JP2012145924A - Resist composition and production method of resist pattern - Google Patents

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Tatsuro Masuyama
達郎 増山
Satoshi Yamamoto
敏 山本
Koji Ichikawa
幸司 市川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a resist pattern with excellent CD uniformity (CDU).SOLUTION: The present invention presents a composition containing a resin (X) having a structural unit expressed by formulae (aa), (ab) and an acid generator (B). In the formulae, Arepresents a group such as an alkane-diyl group optionally having a substituent; Rrepresents an aliphatic hydrocarbon group; and Rrepresents an aromatic hydrocarbon group.

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.

近年、半導体の微細加工技術として、ArFエキシマレーザー(波長:193nm)等の短波長光を露光源とする光リソグラフィ技術が活発に検討されている。このような光リソグラフィ技術に用いられるレジスト組成物としては、例えば、式(u−A)で表される構造単位及び式(u−B)で表される構造単位からなる樹脂と、式(u−B)で表される構造単位、式(u−C)で表される構造単位及び式(u−D)で表される構造単位からなる樹脂と、酸発生剤と、溶剤とを含有するレジスト組成物が知られている(特許文献1)。

Figure 2012145924
In recent years, as a semiconductor microfabrication technique, an optical lithography technique using short-wavelength light such as an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source has been actively studied. Examples of the resist composition used in such a photolithography technique include a resin composed of a structural unit represented by the formula (u-A) and a structural unit represented by the formula (u-B), and a formula (u A resin comprising a structural unit represented by -B), a structural unit represented by formula (u-C), and a structural unit represented by formula (u-D), an acid generator, and a solvent. A resist composition is known (Patent Document 1).
Figure 2012145924

特開2010−197413号公報JP 2010-197413 A

従来から知られる上記レジスト組成物を用いて得られるレジストパターンは、CD均一性(CDU)が必ずしも満足できない場合があった。   A resist pattern obtained by using the above-described resist composition that has been conventionally known may not always satisfy CD uniformity (CDU).

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(aa)で表される構造単位及び式(ab)で表される構造単位を有する樹脂(X)と、酸発生剤(B)とを含有するレジスト組成物。

Figure 2012145924
[式(aa)中、
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012145924
(式(a−1)中、
sは0又は1の整数を表す。
10、A11及びA12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2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を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
Figure 2012145924
[式(ab)中、
ab1は、単結合、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−2)で表される基を表す。
Figure 2012145924
(式(a−2)中、
tは0又は1の整数を表す。
30、A31及びA32は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
30及びX31は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
*は−O−C(O)−O−CH−Rab2との結合手である。)
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab2は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。] The present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition comprising a resin (X) having a structural unit represented by formula (aa) and a structural unit represented by formula (ab), and an acid generator (B).
Figure 2012145924
[In the formula (aa)
A aa1 represents a C1-C6 alkanediyl group which may have a substituent or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012145924
(In the formula (a-1),
s represents an integer of 0 or 1.
A 10 , A 11 and A 12 each independently represent a C 1-5 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]
Figure 2012145924
[In the formula (ab),
A ab1 represents a single bond, an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, or a group represented by the formula (a-2).
Figure 2012145924
(In the formula (a-2),
t represents an integer of 0 or 1.
A 30 , A 31 and A 32 each independently represent a C 1-5 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
X 30 and X 31 each independently represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
* Is a bond with —O—C (O) —O—CH 2 —R ab2 . )
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R ab2 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. ]

〔2〕前記式(aa)のAaa1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である〔1〕記載のレジスト組成物。
〔3〕前記式(aa)のAaa1が、メチレン基である〔1〕又は〔2〕記載のレジスト組成物。
〔4〕前記式(ab)のAab1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔5〕前記式(ab)のAab1が、エチレン基である〔1〕〜〔4〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔6〕前記式(ab)のRab2が、式(ab−1)で表される基又は式(ab−2)で表される基である〔1〕〜〔5〕のいずれか記載のレジスト組成物。

Figure 2012145924
[2] The resist composition according to [1], wherein Aaa1 in the formula (aa) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[3] The resist composition according to [1] or [2], wherein Aaa1 in the formula (aa) is a methylene group.
[4] The resist composition according to any one of [1] to [3], wherein A ab1 in the formula (ab) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[5] The resist composition according to any one of [1] to [4], wherein A ab1 in the formula (ab) is an ethylene group.
[6] Rab2 in the formula (ab) is a group represented by the formula (ab-1) or a group represented by the formula (ab-2) [1] to [5] Resist composition.
Figure 2012145924

〔7〕前記(B)が、式(B1)で表される酸発生剤である〔1〕〜〔6〕のいずれか記載のレジスト組成物。

Figure 2012145924
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔8〕前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である〔7〕記載のレジスト組成物。
〔9〕さらに、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(A)を含有する〔1〕〜〔8〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔10〕さらに溶剤を含む〔1〕〜〔9〕のいずれか記載のレジスト組成物。 [7] The resist composition according to any one of [1] to [6], wherein (B) is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 2012145924
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
[8] The resist composition according to [7], wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
[9] The resist composition according to any one of [1] to [8], further comprising a resin (A) 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.
[10] The resist composition according to any one of [1] to [9], further containing a solvent.

〔11〕(1)上記〔1〕〜〔10〕のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(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。
[11] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [10] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, 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CD均一性(CDU)の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 CD uniformity (CDU) can be produced.

本明細書では、特に断りのない限り、炭素数を適宜選択しながら、以下の置換基の例示は、同様の置換基を有するいずれの化学構造式においても適用される。直鎖状、分岐状又は環状をとることができるものは、そのいずれをも含み、かつそれらが混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。また、*は結合手を表す。   In the present specification, unless otherwise specified, the following examples of substituents are applied to any chemical structural formula having the same substituents while appropriately selecting the number of carbon atoms. Those which can be linear, branched or cyclic include any of them, and they may be mixed. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included. * Represents a bond.

炭化水素基とは、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基を包含する。
脂肪族炭化水素基は、鎖式及び環式の双方を含み、特に定義しない限り、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基が組み合わさったものをも包含する。また、これら脂肪族炭化水素基は、その一部に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよいが、飽和の基が好ましい。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち1価のものとしては、典型的にはアルキル基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基(C)、エチル基(C)、プロピル基(C)、ブチル基(C)、ペンチル基(C)、ヘキシル基(C)、ヘプチル基(C)、オクチル基(C)、デシル基(C10)、ドデシル基(C12)、ヘキサデシル基(C14)、ペンタデシル基(C15)、ヘキシルデシル基(C16)、ヘプタデシル基(C17)及びオクタデシル基(C18)などが挙げられる。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち2価のものとしては、アルキル基から水素原子を1個取り去ったアルカンジイル基が挙げられる。
アルカンジイル基としては、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、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等が挙げられる。
The hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.
Aliphatic hydrocarbon groups include both chain and cyclic groups, and unless otherwise defined, also include combinations of chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups. Moreover, although these aliphatic hydrocarbon groups may contain the carbon-carbon double bond in the part, a saturated group is preferable.
Of the chain aliphatic hydrocarbon groups, the monovalent one typically includes an alkyl group.
Examples of the alkyl group include a methyl group (C 1 ), an ethyl group (C 2 ), a propyl group (C 3 ), a butyl group (C 4 ), a pentyl group (C 5 ), a hexyl group (C 6 ), a heptyl group ( C 7 ), octyl group (C 8 ), decyl group (C 10 ), dodecyl group (C 12 ), hexadecyl group (C 14 ), pentadecyl group (C 15 ), hexyldecyl group (C 16 ), heptadecyl group ( C 17 ) and octadecyl group (C 18 ).
Examples of the divalent group of chain aliphatic hydrocarbon groups include alkanediyl groups in which one hydrogen atom has been removed from an alkyl group.
Examples of alkanediyl groups 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-diyl group, heptadecane-1 , 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3 − Yl group, 2-methylpropane-1,2-diyl, pentane-1,4-diyl group, a 2-methylbutane-1,4-diyl group.

環式の脂肪族炭化水素基(以下、場合により「脂環式炭化水素基」という)は、典型的には、シクロアルキル基を意味し、以下に示す単環式及び多環式のいずれをも包含する。   The cyclic aliphatic hydrocarbon group (hereinafter sometimes referred to as “alicyclic hydrocarbon group”) typically means a cycloalkyl group, and includes any of the monocyclic and polycyclic groups shown below. Is also included.

脂環式炭化水素基のうち1価のものとして、単環式の脂肪族炭化水素基は、以下の式(KA−1)〜(KA−7)で表されるシクロアルカンの水素原子を1個取り去った基である。

Figure 2012145924
As a monovalent alicyclic hydrocarbon group, a monocyclic aliphatic hydrocarbon group represents 1 hydrogen atom of a cycloalkane represented by the following formulas (KA-1) to (KA-7). It is a group that has been removed.
Figure 2012145924

多環式の脂肪族炭化水素基は、以下の式(KA−8)〜(KA−22)で表されるシクロアルカンの水素原子を1個取り去った基である。

Figure 2012145924
The polycyclic aliphatic hydrocarbon group is a group in which one hydrogen atom of a cycloalkane represented by the following formulas (KA-8) to (KA-22) is removed.
Figure 2012145924

脂環式炭化水素基のうち2価のものとしては、式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基が挙げられる。   Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include groups in which two hydrogen atoms have been removed from the alicyclic hydrocarbon of formula (KA-1) to formula (KA-22).

脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。該置換基としては、特に限定されない限り、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アラルキル基及びアリールオキシ基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基(C)、エトキシ基(C)、プロポキシ基(C)、ブトキシ基(C)、ペンチルオキシ基(C)、ヘキシルオキシ基(C)、ヘプチルオキシ基(C7)、オクチルオキシ基(C8)、デシルオキシ基(C10)及びドデシルオキシ基(C12)などが挙げられる。
アシル基としては、アセチル基(C)、プロピオニル基(C)、ブチリル基(C)、バレイル基(C)、ヘキサノイル基(C)、ヘプタノイル基(C7)、オクタノイル基(C8)、デカノイル基(C10)及びドデカノイル基(C12)などのアルキル基とカルボニル基とが結合したもの、ベンゾイル基(C7)などのアリール基とカルボニル基とが結合したものが挙げられる。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基(C7)、フェネチル基(C8)、フェニルプロピル基(C9)、ナフチルメチル基(C11)及びナフチルエチル基(C12)などが挙げられる。
アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基(C)、ナフチルオキシ基(C10)、アントニルオキシ基(C14)、ビフェニルオキシ基(C12)、フェナントリルオキシ基(C14)及びフルオレニルオキシ基(C13)などのアリール基と酸素原子とが結合したものが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group, unless otherwise specified.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of alkoxy groups include methoxy group (C 1 ), ethoxy group (C 2 ), propoxy group (C 3 ), butoxy group (C 4 ), pentyloxy group (C 5 ), hexyloxy group (C 6 ), heptyl Examples thereof include an oxy group (C 7 ), an octyloxy group (C 8 ), a decyloxy group (C 10 ), and a dodecyloxy group (C 12 ).
Examples of the acyl group include acetyl group (C 2 ), propionyl group (C 3 ), butyryl group (C 4 ), valeryl group (C 5 ), hexanoyl group (C 6 ), heptanoyl group (C 7 ), octanoyl group ( Examples include those in which an alkyl group such as C 8 ), decanoyl group (C 10 ) and dodecanoyl group (C 12 ) is bonded to a carbonyl group, and those in which an aryl group such as benzoyl group (C 7 ) is bonded to a carbonyl group It is done.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, and an isobutyryloxy group.
Examples of the aralkyl group include benzyl group (C 7 ), phenethyl group (C 8 ), phenylpropyl group (C 9 ), naphthylmethyl group (C 11 ), and naphthylethyl group (C 12 ).
The aryloxy group includes phenyloxy group (C 6 ), naphthyloxy group (C 10 ), antonyloxy group (C 14 ), biphenyloxy group (C 12 ), phenanthryloxy group (C 14 ) and full A combination of an aryl group such as an oleenyloxy group (C 13 ) and an oxygen atom is exemplified.

芳香族炭化水素基としては、典型的には、アリール基が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基(C)、ナフチル基(C10)、アントリル基(C14)、ビフェニル基(C12)、フェナントリル基(C14)及びフルオレニル基(C13)などが挙げられる。
芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。このような置換基は、特に限定されない限り、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。
A typical example of the aromatic hydrocarbon group is an aryl group.
Examples of the aryl group include a phenyl group (C 6 ), a naphthyl group (C 10 ), an anthryl group (C 14 ), a biphenyl group (C 12 ), a phenanthryl group (C 14 ), and a fluorenyl group (C 13 ). .
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. Unless such a substituent is particularly limited, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkyl group, and an aryloxy group are exemplified.

また、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。 Further, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ". Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.

<レジスト組成物>
本発明のレジスト組成物(以下「本レジスト組成物」という場合がある。)は、少なくとも、樹脂(X)及び酸発生剤(B)を含有する。また、樹脂(X)とは異なる樹脂を含有することがある。
さらに必要に応じて、溶剤及び/又はクエンチャーと呼ばれる塩基化合物などの添加剤を含むことがある。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”) contains at least a resin (X) and an acid generator (B). Moreover, resin different from resin (X) may be contained.
Furthermore, additives such as a base compound called a solvent and / or a quencher may be included as necessary.

<樹脂(X)>
樹脂(X)は、式(aa)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(aa)」という場合がある)と、式(ab)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(ab)」という場合がある)とを有する。
<Resin (X)>
Resin (X) includes a structural unit represented by the formula (aa) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (aa)” in some cases) and a structural unit represented by the formula (ab) (hereinafter, sometimes represented by And may be referred to as “structural unit (ab)”.

<構造単位(aa)>

Figure 2012145924
[式(aa)中、
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012145924
(式(a−1)中、
sは0又は1の整数を表す。
10、A11及びA12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。)
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2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を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。] <Structural unit (aa)>
Figure 2012145924
[In the formula (aa)
A aa1 represents a C1-C6 alkanediyl group which may have a substituent or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012145924
(In the formula (a-1),
s represents an integer of 0 or 1.
A 10 , A 11 and A 12 each independently represent a C 1-5 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group. )
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]

式(aa)において、Aaa1のアルカンジイル基としては、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−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。
アルカンジイル基における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。
In the formula (aa), examples of the alkanediyl group of A aa1 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a pentane- Linear alkanediyl groups such as 1,5-diyl group and hexane-1,6-diyl group; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2- Examples thereof include branched alkanediyl groups such as methylpropane-1,2-diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the substituent in the alkanediyl group include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

式(a−1)で表される基(以下、場合により「基(a−1)」という)は、X10及びX11のように、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基等を含む部分構造を有していてもよい。
10、A11及びA12の2価の脂肪族炭化水素基としては、2価の鎖式脂肪族炭化水素基が挙げられる。
10、A11及びA12における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。
酸素原子を有する基(a−1)としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012145924
The group represented by the formula (a-1) (hereinafter sometimes referred to as “group (a-1)”) is an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group, as in X 10 and X 11. It may have a partial structure including the like.
Examples of the divalent aliphatic hydrocarbon group for A 10 , A 11, and A 12 include a divalent chain aliphatic hydrocarbon group.
Examples of the substituent in A 10 , A 11, and A 12 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
Examples of the group (a-1) having an oxygen atom include the following groups.
Figure 2012145924

カルボニル基を有する基(a−1)としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the group (a-1) having a carbonyl group include the following groups.
Figure 2012145924

カルボニルオキシ基を有する基(a−1)としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the group (a-1) having a carbonyloxy group include the following groups.
Figure 2012145924

オキシカルボニル基を有する基(a−1)としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the group (a-1) having an oxycarbonyl group include the following groups.
Figure 2012145924

なかでも、式(aa)におけるAaa1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基が好ましく、炭素数1〜4のアルカンジイル基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。 Among them, A aa1 in formula (aa) is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably a methylene group.

aa2の脂肪族炭化水素基は部分的に、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、飽和脂肪族炭化水素基が好ましい。好ましい脂肪族炭化水素基としては、アルキル基(該アルキル基は直鎖でも分岐していてもよい。)、脂環式炭化水素基及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon group for R aa2 may partially have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group. Preferred examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group (the alkyl group may be linear or branched), an alicyclic hydrocarbon group, and a group obtained by combining these.

aa2の置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基及びアルコキシカルボニル基などが挙げられる。Raa2が、置換基を有する脂肪族炭化水素基である場合、置換基にある炭素原子を含めて、その合計炭素数は18以下であることが好ましい。なお、アルコキシカルボニル基は、アルコキシ基とカルボニル基との組み合わせである。該置換基の中でもフッ素原子が好ましい。
特に、Raa2は、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基が好ましい。
フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3−ペプタフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロペンチル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基などが挙げられる。
なかでも、好ましくは、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基としては、トリペルフルオロメチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2,3,3−ヘプタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基などであり、より好ましくは、炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。
また、Raa2の脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。この場合、酸素原子又はカルボニル基に置き換えられるメチレン基の個数は最大2個であることが適している。
Examples of the substituent for R aa2 include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, and an alkoxycarbonyl group. When R aa2 is an aliphatic hydrocarbon group having a substituent, the total number of carbon atoms including the carbon atoms in the substituent is preferably 18 or less. The alkoxycarbonyl group is a combination of an alkoxy group and a carbonyl group. Of these substituents, a fluorine atom is preferred.
In particular, R aa2 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 1,1,1-trifluoroethyl group, 2, 2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, 1,1,2,2,3 , 3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group 1,1,1,2,2,3,3-peptafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3, 4,4-oct Fluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4-octafluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4 , 4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6- Dodecafluorohexyl, perfluoropentylmethyl, pe Fluorohexyl group, perfluoroheptyl group and a perfluorooctyl group.
Among them, the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom is preferably a triperfluoromethyl group, 1,1,1-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoro. Propyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2,3,3-heptafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoro A pentyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group, a perfluorooctyl group, and the like, more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. It is an alkyl group.
In addition, the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group for R aa2 may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. In this case, it is suitable that the number of methylene groups replaced with oxygen atoms or carbonyl groups is at most 2.

