 2 or more, each of R b18 is independent. is there.

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等が挙げられる。 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−エチルヘキシル基等である。
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−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基及びイソボルニル基等である。
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-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group and isobornyl group.

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等である。
b12の脂肪族炭化水素基を有する芳香族炭化水素基は、典型的にはアラルキル基であり、具体的にはベンジル基等が挙げられる。
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 and naphthyl group.
The aromatic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group represented by R b12 is typically an aralkyl group, and specific examples include a benzyl group.

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−イウム環等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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。このような有機カチオンを有する酸発生剤(B1)を含むレジスト組成物は、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。 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). A resist composition containing such an acid generator (B1) having an organic cation can produce a resist pattern with a better focus margin.

式(b2−1−1)中、Rb19、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。
この脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜12であると好ましく、炭素数1〜12のアルキル基がより好ましく、さらには置換基として、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。また、この脂環式炭化水素基の炭素数は4〜18であると好ましく、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はそれぞれ独立であり、w2が2以上のとき、複数のRb20はそれぞれ独立であり、x2が2以上のとき、複数のRb21はそれぞれ独立である。
なかでも、Rb19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。
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, carbon An alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms is represented.
The aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and further, as a substituent, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a carbon number. It may have 6-18 aromatic hydrocarbon groups. The alicyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms and 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, each of the plurality of R b19 is independent. When w2 is 2 or more, each of the plurality of R b20 is independent. When x2 is 2 or more, each of the plurality of R b21 is independent. .
Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is a group.

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

既に好適な有機カチオンであるカチオン(b2−1−1)及びその具体例を示したが、カチオン(b2−2)、カチオン(b2−3)及びカチオン(b2−4)についても、その具体例を示しておく。
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。
The cation (b2-1-1) which is already a suitable organic cation and specific examples thereof have been shown. Specific examples of the cation (b2-2), cation (b2-3) and cation (b2-4) are also shown. Let me show you.
Specific examples of the cation (b2-2) include the following.

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

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

酸発生剤(B1)を、それを構成するスルホン酸アニオン及び有機カチオンの各々について説明したが、該酸発生剤(B1)は該スルホン酸アニオン及び該有機カチオンの組合せである。該スルホン酸アニオンと該有機カチオンと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(B1)、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(B1)が好ましい。このような酸発生剤(B1)を含むレジスト組成物は、より一層広い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。   The acid generator (B1) has been described for each of the sulfonate anion and the organic cation constituting the acid generator (B1). The acid generator (B1) is a combination of the sulfonate anion and the organic cation. The sulfonate anion and the organic cation can be arbitrarily combined, but the sulfonate anion and cation (b2-) represented by any one of the formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) can be used. 1-1) is an acid generator (B1) in combination with the sulfonate anion and cation (b2-3) represented by any one of formulas (b1-1-3) to (b1-1-5) The acid generator (B1) which is a combination with) is preferred. The resist composition containing such an acid generator (B1) can produce a resist pattern with a wider focus margin.

さらに好ましい酸発生剤(B1)を具体的に示す。このような酸発生剤(B1)は、以下の式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−4)、式(B1−5)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−8)、式(B1−9)、式(B1−10)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)、式(B1−14)、式(B1−15)、式(B1−16)及び式(B1−17)のいずれかで表されるものである。中でもトリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤(B1)である、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−6)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)及び(B1−14)のいずれかで表されるものがより好ましい。   More preferred acid generator (B1) is specifically shown. Such an acid generator (B1) has the following formula (B1-1), formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1-4), formula (B1-5), formula (B) B1-6), formula (B1-7), formula (B1-8), formula (B1-9), formula (B1-10), formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1) −13), Formula (B1-14), Formula (B1-15), Formula (B1-16), and Formula (B1-17). Among them, the acid generator (B1) containing a triphenylsulfonium cation is the formula (B1-1), formula (B1-2), formula (B1-6), formula (B1-11), formula (B1-12). And those represented by any of formulas (B1-13) and (B1-14) are more preferred.

<光塩基発生剤>
レジスト組成物は、光塩基発生剤(以下、「光塩基発生剤(G)」という。)を含有する。光塩基発生剤は、放射線の照射により塩基を発生するものである。このような光塩基発生剤(G)としては、例えば、特開2005−17354号、特開2005−60520号等に記載されている、放射線によって塩基を発生する化合物を光塩基発生剤(G)として使用できる。
<Photobase generator>
The resist composition contains a photobase generator (hereinafter referred to as “photobase generator (G)”). The photobase generator generates a base upon irradiation with radiation. Examples of such a photobase generator (G) include compounds that generate a base by radiation described in JP-A-2005-17354, JP-A-2005-60520, and the like. Can be used as

本発明に好ましく用いられる光塩基発生剤(G)としては、以下に挙げられる式(II)で表される化合物又は式(III)で表される化合物等が挙げられる。   Examples of the photobase generator (G) preferably used in the present invention include compounds represented by the following formula (II) and compounds represented by the formula (III).


[式(II)中、
3は、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
4は、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基又はシアノ基で置換されていてもよい。
5は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基又は炭素数6〜20のフッ素原子を有する芳香族炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は−O−、−CO−又は−SO−で置き換わっていてもよい。]

[In the formula (II),
R 3 represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 4 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic carbon atom having 3 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrogen group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a hydroxyl group or a cyano group.
R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the saturated hydrocarbon —CH 2 — contained in the group may be replaced by —O—, —CO— or —SO 2 —. ]


[式(III)中、
6は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
7は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。
8は、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基又はシアノ基で置換されていてもよい。
9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基又は炭素数6〜20のフッ素原子を有する芳香族炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は−O−、−CO−又は−SO−で置き換わっていてもよい。]

[In the formula (III),
R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 7 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
R 8 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic carbon atom having 3 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrogen group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a hydroxyl group or a cyano group.
R 9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the saturated hydrocarbon —CH 2 — contained in the group may be replaced by —O—, —CO— or —SO 2 —. ]

3における炭素数3〜20の脂環式炭化水素基としては、例えば、以下の基が挙げられる。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms in R 3 include the following groups.

3における炭素数1〜6のフッ化アルキル基としては、例えば、以下の基が挙げられる。 Examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 3 include the following groups.

4及びR8における、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、以下の基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms in R 4 and R 8 include the following groups.

4及びR8における、炭素数1〜6のアルキル基で置換されている炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、以下の基が挙げられる。炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、等が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 4 and R 8 include the following groups. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, and hexyl group.

4及びR8における、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基で置換されている炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、以下の基が挙げられる。炭素数3〜20の脂環式炭化水素基としては、例えば、上記R3として例示した基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms that is substituted with the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms in R 4 and R 8 include the following groups. The alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, for example, the groups exemplified as the above R 3.

4及びR8における、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基で置換されている炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、以下の基が挙げられる。炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、上記と同じ基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms that is substituted with the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms in R 4 and R 8 include the following groups. Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include the same groups as described above.

4及びR8におけるハロゲン原子で置換された炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、以下の基が挙げられる。 As a C6-C20 aromatic hydrocarbon group substituted by the halogen atom in R < 4 > and R < 8 >, the following groups are mentioned, for example.

4及びR8におけるニトロ基、ヒドロキシル基又はシアノ基で置換された炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、以下の基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms substituted with a nitro group, a hydroxyl group or a cyano group in R 4 and R 8 include the following groups.

5及びR9における炭素数1〜20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基としては、炭素数1〜20のフッ化アルキル基は挙げられ、炭素数1〜20のフッ化アルキル基としては、例えば以下の基が挙げられる。 Examples of the saturated hydrocarbon group having a fluorine atom having 1 to 20 carbon atoms in R 5 and R 9 include a fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. As the fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, For example, the following groups are mentioned.

5及びR9における炭素数1〜20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基のうち、−CH−が−O−、−CO−又は−SO−で置き換わっている基としては、例えば以下の基が挙げられる。 Of the saturated hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms in R 5 and R 9, as the group in which —CH 2 — is replaced by —O—, —CO— or —SO 2 —, for example, The group of is mentioned.

5及びR9における炭素数6〜20のフッ素原子を有する芳香族炭化水素基としては、例えば以下の基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having a fluorine atom having 6 to 20 carbon atoms in R 5 and R 9 include the following groups.

5及びR9としては炭素数1〜4のフッ化アルキル基が好ましく、炭素数1又は2のフッ化アルキ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。 R 5 and R 9 are preferably a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a fluorinated alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a trifluoromethyl group.

式(II)で表される化合物の例を表1に示す。
例えば表中の「II−1」は、「式(II−1)で表される化合物」を意味し、具体的には式(II)において、R3が式(R3−1)で表される基であり、R4が式(R4−1)で表される基であり、R5が式(R5−1)で表される基である化合物を意味する。
Examples of compounds represented by formula (II) are shown in Table 1.
For example, “II-1” in the table means “compound represented by the formula (II-1)”, specifically, in the formula (II), R 3 is represented by the formula (R 3 -1). Means a compound in which R 4 is a group represented by the formula (R 4 -1) and R 5 is a group represented by the formula (R 5 -1).

上記の化合物うち、式(II−3)で表される化合物、式(II−6)で表される化合物、式(II−15)で表される化合物、式(II−24)で表される化合物、式(II−46)で表される化合物、式(II−59)で表される化合物又は式(II−70)で表される化合物が好ましく、より好ましくは式(II−3)で表される化合物、式(II−6)で表される化合物又は式(II−24)で表される化合物である。   Of the above compounds, the compound represented by formula (II-3), the compound represented by formula (II-6), the compound represented by formula (II-15), and the formula (II-24) The compound represented by formula (II-46), the compound represented by formula (II-59) or the compound represented by formula (II-70) is preferred, more preferably formula (II-3) A compound represented by formula (II-6), or a compound represented by formula (II-24).

式(II)で表される化合物は、例えば下記のようにして製造することができる。
式(II)で表される化合物の製造方法としては、例えば、式(IV)で表されるオキシム誘導体と式(V)で表されるカルボン酸誘導体とを、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、二塩化エチレン、モノクロロベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、アニソール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性溶媒中、塩基性条件下で反応させる方法が挙げられる。反応温度は、例えば−30〜200℃、好ましくは−20〜150℃である。塩基としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、N−メチルピペリジン、ピロリジン、N−メチルピロリジン、ピリジン、N,N−ジメチルアミノピリジン、ルチジン等が挙げられる。
The compound represented by the formula (II) can be produced, for example, as follows.
Examples of the method for producing the compound represented by the formula (II) include, for example, an oxime derivative represented by the formula (IV) and a carboxylic acid derivative represented by the formula (V), such as chloroform, methylene chloride, Examples thereof include a method of reacting under an inert solvent such as ethylene chloride, monochlorobenzene, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, anisole, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide under basic conditions. The reaction temperature is, for example, -30 to 200 ° C, preferably -20 to 150 ° C. Examples of the base include trimethylamine, triethylamine, piperidine, N-methylpiperidine, pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, pyridine, N, N-dimethylaminopyridine, lutidine and the like.