構造単位(aa)としては、以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the structural unit (aa) include the following structural units.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

式(aa−1)〜式(aa−14)のいずれかで表される構造単位(aa)において、以下に示す部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えたものも構造単位(aa)の好適な具体例として挙げることができる。

Figure 2012145924
In the structural unit (aa) represented by any one of the formulas (aa-1) to (aa-14), a structural unit (aa) in which the partial structure (Mc) shown below is replaced with a partial structure (Ac) ) Can be mentioned as preferred specific examples.
Figure 2012145924

構造単位(aa)は、式(aa’)で表される化合物(以下、場合により「化合物(aa’)」という)から誘導される。化合物(aa’)は、例えば、以下の反応式で表わされる方法などにより製造することができる。

Figure 2012145924
The structural unit (aa) is derived from a compound represented by the formula (aa ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (aa ′)”). Compound (aa ′) can be produced, for example, by the method represented by the following reaction formula.
Figure 2012145924

式(aas−1)で表される化合物と式(aas−2)で表される化合物とは、溶媒中、触媒の存在下で反応させることが好ましい。溶媒としては、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。触媒としては、炭酸カリウム及びヨウ化カリウムなどが上げられる。
式(aas−1)で表される化合物としては、典型的には、市場から容易に入手できるもの(市販品)が好ましい。かかる市販品は、メタクリル酸などである。
The compound represented by the formula (aas-1) and the compound represented by the formula (aas-2) are preferably reacted in a solvent in the presence of a catalyst. Examples of the solvent include dimethylformamide. Examples of the catalyst include potassium carbonate and potassium iodide.
As the compound represented by the formula (aas-1), typically a compound (commercially available) that can be easily obtained from the market is preferable. Such commercial products are methacrylic acid and the like.

式(aas−2)で表される化合物は、例えば、式(aas−3)で表される化合物と式(aas−4)で表される化合物とを反応させることにより製造することができる。この反応は、溶媒中、塩基触媒の存在下で実施される。この反応で用いる溶媒としては、テトラヒドロフランなどが挙げられる。塩基触媒としては、ピリジンなどが挙げられる。

Figure 2012145924
The compound represented by the formula (aas-2) can be produced, for example, by reacting a compound represented by the formula (aas-3) with a compound represented by the formula (aas-4). This reaction is carried out in a solvent in the presence of a base catalyst. Examples of the solvent used in this reaction include tetrahydrofuran. Examples of the base catalyst include pyridine.
Figure 2012145924

式(aas−3)で表される化合物としては、例えば、クロロアセチルクロリドなどが挙げられる。この化合物は市場から容易に入手できる。
式(aas−4)で表される化合物としては、所望のRaa2の種類に応じて適当なアルコールを用いることができる。例えば、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノールなどのアルコールが挙げられる。この化合物は市場から容易に入手できる。
Examples of the compound represented by the formula (aas-3) include chloroacetyl chloride. This compound is readily available from the market.
Examples of the compound represented by the formula (aas-4), can be used an appropriate alcohol according to the type of the desired R aa2. For example, alcohols such as 2,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol can be mentioned. This compound is readily available from the market.

<構造単位(ab)>

Figure 2012145924
[式(ab)中、
ab1は、単結合、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−2)で表される基を表す。
Figure 2012145924
(式(a−2)中、
tは0又は1の整数を表す。
30、A31及びA32は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
30及びX31は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
*は−O−C(O)−O−CH−Rab2との結合手である。)
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab2は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。] <Structural unit (ab)>
Figure 2012145924
[In the formula (ab),
A ab1 represents a single bond, an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, or a group represented by the formula (a-2).
Figure 2012145924
(In the formula (a-2),
t represents an integer of 0 or 1.
A 30 , A 31 and A 32 each independently represent a C 1-5 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
X 30 and X 31 each independently represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
* Is a bond with —O—C (O) —O—CH 2 —R ab2 . )
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R ab2 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. ]

式(ab)において、アルカンジイル基の置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基などが適している。
30、A31及びA32の脂肪族炭化水素基としては、A10、A11及びA12の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
30、A31及びA32における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。
In the formula (ab), as the substituent for the alkanediyl group, a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms are suitable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group for A 30 , A 31 and A 32 include the same aliphatic hydrocarbon groups for A 10 , A 11 and A 12 .
Examples of the substituent in A 30 , A 31 and A 32 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

式(a−2)で表される基(以下、場合により「基(a−2)」という)は、X30及びX31のように、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基等を含む部分構造を有していてもよい。
基(a−2)としては、基(a−1)として例示したものと同様のものが例示される。
The group represented by the formula (a-2) (hereinafter sometimes referred to as “group (a-2)”) is an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group, as in X 30 and X 31. It may have a partial structure including the like.
Examples of the group (a-2) are the same as those exemplified as the group (a-1).

中でも、構造単位(ab)のAab1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基が好ましく、炭素数1〜4のアルカンジイル基がより好ましく、エチレン基がさらに好ましい。 Among them, A ab1 of the structural unit (ab) is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably an ethylene group.

ab2は、炭素数6〜14の芳香族炭化水素基が好ましく、中でも、基(a1−1)又は基(a1−2)が好ましく、基(a1−1)がより好ましい。

Figure 2012145924
R ab2 is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms. Among them, the group (a1-1) or the group (a1-2) is preferable, and the group (a1-1) is more preferable.
Figure 2012145924

構造単位(ab)としては、以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the structural unit (ab) include the following structural units.
Figure 2012145924

また、式(ab−1)〜式(ab−8)のいずれかで表される構造単位(ab)において、上述した部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えたものも構造単位(ab)の具体例として挙げることができる。   In addition, in the structural unit (ab) represented by any one of the formulas (ab-1) to (ab-8), the above-described partial structure (Mc) is replaced with the partial structure (Ac). It can be mentioned as a specific example of ab).

構造単位(ab)は、式(ab’)で表される化合物(以下、場合により「化合物(aa’)」という)から誘導される。化合物(ab’)は、例えば、以下に示すような反応により製造することができる。

Figure 2012145924
式(abs−1)で表される化合物と式(abs−2)で表される化合物とは、溶媒中、塩基性触媒の存在下で反応させることが好ましい。溶媒としては、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。塩基性触媒としては、ピリジンなどが挙げられる。 The structural unit (ab) is derived from a compound represented by the formula (ab ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (aa ′)”). Compound (ab ′) can be produced, for example, by the reaction shown below.
Figure 2012145924
The compound represented by the formula (abs-1) and the compound represented by the formula (abs-2) are preferably reacted in a solvent in the presence of a basic catalyst. Examples of the solvent include methyl isobutyl ketone. Examples of the basic catalyst include pyridine.

式(abs−1)で表される化合物としては、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられ、この化合物は市場から容易に入手できる。
式(abs−2)で表される化合物としては、クロロギ酸フルオレニルメチルなどが挙げられ、この化合物は市場から容易に入手できる。
Examples of the compound represented by the formula (abs-1) include hydroxyethyl methacrylate, and this compound can be easily obtained from the market.
Examples of the compound represented by the formula (abs-2) include fluorenylmethyl chloroformate and the like, and this compound can be easily obtained from the market.

樹脂(X)において、構造単位(aa)と構造単位(ab)とは、各々一種ずつ有していてもよいし、一方が複数種であり、他方が一種であってもよいし、構造単位(aa)及び構造単位(ab)がともに複数種であってもよい。これらのうち、樹脂(X)を容易に製造できる点では、構造単位(aa)と構造単位(ab)とは、各々一種ずつ有しているものが好ましい。構造単位(aa)及び構造単位(ab)の組み合わせとしては、例えば、以下の表1に示される。なお、表1では式(aa−1)で表される構造単位(aa)などを、その式番号に応じて、「(aa−1)」と表記し、同様に式(ab−1)で表される構造単位(ab)などを、その式番号に応じて、「(ab−1)」と表記する。また、例えば「(aa−1)/(aa−3)」の表記は、構造単位(aa)として、式(aa−1)で表される構造単位と、式(aa−3)で表される構造単位とをともに有することを意味する。   In the resin (X), the structural unit (aa) and the structural unit (ab) may each be one kind, one may be plural kinds, the other may be one kind, or the structural unit. Both (aa) and the structural unit (ab) may be of plural types. Among these, the structural unit (aa) and the structural unit (ab) each preferably have one type in that the resin (X) can be easily produced. Examples of combinations of the structural unit (aa) and the structural unit (ab) are shown in Table 1 below. In Table 1, the structural unit (aa) represented by the formula (aa-1) is represented as “(aa-1)” according to the formula number, and similarly in the formula (ab-1) The represented structural unit (ab) or the like is represented as “(ab-1)” according to the formula number. For example, the notation “(aa-1) / (aa-3)” is represented by the structural unit (aa), the structural unit represented by the formula (aa-1), and the formula (aa-3). Together with a structural unit.

Figure 2012145924
Figure 2012145924

樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対する構造単位(aa)及び構造単位(ab)の合計含有割合は1〜100モル%の範囲が好ましく、5〜100モル%の範囲がより好ましく、10〜100モル%の範囲がさらに好ましく、50〜100モル%の範囲がとりわけ好ましい。
樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対する構造単位(aa)の含有割合は、5〜95モル%の範囲が好ましく、10〜90モル%の範囲がより好ましく、40〜90モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対する構造単位(ab)の含有割合は、5〜95モル%の範囲が好ましく、10〜90モル%の範囲がより好ましく、10〜60モル%の範囲がさらに好ましく、10〜40モル%の範囲がとりわけ好ましい。
このような含有割合で構造単位(aa)及び構造単位(ab)を有する樹脂(X)は、樹脂(X)製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物(aa’)及び化合物(ab’)の使用モル量を調節すればよい。
また、樹脂(X)は、構造単位(aa)及び構造単位(ab)以外の構造単位を有していてもよい。このような構造単位としては、例えば、後述する酸安定モノマーに由来する構造単位及び後述する酸不安定基を有する構造単位の1以上が挙げられ、なかでも後述する酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位、特に、酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位が好ましい。この場合のこれら構造単位の含有割合は、それぞれ、上述した構造単位(aa)及び構造単位(ab)の合計含有割合及び各々の含有割合を満たす範囲で、適宜調整することができる。
The total content of the structural unit (aa) and the structural unit (ab) with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X) is preferably in the range of 1 to 100 mol%, more preferably in the range of 5 to 100 mol%. The range of 10 to 100 mol% is more preferable, and the range of 50 to 100 mol% is particularly preferable.
The content ratio of the structural unit (aa) to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X) is preferably in the range of 5 to 95 mol%, more preferably in the range of 10 to 90 mol%, and 40 to 90 mol%. The range of is more preferable.
The content ratio of the structural unit (ab) to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X) is preferably in the range of 5 to 95 mol%, more preferably in the range of 10 to 90 mol%, and 10 to 60 mol%. Is more preferable, and the range of 10 to 40 mol% is particularly preferable.
The resin (X) having the structural unit (aa) and the structural unit (ab) in such a content ratio includes the compound (aa ′) and the compound (ab ′) with respect to the total molar amount of all monomers used in the production of the resin (X). What is necessary is just to adjust the molar amount of use.
The resin (X) may have a structural unit other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab). Examples of such a structural unit include one or more of a structural unit derived from an acid-stable monomer described later and a structural unit having an acid-labile group described later, and in particular derived from an acid-stable monomer (a4) described later. The structural unit derived from the acid-stable monomer (a4) is particularly preferred. The content ratios of these structural units in this case can be appropriately adjusted within a range satisfying the total content ratio and the respective content ratios of the structural unit (aa) and the structural unit (ab).

<樹脂(A)>
本発明のレジスト組成物では、上述した樹脂(X)に含まれる構造単位にかかわらず、酸発生剤との相乗効果を得るために、レジスト組成物中に、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(A)を含有させることが好ましい。
このような樹脂は、酸不安定基を有する構造単位(以下、場合によって「構造単位(a1)」という)を有している。「酸不安定基」とは、酸の接触により脱離し得る保護基により保護されている親水性基を意味する。このような親水性基としては、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。
このように、レジスト組成物が、少なくとも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特性を有する樹脂を含有し、このようなレジスト組成物を用いることにより、優れたCD均一性を有するレジストパターンを製造することができる。
なお、樹脂(X)が同様の特性を有する場合においても、同様に優れたCD均一性を有するレジストパターンを製造することができる。
<Resin (A)>
In the resist composition of the present invention, in order to obtain a synergistic effect with the acid generator regardless of the structural unit contained in the resin (X) described above, the resist composition is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution. It is preferable to contain a resin (A) that is soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.
Such a resin has a structural unit having an acid labile group (hereinafter, sometimes referred to as “structural unit (a1)”). The “acid labile group” means a hydrophilic group protected by a protecting group that can be removed by acid contact. Examples of such a hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group, and a carboxy group is more preferable.
As described above, the resist composition contains a resin that has a property that is insoluble or hardly soluble in at least an aqueous alkali solution and becomes soluble in an aqueous alkali solution by the action of an acid. By using such a resist composition, A resist pattern having excellent CD uniformity can be manufactured.
Even when the resin (X) has similar characteristics, a resist pattern having excellent CD uniformity can be produced.

<酸不安定基>
親水性基がカルボキシ基である場合の酸不安定基は、カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、カルボキシ基の−O−と結合する有機残基の原子が第三級炭素原子である基(すなわち第三アルコールのエステル)が挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は、例えば、以下の式(1)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(1)」という)である。

Figure 2012145924
式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2が結合して、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が結合して形成される環及び脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 <Acid labile group>
In the case where the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is such that the hydrogen atom of the carboxy group is replaced by an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to —O— of the carboxy group is a tertiary carbon atom. Certain groups (ie, esters of tertiary alcohols) can be mentioned. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (1)”).
Figure 2012145924
In the formula (1), R a1 to R a3 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other and carbon together with the carbon atom to which they are bonded. A ring of several 3 to 20 is formed. The ring formed by combining R a1 and R a2 and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.