[式中、R3、R4及びR5は上記と同じ意味を表す。
Xはフッ素、塩素、臭素又はヨウ素原子を表す。]

[Wherein R 3 , R 4 and R 5 represent the same meaning as described above.
X represents a fluorine, chlorine, bromine or iodine atom. ]

式(V)で表されるカルボン酸誘導体の使用量は、式(IV)で表されるオキシム誘導体1モルに対して、例えば0.5〜5倍モル量、好ましくは0.8〜2倍モル量であり、脱水剤の使用量は、例えば1〜3倍モル量、好ましくは1〜2倍モル量である。得られた式(II)で表される化合物は、通常の後処理によって取り出すことができる。式(II)で表される化合物は再結晶で取り出してもよいし、カラムクロマトグラフィーで精製してもよい。   The amount of the carboxylic acid derivative represented by the formula (V) is, for example, 0.5 to 5 times, preferably 0.8 to 2 times the amount of the oxime derivative represented by the formula (IV). It is a molar amount, and the usage-amount of a dehydrating agent is 1-3 times mole amount, for example, Preferably it is 1-2 times mole amount. The obtained compound represented by the formula (II) can be taken out by ordinary post-treatment. The compound represented by the formula (II) may be taken out by recrystallization or purified by column chromatography.

式(II)で表される化合物の製造方法としては、例えば、式(IV)で表されるオキシム誘導体と式(VI)で表されるカルボン酸とを、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、二塩化エチレン、モノクロロベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、アニソール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性溶媒中で脱水剤の存在下で反応させる方法が挙げられる。反応温度は、例えば−30〜200℃、好ましくは−20〜150℃である。脱水剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−アルキル−2−ハロピリジニウム塩、1,1−カルボニルジイミダゾール、ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸塩化物、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、ジ−2−ピリジル炭酸塩、ジ−2−ピリジルチオノ炭酸塩、6−メチル−2−ニトロ安息香酸無水物/4−(ジメチルアミノ)ピリジン(触媒)が挙げられる。   As a method for producing the compound represented by the formula (II), for example, an oxime derivative represented by the formula (IV) and a carboxylic acid represented by the formula (VI) can be used, for example, chloroform, methylene chloride, dichloride. Examples thereof include a reaction method in the presence of a dehydrating agent in an inert solvent such as ethylene, monochlorobenzene, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, anisole, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide. The reaction temperature is, for example, -30 to 200 ° C, preferably -20 to 150 ° C. Examples of the dehydrating agent include dicyclohexylcarbodiimide, 1-alkyl-2-halopyridinium salt, 1,1-carbonyldiimidazole, bis (2-oxo-3-oxazolidinyl) phosphine acid chloride, 1-ethyl-3- ( 3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, di-2-pyridyl carbonate, di-2-pyridylthiono carbonate, 6-methyl-2-nitrobenzoic anhydride / 4- (dimethylamino) pyridine (catalyst) It is done.


[式中、R3、R4及びR5は上記と同じ意味を表す。]

[Wherein R 3 , R 4 and R 5 represent the same meaning as described above. ]

式(VI)で表されるカルボン酸の使用量は、式(IV)で表されるオキシム誘導体1モルに対して、例えば0.5〜5倍モル量、好ましくは0.8〜2倍モル量であり、脱水剤の使用量は、例えば1〜3倍モル量、好ましくは1〜2倍モル量である。得られた式(II)で表される化合物は、通常の後処理によって取り出すことができる。式(II)で表される化合物は再結晶で取り出してもよいし、カラムクロマトグラフィーで精製してもよい。   The used amount of the carboxylic acid represented by the formula (VI) is, for example, 0.5 to 5 times mole amount, preferably 0.8 to 2 times mole based on 1 mole of the oxime derivative represented by the formula (IV). The amount of the dehydrating agent used is, for example, 1 to 3 times the molar amount, preferably 1 to 2 times the molar amount. The obtained compound represented by the formula (II) can be taken out by ordinary post-treatment. The compound represented by the formula (II) may be taken out by recrystallization or purified by column chromatography.

式(III)において、R6で表される炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。R6としては、水素原子又はメチル基が好ましく、中でも、水素原子が好ましい。 In formula (III), examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 6 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. R 6 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom.

式(III)において、R7で表される炭素数1〜20の炭化水素基としては、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又はこれら置換基が連結した基が挙げられる。炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。炭素数3〜20の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、アダマンチル基などが挙げられる。炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。置換基が連結した基としては、例えば、ベンジル基などが挙げられる。 In the formula (III), the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 7 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. Examples include 20 aromatic hydrocarbon groups or groups in which these substituents are linked. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, and an adamantyl group. Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the group to which the substituent is linked include a benzyl group.

式(III)で表される化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。   Examples of the compound represented by the formula (III) include the following compounds.

<式(I)で表される化合物>
本発明のレジスト組成物は、式(I)で表される化合物(以下、「式(I)で表される化合物(H)」ということがある。)を含有する。
<Compound represented by formula (I)>
The resist composition of the present invention contains a compound represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “compound (H) represented by formula (I)”).


[式(I)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12の炭化水素基又は複素環基を表すか、互いに連結して環を形成する。]

[In Formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a heterocyclic group, or are connected to each other to form a ring. ]

炭素数1〜12の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基等が挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基等が挙げられる。シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、2−クロロフェニル基、4−メトキシフェニル基、3−メチルフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等が挙げられる。
炭素数1〜12の炭化水素基としてはアルキル基、シクロ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。なお、このアルキル基は直鎖状であっても、分岐状であってもよい。さらに好ましくは、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、またはシクロペンチル基である。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a 2-butenyl group, and a 1,3-butadienyl group. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. As an aryl group, a phenyl group, 2-chlorophenyl group, 4-methoxyphenyl group, 3-methylphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group etc. are mentioned, for example.
As a C1-C12 hydrocarbon group, an alkyl group and a cycloalkyl group are preferable, and a C1-C6 alkyl group is more preferable. The alkyl group may be linear or branched. More preferably, they are a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, or a cyclopentyl group.

ヘテロ環基としては、例えば、ピリジル基、チエニル基、フリル基、チアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基等が挙げられる。   Examples of the heterocyclic group include pyridyl group, thienyl group, furyl group, thiazolyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, pyrrolidino group, piperidino group, morpholino group and the like.

1、R2が互いに連結して形成する環としては、ピペリジン環、ピロリジン環、ピペラジン環、モロホリン環、ピリジン環、キノリン環、イミダゾール環等が挙げられる。R1、R2が互いに連結して形成する環としては、より好ましくは、ピペリジン環、ピロリジン環、イミダゾール環であり、最も好ましくはピペリジン環である。 Examples of the ring formed by connecting R 1 and R 2 to each other include a piperidine ring, a pyrrolidine ring, a piperazine ring, a morphophore ring, a pyridine ring, a quinoline ring, and an imidazole ring. The ring formed by connecting R 1 and R 2 to each other is more preferably a piperidine ring, a pyrrolidine ring, or an imidazole ring, and most preferably a piperidine ring.

1、R2のより好ましい組み合わせとしては、R1が置換基を有していても良いシクロヘキシル基でR2が水素原子;R1が置換基を有していても良いアルキル基でR2が水素原子;R1、R2が連結してピペリジン環またはイミダゾール環を形成する場合等が挙げられる。 As a more preferable combination of R 1 and R 2 , R 1 is an optionally substituted cyclohexyl group and R 2 is a hydrogen atom; R 1 is an optionally substituted alkyl group and R 2. Is a hydrogen atom; R 1 and R 2 are linked to form a piperidine ring or an imidazole ring.

式(I)で表される化合物(H)としては、以下の化合物が好ましい。   As the compound (H) represented by the formula (I), the following compounds are preferable.

式(I)で表される化合物(H)は、例えば、9−ヒドロキシメチル−9H−フルオレンにクロロギ酸エステルを反応させて炭酸ジエステルを合成し、この炭酸ジエステルに塩基を反応させることで製造することができる。   The compound (H) represented by the formula (I) is produced, for example, by reacting 9-hydroxymethyl-9H-fluorene with a chloroformate to synthesize a carbonic acid diester and reacting the carbonic acid diester with a base. be able to.

<溶剤>
本レジスト組成物に含まれる溶剤(以下、「溶剤(D)」という。)は、樹脂(A)、酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)及び式(I)で表される化合物(H)の各成分の種類及びその量とに応じて選択でき、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>
The solvent (hereinafter referred to as “solvent (D)”) contained in the resist composition is represented by the resin (A), the acid generator (B), the photobase generator (G), and the formula (I). It can be selected according to the type and amount of each component of the compound (H), and, in the production of a resist pattern, which will be described later, the applicability when applying the resist composition on the substrate is suitably selected. , You can choose the best one.

溶剤(D)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等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等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、ピルビン酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類;等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 the solvent (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 pyruvic acid. Examples thereof include esters such as ethyl; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; 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)、光塩基発生剤(G)、式(I)で表される化合物(H)及び溶剤(D)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)としては、本技術分野で広く用いられている添加剤であり、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤及び染料等が挙げられる。
<Other ingredients>
The present resist composition may be used in addition to the resin (A), the acid generator (B), the photobase generator (G), the compound (H) represented by the formula (I), and the solvent (D) as necessary. A component may be included. This component is referred to as “component (F)”. Such component (F) is an additive widely used in this technical field, and examples thereof include a sensitizer, a dissolution inhibitor, a surfactant, a stabilizer, and a dye.

<本レジスト組成物及びその調製方法>
本レジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)、式(I)で表される化合物(H)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、用いる酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)、式(I)で表される化合物(H)等の種類や酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)、式(I)で表される化合物(H)等の溶剤(D)に対する溶解度等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、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合等を用いることができる。
<This resist composition and its preparation method>
This resist composition is prepared by mixing the resin (A), the acid generator (B), the photobase generator (G), the compound (H) represented by the formula (I) and the solvent (D). be able to. 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 is from 10 to 40 ° C., and the acid generator (B), photobase generator (G), compound (H) represented by the formula (I), etc. An appropriate temperature range can be selected according to the solubility in the solvent (D) such as (B), the photobase generator (G), and the compound (H) represented by the formula (I). An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.

次に、本レジスト組成物において、樹脂(A)、酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)、式(I)で表される化合物(H)及び溶剤(D)の好ましい含有質量割合(以下、「含有量」ということもある。)について説明する。   Next, in the present resist composition, a preferred content mass of the resin (A), the acid generator (B), the photobase generator (G), the compound (H) represented by the formula (I), and the solvent (D). The ratio (hereinafter sometimes referred to as “content”) will be described.