−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)で表される基において、Ra1及びRa2が結合して形成する環としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
このような環の炭素数は、好ましくは3〜12である。 Examples of the ring formed by combining R a1 and R a2 in the group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) include the following.
Figure 2012145924
The number of carbon atoms in such a ring is preferably 3-12.

酸不安定基(1)としては、例えば、
1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3が全てアルキル基である基、このアルキル基のうち、1つはtert−ブチル基であることが好ましい。
)、
2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2が結合し、これらが結合する炭素原子とともにアダマンタン環を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び
1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。
Examples of the acid labile group (1) include:
1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are all alkyl groups, and one of these alkyl groups is preferably a tert-butyl group.
),
2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are bonded to form an adamantane ring with the carbon atom to which they are bonded, and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantan-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

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

Figure 2012145924
式(2)中、Rb1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。Rb2及びRb3は結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成してもよい。該環又は該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 Examples of the acid labile group in the case where the hydrophilic group is a hydroxy group include those in which the hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue to become a group containing an acetal structure or a ketal structure. Such an acid labile group is preferably, for example, one represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group (2)”).
Figure 2012145924
In formula (2), R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R b2 and R b3 may combine to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded. The methylene group contained in the ring or the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.

b2及びRb3が結合して形成する環は、上述したRa1及びRa2が互いに結合して形成する環の1つの炭素原子が1つの酸素原子と置き換わったものが挙げられる。
式(2)においては、Rb1及びRb2のうち、少なくとも1つは水素原子であるものが好ましい。
酸不安定基(2)としては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the ring formed by combining R b2 and R b3 include those in which one carbon atom of the ring formed by combining R a1 and R a2 described above is replaced with one oxygen atom.
In Formula (2), it is preferable that at least one of R b1 and R b2 is a hydrogen atom.
Examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2012145924

構造単位(a1)は、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーから誘導されるものが好ましく、酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーから誘導されるものがさらに好ましい。
また、構造単位(a1)は、好ましくは、酸不安定基(1)又は酸不安定基(2)を有するものであり、これらの酸不安定基をともに有していてもよい。より好ましくは酸不安定基(1)を有するものである。
The structural unit (a1) is preferably derived from a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably derived from a (meth) acrylic monomer having an acid labile group. .
The structural unit (a1) preferably has an acid labile group (1) or an acid labile group (2), and may have both of these acid labile groups. More preferably, it has an acid labile group (1).

酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)の中でも、酸不安定基(1)が、炭素数5〜20の環式の脂肪族炭化水素を部分構造とするものが好ましい。このような立体的に嵩高い基の構造単位(a1)を有する樹脂(A)は、該樹脂(A)を含有する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 structural units (a1) having an acid labile group (1), it is preferable that the acid labile group (1) has a partial structure of a cyclic aliphatic hydrocarbon having 5 to 20 carbon atoms. The resin (A) having the structural unit (a1) of such a sterically bulky group is a resist having a better resolution when a resist pattern is produced using a resist composition containing the resin (A). Patterns can be manufactured.

環式の脂肪族炭化水素を部分構造とする酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)の中でも、式(a1−1)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−1)」という)及び式(a1−2)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−2)」という)が好ましい。

Figure 2012145924
式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表す。)で表される基を表す。*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1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。 Among the structural units (a1) having an acid labile group (1) having a partial structure of a cyclic aliphatic hydrocarbon, a structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter, “structural unit ( and a structural unit represented by the formula (a1-2) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-2)”).
Figure 2012145924
In formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent a group represented by an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7). * 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 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3.

式(a1−1)及び式(a1−2)においては、La1及びLa2は、好ましくは、酸素原子又はk1が1〜4の整数である*−O−(CH2k1−CO−O−で表される基であり、より好ましくは酸素原子又はk1が1の*−O−(CH2k1−CO−O−で表される基であり、さらに好ましくは酸素原子である。
a4及びRa5は、それぞれ、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7は、それぞれ、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜8の脂環式炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜6の脂環式炭化水素基である。
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。
n1’は、好ましくは0又は1である。
In the formula (a1-1) and the formula (a1-2), L a1 and L a2 are preferably oxygen atom or k1 is an integer of from 1 to 4 * -O- (CH 2) k1 -CO- A group represented by O—, more preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, wherein k1 is 1, more preferably an oxygen atom.
R a4 and R a5 are each preferably a methyl group.
R a6 and R a7 are each preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or 3 carbon atoms. -8 alicyclic hydrocarbon group, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.

式(a1−1)で表される構造単位としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the structural unit represented by the formula (a1-1) include the following.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

式(a1−1−1)〜式(a1−1−38)のいずれかで表される構造単位(a1−1)の具体例において、構造単位(aa)の具体例と同様に、部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えたものも構造単位(a1−1)の具体例として挙げることができる。   In the specific example of the structural unit (a1-1) represented by any one of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-38), the partial structure is similar to the specific example of the structural unit (aa). What substituted (Mc) by the partial structure (Ac) can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a1-1).

構造単位(a1−1)の例示の中でも、式(a1−1−1)、式(a1−1−2)及び式(a1−1−3)のいずれかで表される構造単位(a1−1)並びにこれらの構造単位(a1−1)の部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えたものもが好ましく、式(a1−1−1)、式(a1−1−2)及び式(a1−1−3)のいずれかで表される構造単位(a1−1)がより好ましく、式(a1−1−1)及び式(a1−1−2)のいずれかで表される構造単位(a1−1)がさらに好ましい。なお、これら好ましい構造単位(a1−1)を有する樹脂(A)は、該樹脂(A)を製造する際に、2−メチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート又は2−イソプロピルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレートなどを製造用原料(モノマー)として用いればよい。   Among the examples of the structural unit (a1-1), the structural unit (a1−1) represented by any one of the formula (a1-1-1), the formula (a1-1-2), and the formula (a1-1-3) 1) and those obtained by substituting the partial structure (Mc) of these structural units (a1-1) with the partial structure (Ac) are also preferred, and are represented by the formulas (a1-1-1), (a1-1-2) and The structural unit (a1-1) represented by any one of the formula (a1-1-3) is more preferable, and is represented by any one of the formula (a1-1-1) and the formula (a1-1-2). The structural unit (a1-1) is more preferable. In addition, the resin (A) having these preferred structural units (a1-1) is obtained by producing 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl when producing the resin (A). Ir (meth) acrylate or 2-isopropyladamantan-2-yl (meth) acrylate or the like may be used as a raw material (monomer) for production.

式(a1−2)で表される構造単位としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the structural unit represented by the formula (a1-2) include the following.
Figure 2012145924

式(a1−2−1)〜式(a1−2−12)のいずれかで表される構造単位(a1−2)の具体例において、構造単位(aa)の具体例と同様に、部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えたものも構造単位(a1−2)の具体例として挙げることができる。   In the specific example of the structural unit (a1-2) represented by any one of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-12), the partial structure is similar to the specific example of the structural unit (aa). What substituted (Mc) by the partial structure (Ac) can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a1-2).

なかでも、式(a1−2−1)、式(a1−2−2)、式(a1−2−4)及び式(a1−2−5)のいずれかで表される構造単位(a1−2)、あるいは、これらの構造単位(a1−2)の部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えられたものがより好ましく、式(a1−2−4)及び式(a1−2−5)のいずれかで表される構造単位、あるいは、これらの構造単位(a1−2)の部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えられたものがさらに好ましい。このような構造単位(a1−2)を有する樹脂(A)を製造するためには、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレートなどをモノマーとして用いればよい。   Among them, the structural unit (a1-2-1), the formula (a1-2-2), the formula (a1-2-4), and the formula (a1-2-5) represented by any one of the formulas (a1-2-1), (a1-2-2), (a1-2-5) 2) or those obtained by substituting the partial structure (Mc) of these structural units (a1-2) with the partial structure (Ac) are more preferable. More preferably, the structural unit represented by any one of 5) or the partial structure (Mc) of these structural units (a1-2) is replaced with the partial structure (Ac). In order to produce the resin (A) having such a structural unit (a1-2), 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate or the like may be used as a monomer.

構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する樹脂(A)を製造する場合、樹脂(A)の全構造単位を100モル%としたとき、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有割合は、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。構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有割合を、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、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマーの使用量を調整すればよい。
また、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する樹脂(X)を製造する場合には、樹脂(X)の全構造単位を100モル%としたとき、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有割合は、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。このような範囲とするためには、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマーの使用量と、化合物(aa’)及び化合物(ab’)の合計使用量との割合を調整すればよい。
When the resin (A) having the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) is produced, when the total structural unit of the resin (A) is 100 mol%, the structural unit (a1-1) ) And / or the total content of the structural unit (a1-2) 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 make the total content of the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) within such a range, when the resin (A) is produced, What is necessary is just to adjust the usage-amount of the monomer which induces | guides | derives a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2).
Moreover, when manufacturing resin (X) which has structural unit (a1-1) and / or structural unit (a1-2), when all the structural units of resin (X) are 100 mol%, structural unit The total content of (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and in the range of 20 to 85 mol%. Even more preferred. In order to achieve such a range, the use amount of the monomer for deriving the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) and the total use of the compound (aa ′) and the compound (ab ′) What is necessary is just to adjust the ratio with quantity.

樹脂には、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)のような(メタ)アクリル系モノマーから誘導される構造単位以外に、酸不安定基(1)と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する他の構造単位が含まれていてもよい。
他の構造単位を誘導するモノマーとしては、例えば、以下の式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−3)」という)が挙げられる。

Figure 2012145924
式(a1−3)中、
a9は、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基又は基−COORa13(ここで、Ra13は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい)を表す。
a10〜Ra12は、それぞれ独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表すか、或いは、Ra10及びRa11が結合して、これらが結合している炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成し、脂肪族炭化水素基及び環を構成する水素原子は、ヒドロキシ基などで置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び環を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 In addition to structural units derived from (meth) acrylic monomers such as structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2), the resin includes acid labile groups (1) and carbon-carbon doubles. Other structural units having a bond in the molecule may be included.
Examples of the monomer for deriving another structural unit include a monomer having a norbornene ring represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”).
Figure 2012145924
In formula (a1-3),
R a9 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a carboxyl group, a cyano group or a group —COOR a13 (where R a13 is an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms) Represents a hydrocarbon group, and the hydrogen atom constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. May be present).
R a10 to R a12 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other together with the carbon atom to which these are bonded, The aliphatic hydrocarbon group and the hydrogen atom constituting the ring forming a ring of 3 to 20 may be substituted with a hydroxy group or the like, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group and the ring is oxygen An atom or a carbonyl group may be substituted.

ヒドロキシ基を有するアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。   Examples of the alkyl group having a hydroxy group include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.

式(a1−3)においては、Ra13は、好ましくは、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基である。
a10及びRa11が互いに結合して形成される環は、脂環式炭化水素が好ましく、具体的には、シクロへキサン環及びアダマンタン環がより好ましい。
In formula (a1-3), R a13 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.
The ring formed by combining R a10 and R a11 with each other is preferably an alicyclic hydrocarbon, and specifically, a cyclohexane ring and an adamantane ring are more preferable.

モノマー(a1−3)としては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−tert−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル及び5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルなどが挙げられる。   As the monomer (a1-3), for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1 -Methylcyclohexyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-methyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-ethyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-methyl) Cyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4-oxocyclohexyl) Ethyl and 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1-adamantyl) -1-methyl Ethyl and the like.

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

良好な解像度でレジストパターンを製造でき、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという観点から、樹脂(A)が、モノマー(a1−3)に由来する構造単位を有する場合、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する、その含有割合は10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、モノマー(a1−3)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。
In the case where the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-3) from the viewpoint that a resist pattern can be produced with good resolution and a resist pattern excellent in dry etching resistance can be obtained, the resin (A ) To the total structural unit (100 mol%), the content 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%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1-3), the content is in the range of 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable.

酸不安定基(2)を有するモノマーとしては、例えば、以下の式(a1−4)で表されるモノマー(以下、「モノマー(a1−4)」という場合がある。)が挙げられる。

Figure 2012145924
式(a1−4)中、
a32は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33はそれぞれ独立である。
a34及びRa35は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は置換基を有していていもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は−N(R)−で示される基に置き換わっていてもよい。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a3は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基である。 Examples of the monomer having an acid labile group (2) include a monomer represented by the following formula (a1-4) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-4)”).
Figure 2012145924
In formula (a1-4),
R a32 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, the plurality of R a33 are each independent.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a C 1-17 aliphatic hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group includes an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl A group, a sulfonyl group or a group represented by -N (R c )-may be substituted. Here, R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.

ハロゲン原子を有するアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基などのハロアルキル基が挙げられる。   Examples of the alkyl group having a halogen atom include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl. Haloalkyl groups such as groups, trichloromethyl groups, tribromomethyl groups and triiodomethyl groups.

アルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
アルコキシ基としては、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
a2の脂肪族炭化水素基としては、好ましくは、鎖式脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくはアルキル基である。
a3の炭化水素基としては、好ましくは、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基である。
a34及びRa35の炭化水素基のうち、鎖式脂肪族炭化水素基としては、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が好ましく、脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などが好ましく、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基及び2−メチル−6−エチルフェニルなどが好ましい。
a2における置換基は、好ましくは、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基及び炭素数2〜4のアシルオキシ基からなる群より選ばれる基であり、より好ましくはヒドロキシ基である。
a3における置換基は、好ましくは、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数2〜4のアシルオキシ基であり、より好ましくはヒドロキシ基である。
As an alkyl group, a C1-C4 alkyl group is preferable, a methyl group and an ethyl group are more preferable, and a methyl group is especially preferable.
As the alkoxy group, a methoxy group and an ethoxy group are more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
The aliphatic hydrocarbon group for X a2 is preferably a chain aliphatic hydrocarbon group, more preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group, and still more preferably an alkyl group.
The hydrocarbon group for Y a3 is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
Of hydrocarbon groups R a34 and R a35, as the chain aliphatic hydrocarbon group, an isopropyl group, n- butyl group, sec- butyl group, tert- butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group and 2 -Ethylhexyl group is preferable, and examples of the alicyclic hydrocarbon group include cyclohexyl group, adamantyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group and isobornyl group. As the aromatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl Group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group and 2-methyl-6-ethylpheny And the like are preferable.
The substituent in X a2 is preferably a group selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. More preferably a hydroxy group.
The substituent in Y a3 is preferably a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. Group, more preferably a hydroxy group.

モノマー(a1−4)としては、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the monomer (a1-4) include the following monomers.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

ここに示すモノマー(a1−4)において、以下に示す部分構造(V’)を部分構造(P’)に置き換えたものもモノマー(a1−4)の具体例として挙げることができる。

Figure 2012145924
In the monomer (a1-4) shown here, the partial structure (V ′) shown below can be replaced with the partial structure (P ′) as a specific example of the monomer (a1-4).
Figure 2012145924

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

酸不安定基(2)を有するモノマーとして、(メタ)アクリル系モノマーが好ましく、例えば、式(a1−5)で表されるモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−5)」という場合がある)が挙げられる。

Figure 2012145924
[式(a1−5)中、
31は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
〜Lは、オキシ基、チオキシ基又は−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。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基中に含まれるメチレン基は、オキシ基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs1’は、それぞれ独立して、0〜4の整数を表す。] As the monomer having an acid labile group (2), a (meth) acrylic monomer is preferable. For example, the monomer represented by the formula (a1-5) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-5)”) There is).
Figure 2012145924
[In the formula (a1-5),
R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
L 1 to L 3 represent a group represented by an oxy group, a thioxy group, or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. Here, k1 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxy group or a carbonyl group.
s1 and s1 ′ each independently represents an integer of 0 to 4. ]

式(a1−5)においては、R31は、好ましくは、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基であり、より好ましくは水素原子及びメチル基である。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であることが好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2が好ましい。
は、単結合又は−CH−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R 31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group and a trifluoromethyl group, more preferably a hydrogen atom and a methyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
As for s1 ', 0-2 are preferable.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。ここでは、R31がメチル基である具体例を示すが、メチル基を水素原子に置き換えたものも、モノマー(a1−5)の具体例である。

Figure 2012145924
As a monomer (a1-5), the following monomers are mentioned, for example. Here, specific examples R 31 is a methyl group, and replaces the methyl group to a hydrogen atom, a specific example of the monomer (a1-5).
Figure 2012145924

Figure 2012145924
上記モノマーにおいて、R31に相当するメチル基が水素原子に置き換わったモノマーも、モノマー(a1−5)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012145924
In the above monomer, a monomer in which the methyl group corresponding to R 31 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the monomer (a1-5).