溶剤(D)の含有量は、上述のとおり、酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)、式(I)で表される化合物(H)の種類等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%以上であると好ましい。なお、溶剤(D)の含有量が90質量%である本レジスト組成物では、該本レジスト組成物総質量に対する固形分の含有量は10質量%に該当する。このような含有量で溶剤(D)を含む本レジスト組成物は、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可能な薄膜レジストとして適している。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)の含有量は、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)の含有量の上限は例えば、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。
As described above, the content of the solvent (D) can be appropriately adjusted according to the type of the acid generator (B), the photobase generator (G), the compound (H) represented by the formula (I), and the like. The content is preferably 90% by mass or more based on the total mass of the resist composition. In addition, in this resist composition whose content of a solvent (D) is 90 mass%, content of solid content with respect to this resist composition total mass corresponds to 10 mass%. This resist composition containing the solvent (D) with such a content is suitable as a thin film resist capable of forming a composition layer having a thickness of about 30 to 300 nm, for example, in a method for producing a resist pattern described later. From this viewpoint, the content 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 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.

レジスト組成物中の樹脂(A)の含有量は、該レジスト組成物の固形分の総質量に対して、好ましい範囲が選択される。具体的にいうと、該固形分の総質量に対する樹脂(A)の含有量は、80質量%以上であると好ましい。なお、固形分とは、レジスト組成物に含有される成分のうち、溶剤(D)を除いた成分である。   A preferable range of the content of the resin (A) in the resist composition is selected with respect to the total mass of the solid content of the resist composition. Specifically, the content of the resin (A) with respect to the total mass of the solid content is preferably 80% by mass or more. In addition, solid content is a component except the solvent (D) among the components contained in a resist composition.

レジスト組成物中の酸発生剤(B)の含有量は、レジスト組成物に含まれる樹脂(A)の総質量に対して、好ましい範囲が選択される。具体的には、樹脂(A)100質量部に対して、酸発生剤(B)が好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上である。また、樹脂(A)100質量部に対して、酸発生剤(B)が好ましくは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。   A preferable range of the content of the acid generator (B) in the resist composition is selected with respect to the total mass of the resin (A) contained in the resist composition. Specifically, the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more and more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin (A). The acid generator (B) is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the resin (A).

レジスト組成物中の光塩基発生剤(G)の含有量は、レジスト組成物の固形分量の総質量に対して、好ましい範囲が選択される。具体的にいうと、該固形分の総質量に対する光塩基発生剤(G)の含有量は、0.01〜3質量%が好ましく、0.05〜1質量%がより好ましい。   A preferable range of the content of the photobase generator (G) in the resist composition is selected with respect to the total mass of the solid content of the resist composition. Specifically, the content of the photobase generator (G) with respect to the total mass of the solid content is preferably 0.01 to 3% by mass, and more preferably 0.05 to 1% by mass.

レジスト組成物中の式(I)で表される化合物(H)の含有量は、レジスト組成物の固形分量の総質量に対して、好ましい範囲が選択される。具体的にいうと、該固形分の総質量に対する式(I)で表される化合物(H)の含有量は、0.01〜3質量%が好ましく、0.05〜1質量%がより好ましい。   A preferable range of the content of the compound (H) represented by the formula (I) in the resist composition is selected with respect to the total mass of the solid content of the resist composition. Specifically, the content of the compound (H) represented by the formula (I) with respect to the total mass of the solid content is preferably 0.01 to 3% by mass, and more preferably 0.05 to 1% by mass. .

また、光塩基発生剤(G)と式(I)で表される化合物(H)との質量比((G)/(H))は、0.1以上が好ましく、より好ましくは0.2以上、さらに好ましくは0.3以上であり、10以下が好ましく、より好ましくは7以下、さらに好ましくは4以下である。   The mass ratio ((G) / (H)) between the photobase generator (G) and the compound (H) represented by the formula (I) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2. As mentioned above, More preferably, it is 0.3 or more, 10 or less is preferable, More preferably, it is 7 or less, More preferably, it is 4 or less.

これら樹脂(A)、酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)及び式(I)で表される化合物(H)の各々の好適な含有量も、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等の公知の分析手段に供して求めることもできる。   The preferred content of each of these resins (A), acid generator (B), photobase generator (G) and compound (H) represented by formula (I) is also determined when preparing the resist composition. It is controllable by each usage amount. After the present resist composition is prepared, the present resist composition can be obtained by subjecting it to a known analysis means such as gas chromatography or 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もできる。
このように、樹脂(A)、酸発生剤(B)、光塩基発生剤(G)、式(I)で表される化合物(H)及び溶剤(D)、又は成分(F)の各々を好ましい含有量で混合した後は、孔径0.2μm程度のフィルターを用いてろ過等することにより、本レジスト組成物は調製できる。
In addition, when using a component (F) for this resist composition, suitable content can also be adjusted according to the kind of the said component (F).
Thus, each of resin (A), acid generator (B), photobase generator (G), compound (H) represented by formula (I) and solvent (D), or component (F) After mixing at a preferred content, the resist composition can be prepared by filtration using a filter having a pore size of about 0.2 μm.

<レジストパターンの製造方法>
続いて、本レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法について説明する。
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)基板上に塗布された本レジスト組成物から溶剤を除去することにより、該基板上に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>
Then, the manufacturing method of the resist pattern using this resist composition is demonstrated.
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition on a substrate;
(2) forming a composition layer on the substrate by removing the solvent from the resist composition applied on the substrate;
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) It includes a step of developing the composition layer after heating. 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、スピンコーター等、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。こう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)を適宜調節することで、該塗布膜の膜厚は調整可能であり、適切な予備実験等を行うことにより、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おいたりすることもできる。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 appropriately 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 can be washed or an antireflection film can 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)においては、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、ホットプレート等の加熱装置を用いた加熱手段、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ることにより行われる。加熱手段や減圧手段の条件は、本レジスト組成物に含まれる溶剤(D)の種類等に応じて調整されるが、例えばホットプレートを用いる加熱手段(ホットプレート加熱)では、該ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度の範囲にしておけばよい。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1〜1.0×105Pa程度にすればよい。こう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 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, for example, by evaporating the solvent from the coating film by a heating means using a heating device such as a hot plate, a decompression means using a decompression device, or a combination of these means. Is called. The conditions of the heating means and the decompression means are adjusted according to the type of the solvent (D) contained in the resist composition. For example, in the heating means using a hot plate (hot plate heating), the surface of the hot plate What is necessary is just to make temperature into the range of about 50-200 degreeC. 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. By removing the solvent from the coating film in this way, a composition layer is formed on the substrate.

工程(3)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に応じた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レーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。また、該露光機は液浸露光機であってもよい。
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、樹脂(A)にある酸不安定基が脱保護反応を生じ、結果として露光部の組成物層にある樹脂(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、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。よって、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こととなる。
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 corresponding to a desired pattern to be finely processed. As an exposure light source of the exposure machine, an ultraviolet light emitting device such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 laser (wavelength 157 nm), a solid-state laser light source (YAG or Various lasers such as those that emit laser light from a far ultraviolet region or a vacuum ultraviolet region by converting the wavelength of laser light from a semiconductor laser or the like can be used. The exposure machine may be an immersion exposure machine.
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 generates an acid upon receiving exposure energy, and further, an acid labile group in the resin (A) is generated by the action with the generated acid. Causes a deprotection reaction, and as a result, the resin (A) in the composition layer of the exposed portion becomes 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. Therefore, the composition layer in the exposed part and the composition layer in the unexposed part are significantly different in solubility in 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採用される。なお、工程(4)におけるホットプレート加熱では、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℃程度がさらに好ましい。   In step (4), a heat treatment for further promoting the progress of the deprotecting group reaction that may occur in the exposed portion is performed. For this heat treatment, the heating means using the hot plate shown in the step (2) is adopted. In the hot plate heating in step (4), the surface temperature of the hot plate is preferably about 50 to 200 ° C, more preferably about 70 to 150 ° C.

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、未露光部の組成物層を基板上に残すことにより、当該基板上にレジストパターンが製造される。
ここで用いられるアルカリ水溶液は、「アルカリ現像液」と称されて、本技術分野で用いられる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)の水溶液等が挙げられる。
Step (5) is a step of developing the heated composition layer, and preferably the heated composition layer is developed with a developing device. The development referred to here is by bringing the composition layer after heating into contact with an alkaline aqueous solution, thereby dissolving the exposed composition layer in the alkaline aqueous solution and leaving the unexposed composition layer on the substrate. A resist pattern is manufactured on the substrate.
The alkaline aqueous solution used here is referred to as “alkaline developer”, and those used in this technical field 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).

以上により基板上に製造されたレジストパターンは、好ましくは超純水等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。   The resist pattern manufactured on the substrate as described above is preferably rinsed with ultrapure water or the like to further remove moisture remaining on the substrate and the resist pattern.

<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、EB用のレジスト組成物又はEUV露光機用のレジスト組成物、さらに液浸露光用の化学増幅型ポジ型レジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition includes a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for EB or a resist composition for EUV exposure machines, and chemical amplification for immersion exposure. It is suitable as a type positive resist composition.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。以下において、含有量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。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be appropriately modified and implemented within a range that can meet the purpose described above and below. All of which are within the scope of the present invention. In the following, “%” and “part” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.

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。   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 solution after the completion of polymerization. The measurement was performed using a graph, and the amount of monomer used for the polymerization was determined from the obtained results.

重量平均分子量は、ゲルパーミュ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、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー社製)
カラム:「TSKgel Multipore HXL-M」(東ソー社製)×3本及び「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 weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: "TSKgel Multipore HXL-M" (manufactured by Tosoh Corporation) x 3 and "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)

化合物の構造は質量分析(LC:Agilent製1100型、MASS:Agilent製LC/MSD型またはLC/MSD TOF型)で確認した。   The structure of the compound was confirmed by mass spectrometry (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type or LC / MSD TOF type).

合成例1(光塩基発生剤(G)の合成)
式(II−24−a)で表される化合物5.0部とテトラヒドロフラン25部との溶液に、N−メチルピロリドン2.9部を加え、5℃に冷却し、式(II−24−b)で表される化合物6.3部を加えた後、室温で3時間攪拌した。反応混合溶液に5%塩酸水溶液を21部とイオン交換水20部とを加えて、酢酸エチル100部によって抽出を行なった。得られた酢酸エチルを含む有機層に10%炭酸カリウム水溶液15部を加え終夜攪拌した後、水層を排出した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、減圧濃縮を行い式(II−24)で表される化合物8.9部を得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of photobase generator (G))
To a solution of 5.0 parts of the compound represented by the formula (II-24-a) and 25 parts of tetrahydrofuran, 2.9 parts of N-methylpyrrolidone is added and cooled to 5 ° C., and the formula (II-24-b 6.3 parts of the compound represented by) was added, followed by stirring at room temperature for 3 hours. 21 parts of a 5% aqueous hydrochloric acid solution and 20 parts of ion-exchanged water were added to the reaction mixture, and extraction was performed with 100 parts of ethyl acetate. 15 parts of 10% aqueous potassium carbonate solution was added to the organic layer containing ethyl acetate and stirred overnight, and then the aqueous layer was discharged. The obtained organic layer was washed with ion exchanged water and concentrated under reduced pressure to obtain 8.9 parts of a compound represented by the formula (II-24).