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

さらに、酸不安定基(1)と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する他の構造単位を誘導するモノマーを用いてもよい。
このようなモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012145924
Furthermore, a monomer that derives another structural unit having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond in the molecule may be used.
Examples of such a monomer include the following monomers.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

樹脂(A)がその他の酸不安定モノマーに由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、好ましくは10〜95モル%の範囲であり、より好ましくは15〜90モル%であり、さらに好ましくは20〜85モル%である。
樹脂(X)がその他の酸不安定モノマーに由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、好ましくは10〜95モル%の範囲であり、より好ましくは15〜90モル%であり、さらに好ましくは20〜85モル%である。
When the resin (A) has a structural unit derived from another acid labile monomer, the content is preferably 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). It is a range, More preferably, it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from another acid labile monomer, the content is preferably 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). It is a range, More preferably, it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.

樹脂(A)において、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。この範囲とすることにより、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。
なお、構造単位(a1)の含有割合を基準にして、酸安定性構造単位の含有割合を定める場合には、構造単位(aa)及び構造単位(ab)を酸安定構造単位に含めて含有割合を算出するとよい。
In the resin (A), when a monomer having an adamantyl group (particularly, the monomer (a1-1)) is used as the monomer (a1), the adamantyl is used with respect to the total amount (100 mol%) of the monomer (a1) used. The amount of the monomer having a group is preferably 15 mol% or more. By setting it as this range, 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.
In addition, when determining the content ratio of the acid stable structural unit on the basis of the content ratio of the structural unit (a1), the content ratio includes the structural unit (aa) and the structural unit (ab) in the acid stable structural unit. Should be calculated.

<酸安定構造単位>
本発明のレジスト組成物では、用いる樹脂(A)において、構造単位(a1)に加えて、酸不安定基を有さない構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位」という。)を有していると好ましい。
酸安定構造単位は、構造単位(a1)の含有割合を基準にして、その含有割合を定めることが適している。構造単位(a1)の含有割合と酸安定性構造単位(a2)の含有割合との比は、〔構造単位(a1)〕/〔酸安定構造単位〕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 structural unit>
In the resist composition of the present invention, the resin (A) to be used has a structural unit having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable structural unit”) in addition to the structural unit (a1). It is preferable.
The acid stable structural unit is suitably determined based on the content ratio of the structural unit (a1). The ratio between the content of the structural unit (a1) and the content of the acid-stable structural unit (a2) is represented by [structural unit (a1)] / [acid-stable structural unit], preferably 10 to 80 mol%. / 90 to 20 mol%, more preferably 20 to 60 mol% / 80 to 40 mol%.

酸安定構造単位は、ヒドロキシ基又はラクトン環を有する構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位(以下、「酸安定構造単位(a2)」という)及び/又はラクトン環を有する酸安定構造単位(以下、「酸安定構造単位(a3)」という)を有する樹脂(A)は、このような樹脂(A)を含有する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が基板との間に優れた密着性を発現し易くなり、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。   The acid stable structural unit is preferably a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring. Resin having an acid stable structural unit having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid stable structural unit (a2)”) and / or an acid stable structural unit having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid stable structural unit (a3)”) (A) shows that when a resist composition containing such a resin (A) is applied to a substrate, a coating film formed on the substrate or a composition layer obtained from the coating film is excellent between the substrate and the substrate. It becomes easy to express adhesiveness, and a resist pattern can be manufactured with good resolution.

<酸安定構造単位(a2)>
酸安定構造単位(a2)を樹脂(A)に導入する場合、樹脂(A)を含有するレジスト組成物からレジストパターンを製造する際の露光源の種類によって、各々、好適な酸安定構造単位(a2)を1種又は2種以上選択することができる。
例えば、レジスト組成物を、KrFエキシマレーザ(波長:248nm)を露光源とする露光、電子線又はEUV光などの高エネルギー線を露光源とする露光に用いる場合には、酸安定構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位(a2−0)を樹脂(A)に導入することが好ましい。
短波長のArFエキシマレーザ(波長:193nm)を露光源とする露光を用いる場合は、酸安定構造単位(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定構造単位を樹脂(A)に導入することが好ましい。
<Acid stable structural unit (a2)>
When the acid stable structural unit (a2) is introduced into the resin (A), depending on the type of exposure source used when producing a resist pattern from the resist composition containing the resin (A), a suitable acid stable structural unit ( 1 type (s) or 2 or more types can be selected for a2).
For example, when the resist composition is used for exposure using a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) as an exposure source, or exposure using a high energy beam such as an electron beam or EUV light as an exposure source, the acid stable structural unit (a2 ), It is preferable to introduce an acid stable structural unit (a2-0) having a phenolic hydroxy group into the resin (A).
When using exposure using a short wavelength ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source, an acid stable structural unit represented by the formula (a2-1) described later is used as a resin ( It is preferable to introduce into A).

<酸安定構造単位(a2−1)>
酸安定構造単位(a2)としては、以下の式(a2−1)で表されるもの(以下、「酸安定構造単位(a2−1)」という場合がある)が挙げられる。

Figure 2012145924
式(a2−1)中、
a3は、酸素原子又は−O−(CH2k2−CO−O−(k2は1〜7の整数を表す。)を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。 <Acid stable structural unit (a2-1)>
Examples of the acid stable structural unit (a2) include those represented by the following formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-1)”).
Figure 2012145924
In formula (a2-1),
L a3 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7), and * represents a bond with a carbonyl group (—CO—). Represent.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.

式(a2−1)においては、La3は、好ましくは、酸素原子又は、k2が1〜4の整数である−O−(CH2k2−CO−O−で表される基であり、より好ましくは、酸素原子又は、−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
a14は、好ましくはメチル基である。
a15は、好ましくは水素原子である。
a16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably an oxygen atom or a group that k2 is represented there -O- (CH 2) k2 -CO- O- in an integer of from 1 to 4, more preferably, an oxygen atom or, -O-CH 2 -CO-O- and, still more preferably an oxygen atom.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

酸安定構造単位(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
As an acid stable structural unit (a2-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
式(a2−1−1)〜式(a2−1−17)のいずれかで表される酸安定構造単位(a2−1)の具体例において、構造単位(aa)の具体例と同様に、部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えたものも酸安定構造単位(a2−1)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012145924
In the specific example of the acid stable structural unit (a2-1) represented by any one of the formula (a2-1-1) to the formula (a2-1-17), as in the specific example of the structural unit (aa), What substituted the partial structure (Mc) by the partial structure (Ac) can also be mentioned as a specific example of an acid stable structural unit (a2-1).

酸安定構造単位(a2−1)の中でも、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−13)及び式(a2−1−15)のいずれかで表される酸安定構造単位(a2−1)並びにこれらの酸安定構造単位(a2−1)の部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換わえたものが好ましく、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−13)及び式(a2−1−15)のいずれかで表される酸安定構造単位(a2−1)がさらに好ましい。これらの酸安定構造単位(a2−1)を有する樹脂(A)は、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イルオキシカルボニル)メチルなどを、樹脂(A)製造用のモノマーとして用いればよい。   Among the acid stable structural units (a2-1), any one of the formula (a2-1-1), the formula (a2-1-2), the formula (a2-1-13) and the formula (a2-1-15) The acid stable structural unit (a2-1) represented by the formula (a2-1) and the partial structure (Mc) of these acid stable structural units (a2-1) are preferably replaced by the partial structure (Ac). 1-1), the acid stable structural unit (a2-1) represented by any one of formula (a2-1-2), formula (a2-1-13) and formula (a2-1-15) is more preferable. . Resin (A) which has these acid stable structural units (a2-1) is 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate or (meth) What is necessary is just to use acrylic acid 1- (3,5-dihydroxyadamantane-1-yloxycarbonyl) methyl etc. as a monomer for resin (A) manufacture.

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a2−1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、3〜40モル%の範囲が好ましく、5〜35モル%の範囲がより好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a2−1)に由来する構造単位に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜90モル%以下の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has an acid stable structural unit (a2-1), the content ratio is preferably in the range of 3 to 40 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 5 to 35 mol% is more preferable, and the range of 5 to 30 mol% is more preferable.
When the resin (X) has a structural unit derived from a structural unit derived from the acid-stable monomer (a2-1), the content ratio is based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range of 1 to 90 mol% or less is preferable, the range of 10 to 80 mol% is more preferable, and the range of 20 to 70 mol% is more preferable.

<酸安定構造単位(a2−0)>
酸安定構造単位(a2)としては、以下の式(a2−0)で表されるもの(以下、「酸安定構造単位(a2−0)」という場合がある)が挙げられる。

Figure 2012145924
式(a2−0)中、
a30は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
a31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31はそれぞれ独立である。 <Acid stable structural unit (a2-0)>
Examples of the acid stable structural unit (a2) include those represented by the following formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-0)”).
Figure 2012145924
In formula (a2-0),
R a30 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a31 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R a31 are independent of each other.

式(a2−0)においては、Ra30は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、炭素数1又は2のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31は、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
maは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
In Formula (a2-0), R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
As the alkyl group for R a31 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

酸安定構造単位(a2−0)を与えるモノマーとして、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012145924
ここに例示する具体例において、ベンゼン環に結合しているメチル基やエチル基を、Ra31として例示したその他の置換基に置き換えたものも、酸安定モノマーの具体例である。 Examples of the monomer that gives the acid stable structural unit (a2-0) include the following monomers.
Figure 2012145924
In the specific examples exemplified here, those in which the methyl group or ethyl group bonded to the benzene ring is replaced with other substituents exemplified as Ra31 are also specific examples of the acid stable monomer.

このような酸安定モノマーを用いて、樹脂(A)を製造する場合は、この酸安定モノマーにあるフェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護されているモノマーを用いることもできる。保護基としては、例えば、酸又は塩基で脱離する保護基などが好ましい。酸又は塩基で脱離する保護基で保護されたフェノール性ヒドロキシ基は、酸又は塩基との接触により脱保護することにより、酸安定構造単位(a2−0)が得られる。ただし、樹脂(A)は上述のとおり、酸不安定基を持つ構造単位(a1)を有しているので、脱保護する際には、構造単位(a1)の酸不安定基を著しく損なわないよう、塩基との接触により、脱保護することが好ましい。保護基としては、例えば、アセチル基、ベンゾイル基等が好ましい。塩基としては、例えば、4−ジメチルアミノビリジン、トリエチルアミン等が挙げられる。   When the resin (A) is produced using such an acid-stable monomer, a monomer in which a phenolic hydroxy group in this acid-stable monomer is protected with an appropriate protecting group can also be used. As the protecting group, for example, a protecting group capable of leaving with an acid or a base is preferable. The phenolic hydroxy group protected with a protecting group capable of leaving with an acid or a base is deprotected by contact with an acid or a base, whereby an acid stable structural unit (a2-0) is obtained. However, since the resin (A) has the structural unit (a1) having an acid labile group as described above, the acid labile group of the structural unit (a1) is not significantly impaired when deprotecting. Thus, it is preferable to deprotect by contact with a base. As the protective group, for example, an acetyl group, a benzoyl group and the like are preferable. Examples of the base include 4-dimethylaminoviridine, triethylamine and the like.

上述の酸安定モノマー(a2−0)としては、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。これらを用いて、樹脂(A)を製造する際には、これらにあるフェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護したものを用いることもできる。   As the above acid-stable monomer (a2-0), 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable. When using these, when manufacturing resin (A), what protected the phenolic hydroxy group in these with the suitable protective group can also be used.

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a2−0)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜95モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、15〜80モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a2−0)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、90モル%以下の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has an acid stable structural unit (a2-0), the content is preferably in the range of 5 to 95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 15-80 mol% is more preferable.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a2-0), the content is 90 mol% or less with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range is preferable, the range of 10 to 80 mol% is more preferable, and the range of 20 to 70 mol% is more preferable.

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

酸安定構造単位(a3)は好ましくは、以下の式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるものである。樹脂(A)は、これらのうち1種のみを有していてもよく、2種以上を有していてもよい。なお、以下の説明においては、式(a3−1)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−1)」といい、式(a3−2)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−2)」といい、式(a3−3)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−3)」という場合がある。   The acid stable structural unit (a3) is preferably one represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). Resin (A) may have only 1 type among these, and may have 2 or more types. In the following description, what is represented by the formula (a3-1) is referred to as “acid-stable structural unit (a3-1)”, and what is represented by the formula (a3-2) is “acid-stable structural unit ( a3-2) ”, and the compound represented by formula (a3-3) may be referred to as“ acid-stable structural unit (a3-3) ”.

Figure 2012145924
[式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立して、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。
a21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、p1が2以上の場合、複数のRa21はそれぞれ独立である。
a22及びRa23は、それぞれ独立して、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し、q1が2以上の場合、複数のRa22は、それぞれ独立であり、r1が2以上の場合、複数のRa23は、それぞれ独立である。
p1は、0〜5の整数を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。]
Figure 2012145924
[In Formula (a3-1)-Formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently represent an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when p1 is 2 or more, the plurality of R a21 are independent of each other.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when q1 is 2 or more, a plurality of R a22 are each independent, When r1 is 2 or more, the plurality of R a23 are each independent.
p1 represents an integer of 0 to 5.
q1 represents an integer of 0 to 3.
r1 represents an integer of 0 to 3. ]

式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、それぞれ独立に、酸素原子又は、k3が1〜4の整数である*−O−(CH2k3−CO−O−で表される基が好ましく、酸素原子又は、*−O−CH2−CO−O−がより好ましく、さらに好ましくは酸素原子である。
a18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、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 each independently represent an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO in which k3 is an integer of 1 to 4. A group represented by —O— is preferable, an oxygen atom or * —O—CH 2 —CO—O— is more preferable, and an oxygen atom is more preferable.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 or 1.

酸安定構造単位(a3−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the acid stable structural unit (a3-1) include the following.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

酸安定構造単位(a3−2)としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the acid stable structural unit (a3-2) include the following.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

酸安定構造単位(a3−3)は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
式(a3−1−1)〜式(a3−1−11)のいずれかで表される酸安定構造単位(a3−1)、式(a3−2−1)〜式(a3−2−11)のいずれかで表される酸安定構造単位(a3−2)及び式(a3−3−1)〜式(a3−3−6)のいずれかで表される酸安定構造単位(a3−3)において、構造単位(aa)の例示と同様に、部分構造(Mc)を部分構造(Ac)に置き換えたものも、各々酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)の具体例として挙げることができる。また、この例示において、ラクトン環が有する置換基(Ra21〜Ra23)としてメチル基を有するものも例示したが、このメチル基を上述のような基に置き換えたものも、酸安定構造単位(a3)の具体例として挙げられる。 Examples of the acid stable structural unit (a3-3) include the following.
Figure 2012145924
The acid stable structural unit (a3-1) represented by any one of formula (a3-1-1) to formula (a3-1-11), formula (a3-2-1) to formula (a3-2-11) The acid stable structural unit (a3-2) represented by any one of the formula (a3-3-1) and the acid stable structural unit (a3-3) represented by any one of the formulas (a3-3-1) to (a3-3-6) In the same manner as in the structural unit (aa), the partial structure (Mc) is replaced by the partial structure (Ac), and the acid stable structural unit (a3-1) and the acid stable structural unit (a3-2) ) And acid stable structural unit (a3-3). Moreover, in this illustration, those having a methyl group as an example of the substituent (R a21 to R a23 ) of the lactone ring are also exemplified, but those in which this methyl group is replaced with the above-described groups are also acid stable structural units ( Specific examples of a3) are mentioned.

酸安定構造単位(a3)の中でも、α−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイロキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、(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−フリル及び(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−オキソエチルなどから誘導される酸安定構造単位(a3)が好ましい。 Among the acid stable structural units (a3), α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α -(Meth) acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1 .0 3,7] nonane-2-yl, (meth) acrylic acid 2- tetrahydro-2-oxo-3-furyl, and (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1 .0 3,7] nonane-2-yloxy) -2-oxoethyl acid derived from such stable structural unit (a3) is preferable.

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)からなる群より選ばれる酸安定構造単位(a3)を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜70モル%の範囲が好ましく、10〜65モル%の範囲がより好ましく、10〜60モル%の範囲がさらに好ましい。また、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)それぞれの含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜60モル%の範囲が好ましく、10〜55モル%の範囲がより好ましく、20〜50モル%の範囲がさらに好ましく、20〜45モル%の範囲が一層好ましい。
樹脂(X)が、酸安定構造単位(a3)を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
The resin (A) has an acid stable structural unit (a3) selected from the group consisting of an acid stable structural unit (a3-1), an acid stable structural unit (a3-2), and an acid stable structural unit (a3-3). In this case, the total content is preferably in the range of 5 to 70 mol%, more preferably in the range of 10 to 65 mol%, and more preferably 10 to 60 mol, based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). % Range is more preferred. The content of each of the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit (a3-3) is the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). On the other hand, the range of 5-60 mol% is preferable, the range of 10-55 mol% is more preferable, the range of 20-50 mol% is more preferable, and the range of 20-45 mol% is still more preferable.
When the resin (X) has an acid stable structural unit (a3), the total content is preferably in the range of 1 to 90 mol% with respect to the total structural units (100 mol%) of the resin (X). The range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 20-70 mol% is further more preferable.

<酸安定モノマー(a4)>
樹脂(A)は、他の酸安定構造単位を誘導するモノマー(以下、「酸安定モノマー(a4)」という場合がある)に由来する構造単位を有していてもよい。この酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位は、樹脂(X)に含まれることが好ましい。
酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(a4−1)で表される無水マレイン酸、式(a4−2)で表される無水イタコン酸及び式(a4−3)で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−3)」という)などが挙げられる。

Figure 2012145924
式(a4−3)中、
a25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、シアノ基、カルボキシ基又は基−COORa27(ここで、Ra27は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。但し−COORa27が酸不安定基となるものは除く(例えば、Ra27は、第三級炭素原子が−O−と結合するものを含まない))を表すか、或いはRa25及びRa26が結合して−CO−O−CO−を形成する。 <Acid-stable monomer (a4)>
The resin (A) may have a structural unit derived from a monomer that derives another acid stable structural unit (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4)”). The structural unit derived from the acid stable monomer (a4) is preferably contained in the resin (X).
As the acid stable monomer (a4), maleic anhydride represented by the following formula (a4-1), itaconic anhydride represented by the formula (a4-2) and norbornene represented by the formula (a4-3) Examples thereof include an acid-stable monomer having a ring (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4-3)”).
Figure 2012145924
In formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group or a group —COOR a27 (wherein R a27 represents Represents a C1-C18 aliphatic hydrocarbon group, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group, provided that -COOR a27 is an acid labile group. (For example, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—)), or R a25 and R a26 are bonded to form —CO—O—CO—. Form.

ヒドロキシ基を有していてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基などが好ましい。
脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数4〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数4〜12の脂環式炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基などがさらに好ましい。
As the alkyl group which may have a hydroxy group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, a 2-hydroxyethyl group and the like are preferable.
The aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and 4 to 12 carbon atoms. And a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, a 2-oxo-oxolan-4-yl group, and the like are more preferable.

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

樹脂(A)が、式(a4−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a4−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及びモノマー(a4−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる構造単位を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜30モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、式(a4−1)で表されるモノマー、式(a4−2)で表されるモノマー、式(a4−3)で表されるモノマーに由来する構造単位に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、40モル%以下の範囲が好ましく、3〜30モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
The resin (A) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and a monomer (a4-3). In the case of having a structural unit selected from the group consisting of structural units derived from, the total content is preferably in the range of 2 to 40 mol% with respect to all structural units (100 mol%) of the resin (A), The range of 3-30 mol% is more preferable, and the range of 5-20 mol% is more preferable.
Resin (X) is a structure derived from a structural unit derived from a monomer represented by formula (a4-1), a monomer represented by formula (a4-2), or a monomer represented by formula (a4-3) When it has a unit, the content ratio is preferably in the range of 40 mol% or less, more preferably in the range of 3 to 30 mol%, and more preferably in the range of 5 to 20 with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X) A range of mol% is more preferable.

さらに、酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−4)で表されるスルトン環を有するもの(以下、「酸安定モノマー(a4−4)」という場合がある。)が挙げられる。

Figure 2012145924
式(a4−4)中、
a7は、酸素原子又は−T−(CH2k2−CO−O−を(k2は1〜7の整数を表す。Tは酸素原子又はNHである。)表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
a28は、水素原子又はメチル基を表す。
10は、置換基を有していてもよいスルトン環基を表す。] Furthermore, examples of the acid stable monomer (a4) include those having a sultone ring represented by the formula (a4-4) (hereinafter may be referred to as “acid stable monomer (a4-4)”). .
Figure 2012145924
In formula (a4-4),
L a7 represents an oxygen atom or * -T— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7. T is an oxygen atom or NH), and * represents a carbonyl group Represents the bond hand.
R a28 represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 10 represents a sultone ring group which may have a substituent. ]

スルトン環基に含まれるスルトン環としては、脂環式炭化水素に含まれる隣り合うメチレン基のうち、一方が酸素原子、他方がスルホニル基に置き換わったもの、すなわち環骨格中に−O−SO−を有する環であり、下記に示すものなどが挙げられる。スルトン環基の代表例は、下記スルトン環にある水素原子の1つが、結合手に置き換わったものであり、式(a4−4)においてはLa7との結合手が該当する。

Figure 2012145924
スルトン環基に置換されていてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフッ化アルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜7のアシル基及び炭素数1〜8のアシルオキシ基からなる群より選ばれる。 As the sultone ring contained in the sultone ring group, one of the adjacent methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon is replaced with an oxygen atom and the other is replaced with a sulfonyl group, that is, -O-SO 2 in the ring skeleton. Examples of the ring include-and those shown below. A typical example of the sultone ring group is one in which one of the hydrogen atoms in the sultone ring shown below is replaced with a bond, and in the formula (a4-4), the bond with L a7 corresponds.
Figure 2012145924
Examples of the substituent which may be substituted on the sultone ring group include a hydroxy group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. , An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyl group having 1 to 7 carbon atoms, and an acyloxy group having 1 to 8 carbon atoms.

酸安定モノマー(a4−4)としては、例えば、以下で表されるものが挙げられる。

Figure 2012145924
As an acid stable monomer (a4-4), what is represented by the following is mentioned, for example.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
ここに示した酸安定モノマー(a4−4)の具体例において、部分構造(Mc’)を部分構造(Ac’)に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−4)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012145924
Figure 2012145924
In the specific examples of the acid-stable monomer (a4-4) shown here, those in which the partial structure (Mc ′) is replaced with the partial structure (Ac ′) are also exemplified as specific examples of the acid-stable monomer (a4-4). Can do.
Figure 2012145924

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

また、酸安定モノマー(a4)としては、例えば、以下に示すようなフッ素原子を有するモノマー〔以下、「酸安定モノマー(a4−5)」という場合がある〕であってもよい。

Figure 2012145924
The acid stable monomer (a4) may be, for example, a monomer having a fluorine atom as shown below [hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-5)]”.
Figure 2012145924

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

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

さらに、その他の酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(3)で表される基を有するモノマーが挙げられる(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−6)」という)。

Figure 2012145924
式(3)中、
10は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。 Furthermore, as another acid stable monomer (a4), the monomer which has group represented by the following formula | equation (3) is mentioned (henceforth "acid stable monomer (a4-6)" depending on the case).
Figure 2012145924
In formula (3),
R 10 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond.

式(3)では、R10のフッ化アルキル基は、炭素数が1〜4であることが好ましく、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基がより好ましく、パーフルオロメチル基が特に好ましい。 In the formula (3), the fluorinated alkyl group represented by R 10 preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and a perfluoropropyl group, and particularly preferably a perfluoromethyl group. .

酸安定モノマー(a4−6)としては、例えば、以下で表されるものが挙げられる。

Figure 2012145924
As an acid stable monomer (a4-6), what is represented by the following is mentioned, for example.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
ここに示した酸安定モノマー(a4−6)の具体例において、酸安定モノマー(a4−4)の例示と同様に、部分構造(Mc’)を部分構造(Ac’)に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−6)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012145924
In the specific example of the acid stable monomer (a4-6) shown here, as in the case of the acid stable monomer (a4-4), the partial structure (Mc ′) is replaced with the partial structure (Ac ′). Specific examples of the acid stable monomer (a4-6) can be given.

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−6)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a4−6)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、90モル%以下の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid stable monomer (a4-6), the content is 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-6), the content is 90 mol% or less with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range is preferable, the range of 10 to 80 mol% is more preferable, and the range of 20 to 70 mol% is more preferable.

酸安定モノマー(a4)は、以下の式(4)で表される基を有するものであってもよい。

Figure 2012145924
式(4)中、
11は、置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
は、単結合、−(CHm10−SO−O−*又は−(CHm10−CO−O−*を表し、ここに示すアルカンジイル鎖〔−(CHm10−〕を構成するメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよく、当該アルカンジイル鎖に含まれる水素原子は、フッ素原子に置き換わっていてもよい。
m10は、1〜12の整数を表す。 The acid stable monomer (a4) may have a group represented by the following formula (4).
Figure 2012145924
In formula (4),
R 11 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 12 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom.
A 3 represents a single bond, — (CH 2 ) m 10 —SO 2 —O— * or — (CH 2 ) m 10 —CO—O— *, and the alkanediyl chain shown here [— (CH 2 ) m 10 − ] May be replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, and a hydrogen atom contained in the alkanediyl chain may be replaced with a fluorine atom.
m10 represents an integer of 1 to 12.

11における芳香族炭化水素基の置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、フェニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、フェニルオキシ基及びtert−ブチルフェニル基などが好ましい。 As the substituent of the aromatic hydrocarbon group in R 11 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a phenyl group, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, a phenyloxy group, and a tert-butylphenyl group are preferable. .

11としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of R 11 include the following groups.
Figure 2012145924

12における炭化水素が含んでいてもよいヘテロ原子としては、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子及び窒素原子などが挙げられる。また、連結基として、スルホニル基、カルボニル基を含む形態でもよい。
このようなヘテロ原子を含むR12としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the hetero atom that the hydrocarbon in R 12 may contain include a halogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom. Moreover, the form containing a sulfonyl group and a carbonyl group as a coupling group may be sufficient.
Examples of R 12 containing such a heteroatom include the following groups.
Figure 2012145924

としては、下記に示す基が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of A 3 include the following groups.
Figure 2012145924

式(4)で表される基を含む酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−7)で表されるモノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−7)」という)が挙げられる。

Figure 2012145924
式(a4−7)中、
13は、水素原子又はメチル基を表す。
11、R12及びAは、前記と同義である。 As the acid stable monomer (a4) containing a group represented by the formula (4), for example, a monomer represented by the formula (a4-7) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-7)”) Is mentioned.
Figure 2012145924
In formula (a4-7),
R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 11 , R 12 and A 3 are as defined above.

酸安定モノマー(a4−7)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
ここに示した酸安定モノマー(a4−7)の具体例において、酸安定モノマー(a4−4)の具体例と同様に、部分構造(Mc’)を部分構造(Ac’)に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−7)の具体例として挙げることができる。 Examples of the acid stable monomer (a4-7) include the following.
Figure 2012145924
In the specific example of the acid stable monomer (a4-7) shown here, as in the specific example of the acid stable monomer (a4-4), the partial structure (Mc ′) is replaced with the partial structure (Ac ′). Specific examples of the acid-stable monomer (a4-7) can be given.

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−7)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a4−7)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、90モル%以下の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-7), the content is 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-7), the content is 90 mol% or less with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range is preferable, the range of 10 to 80 mol% is more preferable, and the range of 20 to 70 mol% is more preferable.

酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(a4−8)で示されるモノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−8)」という)であってもよい。

Figure 2012145924
式(a4−8)中、
は、炭素数3〜36の環式脂肪族炭化水素を表す。
は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよいが、Aのうち、酸素原子に結合している原子は炭素原子である。
14は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を表す。
15及びR16は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を表す。 The acid stable monomer (a4) may be a monomer represented by the following formula (a4-8) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-8)”).
Figure 2012145924
In formula (a4-8),
W 2 represents a cyclic aliphatic hydrocarbon having 3 to 36 carbon atoms.
A 4 represents a single bond or a substituted carbon atoms which may 1 to 17 aliphatic hydrocarbon group. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, but among A 3 , the atom bonded to the oxygen atom is a carbon atom.
R 14 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

式(a4−8)において、Wは、炭素数は5〜18の範囲が好ましく、6〜12の範囲がより好ましい。具体的には、上述した式(KA−1)〜式(KA−19)で示した脂環式炭化水素の形式で示した脂肪族環を挙げることができる。すなわち、式(a4−8)において

Figure 2012145924
で示される部分構造は、式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素を構成する水素原子の1個がAとの結合手に、脂環式炭化水素の環原子に含まれる炭素原子の1つに結合している2つの水素原子が、−O−CO−R15又は−O−CO−R16との結合手に置き換わったものを挙げることができる。
としては、シクロヘキサン環、アダマンタン環、ノルボルナン環及びノルボルネン環が特に好ましい。 In formula (a4-8), W 2 preferably has 5 to 18 carbon atoms, and more preferably 6 to 12 carbon atoms. Specifically, the aliphatic ring shown in the form of the alicyclic hydrocarbon shown by the formula (KA-1)-the formula (KA-19) mentioned above can be mentioned. That is, in formula (a4-8)
Figure 2012145924
In the partial structure represented by formula (KA-1) to (KA-22), one of the hydrogen atoms constituting the alicyclic hydrocarbon in the formula (KA-1) to (A-22) has a bond with A 4 to form an alicyclic hydrocarbon ring. two hydrogen atoms bonded to one of carbon atoms contained in the atoms, there may be mentioned those replaced by bond to -O-CO-R 15 or -O-CO-R 16.
As W 2 , a cyclohexane ring, an adamantane ring, a norbornane ring and a norbornene ring are particularly preferable.

の脂肪族炭化水素基における置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、アリール基、アラルキル基及びアリールオキシ基が好ましい。
としては、例えば、アルカンジイル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた脂肪族炭化水素基であることが適している。このような脂肪族炭化水素基としては、以下の式(X−A)、式(X−B)及び式(X−C)で表される基などが挙げられる。

Figure 2012145924
式中、
X1及びXX2は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、XX1及びXX2がともに単結合であることはなく、式(X−A)、式(X−B)及び式(X−C)で表される基の総炭素数は17以下である。 As the substituent in the aliphatic hydrocarbon group for A 4 , a halogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, an acyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group are preferable.
The A 4, for example, it has suitable aliphatic hydrocarbon group formed by combining alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group. Examples of such an aliphatic hydrocarbon group include groups represented by the following formula (X x -A), formula (X x -B), and formula (X x -C).
Figure 2012145924
Where
X X1 and X X2 each independently represent a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and X X1 and X X2 are not single bonds, The total number of carbon atoms of the groups represented by formula (X x -A), formula (X x -B), and formula (X x -C) is 17 or less.

における脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、式(aa)の基(a−1)で例示したものを含む。 As a methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group for A 4 is replaced by an oxygen atom or a carbonyl group include, for example, those exemplified in group of formula (aa) (a-1) .

なかでも、Aは、単結合又は*−(CHs1−CO−O−(*は−O−との結合手を表し、s1は1〜6の整数を表す。)で表される基が好ましく、単結合又は*−CH−CO−O−(*は−O−との結合手を表す。)で表される基がより好ましい。 Among them, A 4 represents a single bond or * - represented by (* represents a binding position to -O-, s1 is an integer of 1~6.) - (CH 2) s1 -CO-O A group is preferable, and a group represented by a single bond or * —CH 2 —CO—O— (* represents a bond to —O—) is more preferable.