化合物(II−24)の物性データ
MS(ESI(+)Spectrum):〔M+K〕=390.1(C1920NO=351.1)
Physical property data MS (ESI (+) Spectrum) of compound (II-24): [M + K] + = 390.1 (C 19 H 20 F 3 NO 2 = 351.1)

合成例2(樹脂(A)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。以下、これらのモノマーについて、例えば、式(a1−1−1)で表される化合物を「モノマー(a1−1−1)」という。
Synthesis Example 2 (Synthesis of resin (A))
The compounds (monomers) used in the resin synthesis are shown below. Hereinafter, for these monomers, for example, a compound represented by the formula (a1-1-1) is referred to as “monomer (a1-1-1)”.

〔樹脂A1の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−1)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a2−1−2)及びモノマー(a3−2−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−1):モノマー(a2−1−1):モノマー(a2−1−2):モノマー(a3−2−1)〕が、50:10:4:5.5:30.5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、3.0モル%と9.0モル%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、大量のメタノールに注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノール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3.6×10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(a1−1−2)、モノマー(a1−2−1)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a2−1−2)及びモノマー(a3−2−1)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−1):モノマー(a2−1−1):モノマー(a2−1−2):モノマー(a3−2−1)〕は、41.4:10.5:4.7:6.7:36.7であった。これを樹脂A1とする。
[Synthesis of Resin A1]
The monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-1), monomer (a2-1-1), monomer (a2-1-2) and monomer (a3-2-1) are mixed in a molar ratio [ Monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-1): monomer (a2-1-1): monomer (a2-1-2): monomer (a3-2-1)] is 50:10 : 4: 5.5: 30.5 The mixture was further mixed, and 1.5 mass times of dioxane was further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 3.0 mol% and 9.0 mol, respectively, based on the total number of moles of all monomers. %, And the mixture was heated at 75 ° C. for about 5 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of methanol to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice, followed by reprecipitation purification and weight average molecular weight. Of about 3.6 × 10 3 was obtained in a yield of 68%.
This copolymer comprises monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-1), monomer (a2-1-1), monomer (a2-1-2) and monomer (a3-2-1). The molar ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-1): monomer (a2-1-1): monomer (a2- 1-2): Monomer (a3-2-1)] was 41.4: 10.5: 4.7: 6.7: 36.7. This is designated as resin A1.

〔樹脂A2の合成〕
モノマー(a1−1−1)、モノマー(a2−1−1)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−1):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1)〕が、50:25:25となるように混合し、さらに、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モル%と3モル%との割合で添加し、これを80℃で約8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、再度、ジオキサンに溶解させ、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3回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約9.2×10である共重合体を収率60%で得た。
この共重合体は、モノマー(a1−1−1)、モノマー(a2−1−1)及びモノマー(a3−1−1)に各々由来する、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、そのモル比〔モノマー(a1−1−1):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1)〕は、42.6:28.7:28.7であった。これを樹脂A2とする。
[Synthesis of Resin A2]
The monomer (a1-1-1), monomer (a2-1-1) and monomer (a3-1-1) are mixed in a molar ratio [monomer (a1-1-1): monomer (a2-1-1): Monomer (a3-1-1)] was mixed so as to be 50:25:25, and 1.5 mass times dioxane was further mixed with respect to the total mass of all monomers. In the resulting mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers Polymerization was carried out by heating at 80 ° C. for about 8 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 is filtered and collected, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected three times for reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of about 9.2 × 10 3 in a yield of 60%.
This copolymer has structural units derived from the following monomers derived from the monomer (a1-1-1), the monomer (a2-1-1) and the monomer (a3-1-1), respectively. The molar ratio [monomer (a1-1-1): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1)] was 42.6: 28.7: 28.7. This is called Resin A2.

式(I)で表される化合物(H)の準備
式(I−1)で表される化合物(商品名:N−Fmoc−ethanolamine、アルドリッチ社製)を準備した。
Preparation of Compound (H) Represented by Formula (I) A compound represented by formula (I-1) (trade name: N-Fmoc-ethanolamine, manufactured by Aldrich) was prepared.

実施例1〜4及び比較例1
<レジスト組成物の調製>
合成例2で得られた樹脂A1及び樹脂A2、以下に示す酸発生剤B1、合成例1で得られた光塩基発生剤G1、以下に示す式(I)で表される化合物H1の各々を表9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濾過して、レジスト組成物を調製した。
Examples 1 to 4 and Comparative Example 1
<Preparation of resist composition>
Each of Resin A1 and Resin A2 obtained in Synthesis Example 2, acid generator B1 shown below, photobase generator G1 obtained in Synthesis Example 1, and compound H1 represented by Formula (I) shown below In parts by mass shown in Table 9, the resist composition was dissolved in the following solvent, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.