14は、水素原子又はメチル基が好ましい。
14〜R16におけるハロゲン原子としては、フッ素原子が特に好ましい。
14及びR16のハロアルキル基のうち、好ましくはトリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基及びペルフルオロブチル基などが挙げられ、より好ましくは、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基である。
R 14 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
As the halogen atom in R 14 to R 16 , a fluorine atom is particularly preferable.
Of the haloalkyl groups of R 14 and R 16 , preferred are a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, and the like, more preferably a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and a perfluoropropyl group. It is.

酸安定モノマー(a4−8)としては、例えば、以下に示すものである。なお、R14〜R16及びAは、前記と同義である。

Figure 2012145924
Examples of the acid stable monomer (a4-8) are shown below. R 14 to R 16 and A 4 are as defined above.
Figure 2012145924

これらの中でも、以下のものが好ましい。

Figure 2012145924
Among these, the following are preferable.
Figure 2012145924

酸安定モノマー(a4−8)としては、以下のものが好ましい。

Figure 2012145924
ここに示した酸安定モノマー(a4−8)の具体例において、酸安定モノマー(a4−4)の具体例と同様に、部分構造(Mc’)を部分構造(Ac’)に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−8)の具体例として挙げられる。 As the acid stable monomer (a4-8), the following are preferable.
Figure 2012145924
In the specific example of the acid stable monomer (a4-8) shown here, as in the specific example of the acid stable monomer (a4-4), the partial structure (Mc ′) is replaced with the partial structure (Ac ′). Specific examples of the acid-stable monomer (a4-8) are mentioned.

酸安定モノマー(a4−8)は、例えば、式(a4−8−a)で表される化合物と、式(a4−8−b)で表される化合物とを反応させることにより製造することができる。
式(a4−8−a)で表される化合物は、例えば、特開2002−226436号公報に記載されている1−メタクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタンなどが挙げられる。
式(a4−8−b)で表される化合物としては、例えば、ペンタフルオロプロピオン酸無水物、ヘプタフルオロ酪酸無水物及びトリフルオロ酢酸無水物などが挙げられる。この反応は、用いる式(a4−8−b)で表される化合物の沸点温度付近で加温することにより、実施することが好ましい。

Figure 2012145924
[式(a4−8−a)及び式(a4−8−b)中、
、A、R14、R15及びR16は、前記と同義である。] The acid stable monomer (a4-8) can be produced, for example, by reacting a compound represented by the formula (a4-8-a) with a compound represented by the formula (a4-8-b). it can.
Examples of the compound represented by the formula (a4-8-a) include 1-methacryloyloxy-4-oxoadamantane described in JP-A-2002-226436.
Examples of the compound represented by the formula (a4-8-b) include pentafluoropropionic anhydride, heptafluorobutyric anhydride, and trifluoroacetic anhydride. This reaction is preferably carried out by heating near the boiling point of the compound represented by the formula (a4-8-b) to be used.
Figure 2012145924
[In formula (a4-8-a) and formula (a4-8-b),
W 2 , A 4 , R 14 , R 15 and R 16 are as defined above. ]

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−8)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a4−8)に由来する構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、90モル%以下の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-8), the content is 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). The range is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-8), the content is 90 mol% or less with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range is preferable, the range of 10 to 80 mol% is more preferable, and the range of 20 to 70 mol% is more preferable.

樹脂(X)が酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位を有する場合、式(3)で表される基を有する酸安定モノマー(a4−6)及び/又は式(4)で表される基を有する酸安定モノマー(a4−7)に由来する構造単位が好ましく、酸安定モノマー(a4−6)に由来する構造単位がより好ましい。   When the resin (X) has a structural unit derived from the acid stable monomer (a4), it is represented by the acid stable monomer (a4-6) having a group represented by the formula (3) and / or the formula (4). The structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-7) having a group is preferable, and the structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-6) is more preferable.

<樹脂の製造>
樹脂(X)は、化合物(aa’)と化合物(ab’)と、必要に応じて他の構造単位を誘導するモノマーとを共重合させたものであり、化合物(aa’)と化合物(ab’)とを共重合したもの、化合物(aa’)と、化合物(ab’)と、酸安定モノマー(a4)とを共重合したものが好ましく、化合物(aa’)と化合物(ab’)とを重合したもの、化合物(aa’)と、化合物(ab’)と、酸安定モノマー(a4−6)及び/又は酸安定モノマー(a4−7)とを共重合したものがより好ましい。
なお、構造単位(aa)及び構造単位(ab)は、酸安定構造単位とみなすことができる。
<Manufacture of resin>
The resin (X) is obtained by copolymerizing the compound (aa ′), the compound (ab ′), and a monomer that derives another structural unit as necessary, and the compound (aa ′) and the compound (ab And a compound obtained by copolymerizing a compound (aa ′), a compound (ab ′), and an acid-stable monomer (a4). The compound (aa ′) and the compound (ab ′) More preferably, a compound obtained by polymerizing a compound (a ′ ′), a compound (ab ′), an acid stable monomer (a4-6) and / or an acid stable monomer (a4-7).
The structural unit (aa) and the structural unit (ab) can be regarded as acid stable structural units.

樹脂(A)は、構造単位(a1)を誘導するモノマー[好ましくは、構造単位(a1−1)又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー]を、より好ましくは酸安定構造単位を誘導するモノマーと共重合させたものであり、さらに好ましくは構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマーと、酸安定構造単位(a2)及び/又は酸安定構造単位(a3)を誘導するモノマーとを共重合させたものである。
樹脂(A)は、構造単位(a1)として、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)及びシクロへキシル基を有する構造単位(a1−2)のうち、少なくとも1種を有することが好ましく、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)を有することがさらに好ましい。酸安定構造単位(a2)としては、ヒドロキシアダマンチル基を有する構造単位(a2−1)を用いることが好ましい。酸安定構造単位(a3)としては、γ−ブチロラクトン環を有する酸安定構造単位(a3−1)及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定構造単位(a3−2)の少なくとも1種を有することが好ましい。
Resin (A) is a monomer derived from structural unit (a1) [preferably a monomer derived from structural unit (a1-1) or structural unit (a1-2)], more preferably an acid stable structural unit. More preferably, a monomer that derives the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2), an acid stable structural unit (a2), and / or an acid stable structure. This is a copolymer of a monomer for deriving the unit (a3).
The resin (A) preferably has at least one of the structural unit (a1-1) having an adamantyl group and the structural unit (a1-2) having a cyclohexyl group as the structural unit (a1). It is more preferable to have a structural unit (a1-1) having an adamantyl group. As the acid stable structural unit (a2), it is preferable to use a structural unit (a2-1) having a hydroxyadamantyl group. The acid stable structural unit (a3) includes at least an acid stable structural unit (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and an acid stable structural unit (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring. It is preferable to have one.

樹脂(X)及び樹脂(A)は、上述したようなモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)に供することにより製造することができる。   Resin (X) and resin (A) can be produced by subjecting the above-described monomers to a known polymerization method (for example, radical polymerization method).

樹脂(X)の重量平均分子量は、8,000以上80,000以下が好ましく、10,000以上60,000以下がより好ましく、10,000以上40,000以下がさらに好ましく、10,000以上20,000以下がとりわけ好ましい。
樹脂(A)の重量平均分子量は、2,500以上50,000以下であると好ましく、3,000以上30,000以下がより好ましく、3,500以上10,000以下がさらに好ましい。
なお、ここでいう重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものである。この分析の詳細な分析条件は、本願の実施例に記載する。
The weight average molecular weight of the resin (X) is preferably from 8,000 to 80,000, more preferably from 10,000 to 60,000, still more preferably from 10,000 to 40,000, and more preferably from 10,000 to 20 1,000 or less is particularly preferable.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably from 2,500 to 50,000, more preferably from 3,000 to 30,000, and even more preferably from 3,500 to 10,000.
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. Detailed analysis conditions for this analysis are described in the Examples of the present application.

<レジスト組成物>
本レジスト組成物は、樹脂(X)を含有することにより、優れたCD均一性のレジストパターンを製造できるという効果を発現する。樹脂(X)自体は、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という特性を有さない場合は、すでに説明したとおり、樹脂(A)がレジスト組成物に含有される。レジスト組成物には、これらの樹脂以外に、酸発生剤(B)及び溶剤(D)を含有し、さらに必要に応じて、当技術分野でクエンチャーと呼ばれる塩基性化合物などの添加剤を含有していてもよい。なお、レジスト組成物から溶剤(D)を取り除いたものを、レジスト組成物の「固形分」という。この固形分のレジスト組成物総質量に対する含有割合は、液体クロマトグラフィー及びガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定できる。
<Resist composition>
By including the resin (X), the present resist composition exhibits an effect that an excellent CD uniformity resist pattern can be produced. When the resin (X) itself is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and does not have the property of being soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid, as described above, the resin (A) is a resist composition. Contained in In addition to these resins, the resist composition contains an acid generator (B) and a solvent (D), and if necessary, an additive such as a basic compound called a quencher in the art. You may do it. In addition, what remove | excluded the solvent (D) from the resist composition is called "solid content" of a resist composition. The content ratio of the solid content with respect to the total resist composition mass can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography and gas chromatography.

<酸発生剤(B)>
酸発生剤は、非イオン系とイオン系とに分類される。本レジスト組成物に含有される酸発生剤(B)は、非イオン系酸発生剤であっても、イオン系酸発生剤であっても、その組み合わせであってもよい。非イオン系酸発生剤には、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、DNQ 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が含まれる。イオン系酸発生剤は、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩及びヨードニウム塩など)が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン及びスルホニルメチドアニオンなどがある。
<Acid generator (B)>
The acid generator is classified into a nonionic type and an ionic type. The acid generator (B) contained in the resist composition may be a nonionic acid generator, an ionic acid generator, or a combination thereof. Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, DNQ 4- Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. The ionic acid generator is typically an onium salt containing an onium cation (for example, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, or an iodonium salt). Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

酸発生剤としては、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号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用できる。   Examples of the acid generator include JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, and JP-A 63-163452. No. 62-153853, Japanese Patent Laid-Open No. 63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, European Patent No. 126,712, etc. Compounds that generate acids by the described radiation can be used.

酸発生剤は、以下の式(B1)で表される酸発生剤(以下、場合により「酸発生剤(B1)」という)が好ましい。

Figure 2012145924
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、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。 The acid generator is preferably an acid generator represented by the following formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B1)”).
Figure 2012145924
In formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a C 1-17 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. The methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. May be.
Z + represents an organic cation.

ペルフルオロアルキル基としては、フッ化アルキル基と同様のものが挙げられる。
式(B1)においては、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、トリフルオロメチル基又はフッ素原子が好ましく、Q1及びQ2がともにフッ素原子がさらに好ましい。
Examples of the perfluoroalkyl group include those similar to the fluorinated alkyl group.
In the formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, and both Q 1 and Q 2 are more preferably a fluorine atom.

b1における脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、以下の式(b1−1)〜式(b1−6)のいずれかで示される基が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側の結合手は、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。*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。

Figure 2012145924
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
b4は、炭素数1〜13の2価の脂肪族炭化水素基を表し、Lb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
b5は、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、Lb6及びLb7の合計炭素数の上限は16である。
b8は、炭素数1〜14の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の2価の脂肪族炭化水素基を表し、Lb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。 Methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group for L b1 is, those which replaced by an oxygen atom or a carbonyl group, for example, represented by any one of the following formulas (b1-1) ~ formula (b1-6) Groups. 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). * Represents a bond, one bonded to Y and the other bonded to a carbon atom of CQ 1 Q 2 .
Figure 2012145924
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms, and the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and the upper limit of the total carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, and the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12.

式(b1−1)で表される2価の基は、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
As for bivalent group represented by a formula (b1-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012145924

式(b1−2)で表される2価の基は、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
As for bivalent group represented by a formula (b1-2), the following are mentioned, for example.
Figure 2012145924

式(b1−3)で表される2価の基は、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
As for bivalent group represented by a formula (b1-3), the following are mentioned, for example.
Figure 2012145924

式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012145924

式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2012145924

式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2012145924

b1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれかで表される基であり、さらに好ましくは式(b1−1)〜式(b1−3)のいずれかで表される基である。
これらの中でも、Lb1として、式(b1−1)で表される2価の基、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。
L b1 is preferably a group represented by any one of formulas (b1-1) to (b1-4), and more preferably any one of formulas (b1-1) to (b1-3). It is a group represented.
Among these, as L b1 , a divalent group represented by the formula (b1-1) and a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or a methylene group are more preferable. .

b1における脂肪族炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基及びグリシジルオキシ基等が挙げられる。 Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group in L b1 include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, and 2 to 2 carbon atoms. 4 acyl groups, glycidyloxy groups and the like.

Yはアルキル基及び脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数3〜12の脂環式炭化水素基がさらに好ましく、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基が特に好ましい。
Yにおける脂肪族炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子(但し、フッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、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の炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)などが挙げられる。ここで、芳香族炭化水素基及びアラルキル基には、例えば、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基をさらに有していてもよい。なかでも、ヒドロキシ基が好ましい。
Yの脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、環状エーテル基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった基)、環状ケトン基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の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(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基)及びラクトン環基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基)などが挙げられる。
Y is preferably an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and an alicyclic hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms. The group is particularly preferred.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group in Y include, for example, a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, A 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 is the number of carbon atoms) Represents a hydrocarbon group of 1 to 16. j2 represents an integer of 0 to 4). Here, the aromatic hydrocarbon group and the aralkyl group may further have, for example, an alkyl group, a halogen atom or a hydroxy group. Of these, a hydroxy group is preferable.
Examples of the group in which the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group of Y is replaced by an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group include a cyclic ether group (one or two of the methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon group). One is replaced by an oxygen atom), a cyclic ketone group (a group in which one or two of the methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon group are replaced by a carbonyl group), a sultone ring group (which forms an alicyclic hydrocarbon group) Of two methylene groups adjacent to each other are groups in which oxygen atoms and sulfonyl groups are replaced, respectively, and lactone ring groups (methylene groups constituting alicyclic hydrocarbon groups are adjacent to each other). , Groups in which oxygen atoms and carbonyl groups are substituted, respectively).

Yの脂環式炭化水素基の好ましい基は、以下に示す式(Y1)〜式(Y5)のいずれかで表される脂環式炭化水素基であり、これらのうち、式(Y1)、式(Y2)、式(Y3)及び式(Y5)のいずれかで表される脂環式炭化水素基がさらに好ましく、式(Y1)及び式(Y2)のいずれかで表される脂環式炭化水素基が特に好ましい。

Figure 2012145924
A preferred group of the alicyclic hydrocarbon group of Y is an alicyclic hydrocarbon group represented by any of the following formulas (Y1) to (Y5), and among these, the formula (Y1), The alicyclic hydrocarbon group represented by any one of the formula (Y2), the formula (Y3) and the formula (Y5) is more preferable, and the alicyclic represented by any one of the formula (Y1) and the formula (Y2). A hydrocarbon group is particularly preferred.
Figure 2012145924

置換基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a substituent include the following.
Figure 2012145924

なお、Yがアルキル基であり、かつLb1が炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基である場合、Yと結合する該2価の脂肪族炭化水素基のメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていることが好ましい。この場合、Yのアルキル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わらない。 When Y is an alkyl group and L b1 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, the methylene group of the divalent aliphatic hydrocarbon group bonded to Y is oxygen It is preferably replaced by an atom or a carbonyl group. In this case, the methylene group constituting the alkyl group of Y is not replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.

Yの脂環式炭化水素基は、式(Y1)及び式(Y2)で示したようにアダマンタン環を有する基であると好ましく、これらが置換基を有する場合、その置換基はヒドロキシ基が好ましい。すなわち、置換基を有する脂環式炭化水素基としては、ヒドロキシアダマンチル基がYとして特に好ましい。   The alicyclic hydrocarbon group of Y is preferably a group having an adamantane ring as shown in the formulas (Y1) and (Y2), and when these have a substituent, the substituent is preferably a hydroxy group . That is, as the alicyclic hydrocarbon group having a substituent, a hydroxyadamantyl group is particularly preferable as Y.

スルホン酸アニオンとしては、例えば、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)のいずれかで表されるものが挙げられる。これらのスルホン酸アニオンにおいて、Lb1は式(b1−1)で表される基が好ましい。また、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に、Yの脂肪族炭化水素基に任意に有することもある置換基として定義したものであり、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチル基がより好ましい。

Figure 2012145924
Examples of the sulfonate anion include those represented by any one of formulas (b1-1-1) to (b1-1-9). In these sulfonate anions, L b1 is preferably a group represented by the formula (b1-1). R b2 and R b3 are each independently defined as a substituent that may optionally be present in the aliphatic hydrocarbon group of Y, preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, A methyl group is more preferred.
Figure 2012145924

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の具体例は、例えば、特開2010−204646号公報に記載されているスルホン酸アニオンを挙げることができる。   Specific examples of the sulfonate anion represented by any one of the formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) include, for example, a sulfonate anion described in JP2010-204646A. Can be mentioned.

スルホン酸アニオンとしては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the sulfonate anion include the following.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Yが、前記ラクトン環基又は前記スルトン環基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−36)〜式(b1−s−41)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group or the sultone ring group include those represented by any of the following formulas (b1-s-36) to (b1-s-41). .
Figure 2012145924

酸発生剤(B1)中の有機カチオン(Z+)は有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、有機ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、より好ましくは、以下の式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表される有機カチオンである。 Examples of the organic cation (Z + ) in the acid generator (B1) include organic onium cations such as an organic sulfonium cation, an organic iodonium cation, an organic ammonium cation, an organic benzothiazolium cation, and an organic phosphonium cation. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, and an organic cation represented by any of the following formulas (b2-1) to (b2-4) is more preferable.

Figure 2012145924
式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、この炭化水素基としては、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18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が好ましい。該アルキル基は、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、該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、該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のアルキル基、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。
b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
b9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数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のアルキル基、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〜Rb11は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基であり、この脂肪族炭化水素基としては、炭素数は1〜12のアルキル基であることが好ましく、炭素数は3〜18の脂環式炭化水素基であることが好ましく、炭素数4〜12であることがより好ましい。
b12は、炭素数1〜18の炭化水素基を表す。この炭化水素基のうち、芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18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員環は、脂環式炭化水素又は脂環式炭化水素を構成するメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わった環である。
b11とRb12とは、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの3員環〜12員環は、脂環式炭化水素又は脂環式炭化水素を構成するメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わった環である。
Figure 2012145924
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon having 3 to 18 carbon atoms. And an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms are preferred. The alkyl 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 includes a halogen atom and a carbon number. It may have 2 to 4 acyl groups or glycidyloxy groups, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. You may have a hydrocarbon group or a C1-C12 alkoxy group.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl 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 alkyl 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 to R b11 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and having 3 to 18 carbon atoms. It is preferable that it is an alicyclic hydrocarbon group, and it is more preferable that it is C4-C12.
R b12 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. Among these hydrocarbon groups, the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or 1 to 12 carbon atoms. It may have an alkylcarbonyloxy group.
R b9 and R b10 may be independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring), and these 3- to 12-membered rings The ring is a ring in which an alicyclic hydrocarbon or a methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon is replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
R b11 and R b12 may be independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring), and these 3- to 12-membered rings. The ring is a ring in which an alicyclic hydrocarbon or a methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon is replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.

b13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
b11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
o2、p2、s2及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上であるとき、複数のRb13は互いに同一又は相異なり、p2が2以上であるとき、複数のRb14は互いに同一又は相異なり、s2が2以上であるとき、複数のRb15は互いに同一又は相異なり、t2が2以上であるとき、複数のRb18は互いに同一又は相異なる。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 are the same or different from each other, when p2 is 2 or more, the plurality of R b14 are the same or different from each other, and when s2 is 2 or more, a plurality of R b15 Are the same or different from each other, and when t2 is 2 or more, the plurality of R b18 are the same or different from each other.

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

b9とRb10とが結合して形成する環としては、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11とRb12とが結合して形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the ring formed by combining R b9 and R b10 include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Is mentioned.
Examples of the ring formed by combining R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

式(b2−1)〜式(b2−4)で表される有機カチオンの具体例は、特開2010−204646号公報に記載されたものを挙げることができる。
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、Rb19、Rb20及びRb21がいずれもメチル基である。)がさらに好ましい。

Figure 2012145924
式(b2−1−1)中、
b19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表し、該脂肪族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよい。
v2、w2及びx2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。
v2が2以上のとき、複数のRb19は互いに同一又は相異なり、w2が2以上のとき、複数のRb20は互いに同一又は相異なり、x2が2以上のとき、複数のRb21は互いに同一又は相異なる。 Specific examples of the organic cation represented by the formulas (b2-1) to (b2-4) include those described in JP2010-204646A.
Among these, a 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 b19 , R b20 and R b21 are all methyl groups).
Figure 2012145924
In formula (b2-1-1),
R b19 , R b20 and R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, The aliphatic hydrocarbon group has a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group. It may be.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 are the same or different from each other. When w2 is 2 or more, the plurality of R b20 are the same or different from each other. When x2 is 2 or more, the plurality of R b21 are the same. Or different.

カチオン(b2−1−1)としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the cation (b2-1-1) include the following compounds.
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

式(b2−3)で表される有機カチオンとしては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2012145924
Examples of the organic cation represented by the formula (b2-3) include the following compounds.
Figure 2012145924

酸発生剤(B1)は、スルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。スルホン酸アニオンと有機カチオンとは、例えば、表2に示すように、任意に組み合わせることができる。表2では、式(b1−s−1)で表されるスルホン酸アニオンなどを、その式番号に応じて、「(b1−s−1)」などと表し、式(b2−c−1)で表される有機カチオンなどを、その式番号に応じて、「(b2−c−1)」などと表す。   The acid generator (B1) is a combination of a sulfonate anion and an organic cation. The sulfonate anion and the organic cation can be arbitrarily combined as shown in Table 2, for example. In Table 2, the sulfonate anion represented by the formula (b1-s-1) is represented as “(b1-s-1)” according to the formula number, and the formula (b2-c-1) Is represented as “(b2-c-1)” or the like according to the formula number.

Figure 2012145924
Figure 2012145924

さらに好ましい酸発生剤(B1)は、式(B1−1)〜式(B1−17)のいずれかで表されるものである。中でも、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)、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く、式(B1−2)、式(B1−3)、(B1−6)、式(B1−7)及び式(B1−11)のいずれかで表されるものがさらに好ましい。   Further preferred acid generators (B1) are those represented by any one of formulas (B1-1) to (B1-17). Among them, formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1-6), formula (B1-7), formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1-13) And (B1-14) are more preferable. Formula (B1-2), Formula (B1-3), (B1-6), Formula (B1-7), and Formula (B1-11) are more preferable. ) Is more preferable.

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

Figure 2012145924
Figure 2012145924

酸発生剤(B)は、酸発生剤(B1)とは異なる酸発生剤を含んでいてもよく、この場合は、酸発生剤(B)の総量における酸発生剤(B1)の含有割合は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。ただし、本発明のレジスト組成物における酸発生剤(B)は、実質的に酸発生剤(B1)のみであることがさらに好ましい。   The acid generator (B) may contain an acid generator different from the acid generator (B1). In this case, the content ratio of the acid generator (B1) in the total amount of the acid generator (B) is 70 mass% or more is preferable, and 90 mass% or more is more preferable. However, it is more preferable that the acid generator (B) in the resist composition of the present invention is substantially only the acid generator (B1).

<塩基性化合物(以下、場合により「塩基性化合物(C)」という)>
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物(C)を含有していてもよい。ここでいう「塩基性化合物」とは、酸を捕捉するという特性を有する化合物、特に、上述した酸発生剤から発生する酸を捕捉する特性を有する化合物を意味する。
塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)で表される化合物〜式(C8)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention may contain a basic compound (C). The “basic compound” as used herein means a compound having a property of capturing an acid, particularly a compound having a property of capturing an acid generated from the acid generator described above.
The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by the formula (C1) to a compound represented by the formula (C8), more preferably a compound represented by the formula (C1-1). It is done.

Figure 2012145924
[式(C1)及び式(C1−1)中、
c1〜Rc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該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1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。
c4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は、それぞれ独立である。]
Figure 2012145924
[In Formula (C1) and Formula (C1-1),
R c1 to R c3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, The hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and hydrogen contained in the aromatic hydrocarbon group The atom may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. Good.
R c4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms.
m3 represents an integer of 0 to 3, and when m3 is 2 or more, the plurality of R c4 are independent of each other. ]

Figure 2012145924
[式(C2)〜式(C4)中、
c5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は、それぞれ独立である。]
アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられる。
Figure 2012145924
[In the formulas (C2) to (C4),
R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 are independent of each other. ]
Examples of the alkanoyl group include acetyl group, 2-methylacetyl group, 2,2-dimethylacetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pentanoyl group, and 2,2-dimethylpropionyl group.

Figure 2012145924
[式(C5)及び式(C6)中、
c10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
o3及びp3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、o3が2以上であるとき、複数のRc14は同一又は相異なり、p3が2以上であるとき、複数のRc15は同一又は相異なる。
c1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012145924
[In Formula (C5) and Formula (C6),
R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3, when o3 is 2 or more, the plurality of R c14 are the same or different, and when p3 is 2 or more, the plurality of R c15 are the same or different. Different.
L c1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

Figure 2012145924
[式(C7)及び式(C8)中、
c18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
q3、r3及びs3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、q3が2以上であるとき、複数のRc18は同一又は相異なり、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一又は相異なり、s3が2以上であるとき、複数のRc20は同一又は相異なる。
c2は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012145924
[In Formula (C7) and Formula (C8),
R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represent an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, the plurality of R c18 are the same or different, and when r3 is 2 or more, the plurality of R c19 are the same. Alternatively, when s3 is 2 or more, the plurality of R c20 are the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

式(C1)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン及び4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンなどが挙げられ、
これらの中でも、ジイソプロピルアニリンが好ましく、2,6−ジイソプロピルアニリン特に好ましい。
Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyl Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonyl Amine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2- Diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like.
Among these, diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is particularly preferable.

式(C2)で表される化合物としては、ピペラジンなどが挙げられる。
式(C3)で表される化合物としては、モルホリンなどが挙げられる。
式(C4)で表される化合物としては、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。
式(C5)で表される化合物としては、2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
式(C6)で表される化合物としては、イミダゾール、4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
式(C7)で表される化合物としては、ピリジン、4−メチルピリジンなどが挙げられる。
式(C8)で表される化合物としては、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミン及びビピリジンなどが挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (C2) include piperazine.
Examples of the compound represented by the formula (C3) include morpholine.
Examples of the compound represented by the formula (C4) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound represented by the formula (C5) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound represented by the formula (C6) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound represented by the formula (C7) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound represented by the formula (C8) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 1, 2-di (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide 4,4′-dipyridyl disulfide, 2,2′-dipyridylamine, 2,2′-dipiconylamine, bipyridine and the like.

アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリンなどが挙げられる。   As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Examples include ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, and choline.

<溶剤(D)>
本レジスト組成物には、溶剤(D)が含むことが好ましい。溶剤(D)は、用いる樹脂(X)などの種類及びその量並びに酸発生剤の種類及びその量などに応じ、さらに後述するレジストパターンの製造において、基板上にレジスト組成物を塗布する際の塗布性が良好となるという点から適宜、最適なものを選ぶことができる。
<Solvent (D)>
The resist composition preferably contains a solvent (D). The solvent (D) depends on the type and amount of the resin (X) to be used and the type and amount of the acid generator. In the production of a resist pattern, which will be described later, the resist composition is applied on the substrate. From the viewpoint of good coating properties, an optimum one can be selected as appropriate.

溶剤(D)の例としては、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルなどのエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンなどのケトン類;γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類を挙げることができる。溶剤(D)は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of 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; and cyclic esters such as γ-butyrolactone. Only 1 type may be used for a solvent (D) and it may use 2 or more types together.

<その他の成分>
本レジスト組成物は、必要に応じて、本技術分野で広く用いられている添加剤(以下、「成分(F)」という場合がある)を含んでいてもよい。成分(F)としては、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤及び染料などが挙げられる。
<Other ingredients>
The resist composition may contain an additive widely used in the present technical field (hereinafter sometimes referred to as “component (F)”) as necessary. Examples of the component (F) include a sensitizer, a dissolution inhibitor, a surfactant, a stabilizer, and a dye.

<レジスト組成物の調製>
本レジスト組成物は、樹脂〔特に、樹脂(A)及び樹脂(X)の組み合わせ〕及び酸発生剤、並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)、溶剤(D)及び成分(F)を混合することにより調製することができる。
混合順序は任意であり、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、樹脂(X)などの種類や樹脂(X)などの溶剤(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。
混合手段は、特に制限されず、攪拌混合などを用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.01〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition comprises a resin (particularly a combination of resin (A) and resin (X)), an acid generator, and a basic compound (C), a solvent (D) and a component (F) used as necessary. Can be prepared by mixing.
The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select the suitable temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the solubility with respect to solvent (D), such as a kind, such as resin (X), and resin (X).
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.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.01 to 0.2 μm.

溶剤(D)の含有割合は、例えば、本レジスト組成物の総質量に対して、好ましくは90質量%以上、より好ましくは92質量%以上であり、さらに好ましくは94質量%以上であり、好ましくは99質量%以下であり、より好ましくは99.9質量%以下である。このような含有割合で溶剤(D)を含有するレジスト組成物は、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することができる。   The content ratio of the solvent (D) is, for example, preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more, still more preferably 94% by mass or more, with respect to the total mass of the resist composition. Is 99 mass% or less, More preferably, it is 99.9 mass% or less. The resist composition containing the solvent (D) in such a content ratio can form a composition layer having a thickness of about 30 to 300 nm in, for example, a resist pattern manufacturing method described later.

樹脂〔樹脂(A)及び樹脂(X)〕の合計含有割合は、例えば、本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、80質量%以上99質量%以下であることが好ましい。   The total content of the resin [resin (A) and resin (X)] is preferably, for example, from 80% by mass to 99% by mass with respect to the total mass of the solid content of the resist composition.

酸発生剤の含有質量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上であり、好ましくは30質量部以下であり、より好ましくは25質量部以下である。   The content of the acid generator is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin. It is as follows.

塩基性化合物(C)を用いる場合、例えば、本レジスト組成物の固形分の総質量に対する塩基性化合物(C)の含有割合は、0.01〜1質量%程度であることが好ましい。   When using a basic compound (C), it is preferable that the content rate of the basic compound (C) with respect to the total mass of solid content of this resist composition is about 0.01-1 mass%, for example.

成分(F)を本レジスト組成物に用いる場合には、成分(F)の種類に応じて、適切な含有割合を調節することができる。   When component (F) is used in the present resist composition, an appropriate content ratio can be adjusted according to the type of component (F).

<レジストパターンの製造方法>
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本レジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程
を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition on a substrate;
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A step of heating the composition layer after exposure and (5) a step of developing the composition layer after heating.

工程(1)における本レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーターなど、半導体の微細加工のレジスト材料塗布用として広く用いられている塗布装置によって行うことができる。このようにして、基板上に、レジスト組成物からなる塗布膜が形成される。塗布装置の条件を種々調節することで、塗布膜の膜厚は調整可能であり、適切な予備実験などを行うことにより、所望の膜厚の塗布膜になるように塗布条件を選ぶことができる。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、レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜は、例えば、市販の有機反射防止膜用組成物を用いて形成することができる。   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. In this way, a coating film made of a resist composition is formed on the substrate. The film thickness of the coating film can be adjusted by variously adjusting the conditions of the coating apparatus, and the coating conditions can be selected so that the coating film has a desired film thickness by performing an appropriate preliminary experiment or the like. . Various substrates to be subjected to microfabrication can be selected as the substrate before applying the resist composition. The substrate may be washed or an antireflection film may be formed before applying the resist composition. This antireflection film can be formed using, for example, a commercially available composition for organic antireflection films.