<樹脂(A)>
A1:樹脂A1(合成例2参照)
A2:樹脂A2(合成例2参照)
<酸発生剤(B)>
B1:式(B−1)で表される塩
<Resin (A)>
A1: Resin A1 (see Synthesis Example 2)
A2: Resin A2 (see Synthesis Example 2)
<Acid generator (B)>
B1: Salt represented by the formula (B-1)

<光塩基発生剤(G)>
G1:式(II−24)で表される化合物(合成例1参照)
<Photobase generator (G)>
G1: Compound represented by formula (II-24) (see Synthesis Example 1)

<式(I)で表される化合物(H)>
H1:式(I−1)で表される化合物
<Compound (H) Represented by Formula (I)>
H1: Compound represented by formula (I-1)

<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
<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及びその評価> <Manufacture of resist pattern and its evaluation>

シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成した。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。レジスト組成物を塗布したシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表9の「TPB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、レジスト膜を形成した。レジスト膜が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表9の「TPEB」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処理した。次いでこのシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。各レジスト膜において、ホール径70nmのマスクで形成したパターンのホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。
以上のようなレジストパターンの製造において、以下の項目を評価した。
An organic antireflection film having a thickness of 780 mm is formed by applying a composition for organic antireflection film (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) to a silicon wafer and baking it at 205 ° C. for 60 seconds. Formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm. The silicon wafer coated with the resist composition was pre-baked on a direct hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “ TPB ” column of Table 9 to form a resist film. ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light) on a silicon wafer on which a resist film is formed, and a contact hole pattern (hole pitch 100 nm / Using a mask for forming a hole diameter of 70 nm, exposure was performed while changing the exposure amount stepwise.
After the exposure, the silicon wafer was post-exposure baked on a hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “ TPEB ” column of Table 9. Next, this silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. In each resist film, an exposure amount at which the hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm was 55 nm was defined as effective sensitivity.
In manufacturing the resist pattern as described above, the following items were evaluated.

<解像度評価>
実効感度において、ホール径70nmのマスクで形成したパターンのホール径が55nmを解像しているものを基準として、以下の3水準で評価した。
すなわち、ホール径67nmのマスクで形成したパターンのホール径が、50nm以上である場合を「◎」、30nm以上50nm未満である場合を「○」、30nm未満である場合を「×」とした。
以上のようにして求められた解像度評価の結果を、上述の水準評価で表し、表10にまとめた。
<Resolution evaluation>
In terms of effective sensitivity, the following three levels were evaluated with reference to a pattern in which a hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm is resolved to 55 nm.
That is, the case where the hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 67 nm is 50 nm or more is “◎”, the case where it is 30 nm or more and less than 50 nm is “◯”, and the case where it is less than 30 nm is “×”.
The results of the resolution evaluation obtained as described above are expressed by the above-mentioned level evaluation and are summarized in Table 10.

上記のように、光塩基発生剤(G)及び式(I)で表される化合物(H)を含有する本発明のレジスト組成物は、その解像度が「○」、「◎」の結果であり、解像度が良好なレジストパターンを製造できた。一方、比較例1のレジスト組成物は、解像度が(×)の結果であった。   As described above, the resist composition of the present invention containing the photobase generator (G) and the compound (H) represented by the formula (I) has a resolution of “◯” or “◎”. A resist pattern with good resolution could be manufactured. On the other hand, the resolution of the resist composition of Comparative Example 1 was (x).

本発明のレジスト組成物によれば、優れた解像度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 resolution can be produced.

Claims (3)

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と、酸発生剤と、光塩基発生剤と、式(I)で表される化合物と溶剤とを含むレジスト組成物。

[式(I)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12の炭化水素基又は複素環基を表すか、互いに結合して環を形成する。]
A resist comprising a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid, an acid generator, a photobase generator, a compound represented by formula (I), and a solvent Composition.

[In Formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a heterocyclic group, or are bonded to each other to form a ring. ]
前記光塩基発生剤が、式(II)で表される化合物である請求項1記載のレジスト組成物。

[式(II)中、R3は、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
4は、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基又はシアノ基で置換されていてもよい。
5は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基又はフッ素原子を有する炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−、−CO−又は−SO2−で置き換わっていてもよい。]
The resist composition according to claim 1, wherein the photobase generator is a compound represented by the formula (II).

[In Formula (II), R 3 represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 4 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic carbon atom having 3 to 20 carbon atoms. It may be substituted with a hydrogen group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a hydroxyl group or a cyano group.
R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a saturated hydrocarbon group having a fluorine atom having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms having a fluorine atom, and the saturated hydrocarbon —CH 2 — contained in the group may be replaced by —O—, —CO— or —SO 2 —. ]
(1)請求項1又は2記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)基板上に塗布されたレジスト組成物から前記溶剤を除去することにより、該基板上に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、および、
(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 of Claim 1 or 2 on a board | substrate,
(2) forming a composition layer on the substrate by removing the solvent from the resist composition coated on the substrate;
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and
(5) a step of developing the composition layer after heating;
A method for producing a resist pattern including:
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KR20150109454A (en) 2013-02-21 2015-10-01 후지필름 가부시키가이샤 Photosensitive composition, photocurable composition, chemically amplified resist composition, resist film, pattern formation method, method for manufacturing electronic device, and electronic device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012073606A (en) * 2010-09-03 2012-04-12 Shin Etsu Chem Co Ltd Pattern formation method and chemical amplification positive resist material
KR20150109454A (en) 2013-02-21 2015-10-01 후지필름 가부시키가이샤 Photosensitive composition, photocurable composition, chemically amplified resist composition, resist film, pattern formation method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
US9488911B2 (en) 2013-02-21 2016-11-08 Fujifilm Corporation Photosensitive composition, photocurable composition, chemical amplification resist composition, resist film, pattern forming method, method of manufacturing electronic device and electronic device

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