工程(2)においては、乾燥は、例えば、ホットプレートなどの加熱装置を用いた加熱手段(いわゆるプリベーク)又は減圧装置を用いた減圧手段により或いはこれらの手段を組み合わせて行われる。乾燥の条件は、レジスト組成物に含有される溶剤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では、該ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度にすることが好ましい。また、減圧手段では、適当な減圧機の中に、塗布膜が形成された基板を封入した後、減圧機の内部圧力を1〜1.0×10Pa程度にすることが適している。
このように、塗布膜から溶剤を除去することにより、基板上に組成物層が形成される。
In the step (2), the drying is performed by, for example, a heating means using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), a decompression means using a decompression device, or a combination of these means. The drying conditions are adjusted according to the type of solvent contained in the resist composition. For example, in a heating means using a hot plate, the surface temperature of the hot plate is preferably about 50 to 200 ° C. . Further, in the decompression means, it is suitable to set the internal pressure of the decompressor to about 1 to 1.0 × 10 5 Pa after sealing the substrate on which the coating film is formed in an appropriate decompressor.
Thus, the composition layer is formed on the substrate by removing the solvent from the coating film.

工程(3)は組成物層を露光する工程であり、好ましくは、露光機を用いて組成物層を露光する。露光機の露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)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、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するものなど、種々のものを用いることができる。また、露光機は液浸露光機であってもよい。
露光は、通常、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行われる。マスクを介して露光することにより、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、組成物層に含まれる酸発生剤が露光エネルギーを受けて酸を発生し、さらに発生した酸の作用により、樹脂(A)〔又は酸不安定基を有する場合の樹脂(X)〕にある酸不安定基が脱保護反応することにより親水性基を生じ、結果として露光部の組成物層にある樹脂(A)〔又は酸不安定基を有する場合の樹脂(X)〕がアルカリ水溶液に可溶となる。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)〔又は酸不安定基を有する場合の樹脂(X)〕はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままである。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. As an exposure light source of the exposure machine, an ultraviolet light source such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), or a solid-state laser light source (YAG Various types, such as those that convert wavelength of laser light from semiconductor lasers etc. to emit harmonic laser light in the far ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV), etc. Can be used. Further, the exposure machine may be an immersion exposure machine.
The exposure is usually performed through a mask corresponding to a desired pattern to be finely processed. By exposing through a mask, an exposed part (exposed part) and an unexposed part (unexposed part) are generated in the composition layer. In the composition layer of the exposed portion, the acid generator contained in the composition layer receives exposure energy to generate an acid, and further, by the action of the generated acid, the resin (A) [or having an acid labile group Resin (X)] generates a hydrophilic group by the deprotection reaction of the acid labile group, and as a result, the resin (A) in the composition layer of the exposed area [or the resin having an acid labile group ( X)] becomes soluble in an aqueous alkali solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (A) [or the resin (X) having an acid labile group] remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. The solubility of the composition layer in the exposed area and the composition layer in the unexposed area are significantly different from each other in the aqueous alkali solution.

工程(4)においては、露光部で生じうる脱保護反応を、さらにその進行を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)する。加熱処理は、工程(2)で示したホットプレートを用いる加熱手段が好ましい。なお、工程(4)におけるホットプレート加熱では、ホットプレートの表面温度は50〜200℃程度が好ましく、70〜150℃程度がより好ましい。   In step (4), heat treatment (so-called post-exposure baking) is performed to further promote the progress of the deprotection reaction that may occur in the exposed portion. The heat treatment is preferably a heating means using a hot plate shown in step (2). 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。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を意味する。これにより、基板上にレジストパターンが製造される。
前記アルカリ水溶液は、「アルカリ現像液」と称される本技術分野で用いられるものを用いることができる。アルカリ水溶液としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液や(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液などが挙げられる。
Step (5) is a step of developing the heated composition layer, and preferably the heated composition layer is developed with a developing device. The term “development” as used herein means that the exposed composition layer is dissolved in the alkaline aqueous solution by bringing the heated composition layer into contact with the alkaline aqueous solution, and the unexposed portion of the composition layer is left on the substrate. To do. Thereby, a resist pattern is manufactured on the substrate.
As the alkaline aqueous solution, those used in this technical field called “alkaline developer” can be used. Examples of the alkaline aqueous solution include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and an aqueous solution of (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).

基板上に形成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 formed on the substrate is preferably rinsed with ultrapure water or the like to further remove moisture remaining on the substrate and the resist pattern.

以上のような工程(1)〜工程(5)を含むレジストパターン製造方法によれば、レジスト組成物は、優れたCD均一性(CDU)のレジストパターンを製造できる。   According to the resist pattern manufacturing method including the steps (1) to (5) as described above, the resist composition can manufacture a resist pattern having excellent CD uniformity (CDU).

<用途>
レジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、さらに液浸露光用の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 electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, and further for immersion exposure. It is suitable as a resist composition.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。以下、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。
樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
ゲルパーミ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。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. Hereinafter, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight of the resin is a value determined by gel permeation chromatography.
The analysis conditions of gel permeation chromatography are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

合成例1 式(M−F)で表される化合物の合成〕

Figure 2012145924
式(F−1)で表される化合物13.00部、メチルイソブチルケトン65.00部及びピリジン8.69部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(F−2)で表される化合物24.55部を、1時間かけて添加した。その後、温度を上げ、10℃に到達した時点で、同温度で1時間攪拌した。得られた反応物にn−ヘプタン333.73部、5%塩酸水溶液32.09部及びイオン交換水100.12部を加え、23℃で30分間攪拌した。回収された有機層に、イオン交換水100.12部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を4回行った。回収された有機層を濃縮し式(M−F)で表される化合物30.31部を得た。
MS:352.1 Synthesis Example 1 Synthesis of Compound Represented by Formula (MF)]
Figure 2012145924
First, 13.00 parts of the compound represented by the formula (F-1), 65.00 parts of methyl isobutyl ketone, and 8.69 parts of pyridine were charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 24.55 parts of the compound represented by the formula (F-2) was added to the obtained mixture over 1 hour. Thereafter, the temperature was raised, and when the temperature reached 10 ° C., the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. To the obtained reaction product, 33.73 parts of n-heptane, 32.09 parts of 5% hydrochloric acid aqueous solution and 100.12 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring at 23 ° C. for 30 minutes. To the recovered organic layer, 100.12 parts of ion-exchanged water was charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and separated to recover the organic layer. This washing operation was performed 4 times. The collected organic layer was concentrated to obtain 30.31 parts of a compound represented by the formula (MF).
MS: 352.1

合成例2〔式(M−K)で表される化合物の合成〕

Figure 2012145924
式(K−1)で表される化合物13.00部、メチルイソブチルケトン65.00部及びピリジン8.69部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(K−2)で表される化合物16.19部を、1時間かけて添加した。その後、温度を上げ、10℃に到達した時点で、同温度で1時間攪拌した。得られた反応物にn−ヘプタン308.64部、5%塩酸水溶液32.09部及びイオン交換水92.59部を加え、23℃で30分間攪拌した。回収された有機層に、イオン交換水92.59部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を4回行った。回収された有機層を濃縮し、式(M−K)で表される化合物19.49部を得た。
MS:264.1 Synthesis Example 2 [Synthesis of Compound Represented by Formula (M-K)]
Figure 2012145924
First, 13.00 parts of the compound represented by the formula (K-1), 65.00 parts of methyl isobutyl ketone, and 8.69 parts of pyridine were charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 16.19 parts of the compound represented by the formula (K-2) was added to the obtained mixture over 1 hour. Thereafter, the temperature was raised, and when the temperature reached 10 ° C., the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. To the obtained reaction product, 308.64 parts of n-heptane, 32.09 parts of 5% hydrochloric acid aqueous solution and 92.59 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring at 23 ° C. for 30 minutes. The recovered organic layer was charged with 92.59 parts of ion-exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and separated to recover the organic layer. This washing operation was performed 4 times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 19.49 parts of a compound represented by the formula (M-K).
MS: 264.1

以下に示すモノマー(M−A)〜モノマー(M−K)を用いて、樹脂を合成した。

Figure 2012145924
Resins were synthesized using monomers (MA) to monomers (M-K) shown below.
Figure 2012145924

合成例3〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−E)及びモノマー(M−F)を用い、そのモル比(モノマー(M−E):モノマー(M−F))が70:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.5×10の樹脂A1(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin A1]
Monomer (ME) and monomer (MF) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (ME): monomer (MF)) is 70:30. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A1 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.5 × 10 4 in a yield of 78%. It was. This resin A1 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例4〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−E)及びモノマー(M−F)を用い、そのモル比(モノマー(M−E):モノマー(M−F))が80:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.5×10の樹脂A2(共重合体)を収率77%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin A2]
Monomer (ME) and monomer (MF) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (ME): monomer (MF)) is 80:20. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A2 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.5 × 10 4 in a yield of 77%. It was. This resin A2 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例5〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−E)及びモノマー(M−F)を用い、そのモル比(モノマー(M−E):モノマー(M−F))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.6×10の樹脂A3(共重合体)を収率73%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin A3]
Monomer (ME) and monomer (MF) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (ME): monomer (MF)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A3 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.6 × 10 4 in a yield of 73%. It was. This resin A3 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例6〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−E)、モノマー(M−F)及びモノマー(M−G)を用い、そのモル比(モノマー(M−E):モノマー(M−F):モノマー(M−G))が50:10:40となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.4×10の樹脂A4(共重合体)を収率86%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin A4]
As a monomer, a monomer (ME), a monomer (MF), and a monomer (MG) are used, and the molar ratio thereof (monomer (ME): monomer (MF): monomer (MG) ) Was 50:10:40, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 72 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A4 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.4 × 10 4 in a yield of 86%. It was. This resin A4 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例7〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−H)、モノマー(M−I)、モノマー(M−D)、モノマー(M−J)及びモノマー(M−C)を用い、そのモル比(モノマー(M−H):モノマー(M−I):モノマー(M−D):モノマー(M−J):モノマー(M−C))が32:7:8:10:43となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.2×10の樹脂A5(共重合体)を収率63%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 7 [Synthesis of Resin A5]
As the monomer, the monomer (M−H), the monomer (M−I), the monomer (M−D), the monomer (M−J) and the monomer (M−C) are used, and the molar ratio (monomer (M−H)) : Monomer (M-I): monomer (MD): monomer (M-J): monomer (M-C)) are mixed so as to be 32: 7: 8: 10: 43. 1.5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 2 × 10 3 resin A5 (copolymer) was obtained with a yield of 63%. This resin A5 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例8〔樹脂A6の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−B)、モノマー(M−C)及びモノマー(M−D)を用い、そのモル比(モノマー(M−B):モノマー(M−C):モノマー(M−D))が35:45:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1.0mol%及び3.0mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.0×10の樹脂A6(共重合体)を収率75%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 8 [Synthesis of Resin A6]
As the monomer, monomer (MB), monomer (MC) and monomer (MD) are used, and the molar ratio (monomer (MB): monomer (MC): monomer (MD) ) Was 35:45:20, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1.0 mol% and 3.0 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 0 × 10 3 resin A6 (copolymer) was obtained with a yield of 75%. This resin A6 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例9〔樹脂A7の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−A)及びモノマー(M−B)を用い、そのモル比(モノマー(M−B):モノマー(M−D))が80:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.5mol%及び1.5mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量2.8×10の樹脂A7(共重合体)を収率70%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 9 [Synthesis of Resin A7]
Monomer (MA) and monomer (MB) are used as monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (MB): monomer (MD)) is 80:20. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.5 mol% and 1.5 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 70 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 8 × 10 4 resin A7 (copolymer) was obtained with a yield of 70%. This resin A7 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例10〔樹脂A8の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−E)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−E):モノマー(M−K))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.9×10の樹脂A8(共重合体)を収率64%で得た。この樹脂A8は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012145924
Synthesis Example 10 [Synthesis of Resin A8]
Monomers (ME) and monomers (M-K) are used as the monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (ME): monomer (M-K)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A8 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.9 × 10 4 in a yield of 64%. It was. This resin A8 has the following structural units.
Figure 2012145924

合成例11:〔樹脂A9の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−H)、モノマー(M−I)、モノマー(M−D)、モノマー(M−C)及びモノマー(M−J)を用い、そのモル比(モノマー(M−H):モノマー(M−I):モノマー(M−D):モノマー(M−C):モノマー(M−J))が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加した。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。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2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が8.1×10である共重合体を収率65%で得た。この共重合体は、モノマー(M−H)、モノマー(M−I)、モノマー(M−D)、モノマー(M−C)、モノマー(M−J)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A9とする。

Figure 2012145924
Synthesis Example 11: [Synthesis of Resin A9]
As the monomer, monomer (M−H), monomer (M−I), monomer (M−D), monomer (M−C) and monomer (M−J) are used, and the molar ratio (monomer (M−H)) : Monomer (M-I): monomer (MD): monomer (M-C): monomer (M-J)) are mixed at a ratio of 30: 14: 6: 20: 30, In this monomer mixture, 1.5 mass times dioxane was mixed with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. It added so that it might become. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. It is again dissolved in dioxane, poured into a mixed solvent of a large amount of methanol and water to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected twice to perform reprecipitation purification, and the weight average molecular weight is 8 the copolymer is .1 × 10 3 was obtained in a yield of 65%. This copolymer has the following structural units derived from the monomer (M-H), the monomer (M-I), the monomer (M-D), the monomer (M-C), and the monomer (M-J), respectively. This is referred to as Resin A9.

Figure 2012145924

実施例及び比較例
<レジスト組成物の調製>
表3に示す成分を、以下に示す溶剤に混合して溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
Examples and Comparative Examples <Preparation of Resist Composition>
The components shown in Table 3 were mixed and dissolved in the following solvent, and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2012145924
Figure 2012145924

<樹脂>
A1〜A9:樹脂A1〜樹脂A9
<酸発生剤>
B1:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成

Figure 2012145924
B2:WO2008/99869号の実施例及び特開2010−26478号公報の実施例に従って合成
Figure 2012145924
B3:特開2005−221721号公報の実施例に従って合成
Figure 2012145924
<Resin>
A1 to A9: Resin A1 to Resin A9
<Acid generator>
B1: Synthesis according to the example of JP 2010-152341 A
Figure 2012145924
B2: synthesized according to the example of WO2008 / 99869 and the example of JP2010-26478A
Figure 2012145924
B3: synthesized according to the example of JP-A-2005-221721
Figure 2012145924

<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<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

<レジスト組成物層の欠陥評価>
12インチのシリコン製ウェハ(基板)に、レジスト組成物を、乾燥後の膜厚が0.15μmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表3のPB欄に示す温度で60秒間プリベーク(PB)し、ウェハ上に組成物層を形成させた。
このようにして組成物層を形成したウェハに、現像機[ACT−12;東京エレクトロン(株)製]を用いて、60秒間、水リンスを行った。
その後、欠陥検査装置[KLA−2360;KLAテンコール製]を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。
その結果を表4に示す。
<Defect evaluation of resist composition layer>
The resist composition was applied (spin coated) to a 12-inch silicon wafer (substrate) so that the film thickness after drying was 0.15 μm. After coating, the composition was pre-baked (PB) for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature shown in the PB column of Table 3 to form a composition layer on the wafer.
The wafer on which the composition layer was formed in this manner was subjected to water rinsing for 60 seconds using a developing machine [ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Ltd.].
Thereafter, the number of defects on the wafer was measured using a defect inspection apparatus [KLA-2360; manufactured by KLA Tencor].
The results are shown in Table 4.

<レジスト組成物の液浸露光評価>
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、ウェハ上に膜厚78nmの有機反射防止膜を形成した。
この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるように塗布(スピンコート)した。
塗布後、シリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表3の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、組成物層を形成した。組成物層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。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表3の「PEB」欄に記載された温度で60秒間、加熱(ポストエキスポジャーベーク処理)した。
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い、レジストパターンを得た。
<Immersion exposure evaluation of resist composition>
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic reflective film having a thickness of 78 nm on the wafer. A prevention film was formed.
On the organic antireflection film, the above resist composition was applied (spin coated) so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm.
After coating, the silicon wafer was pre-baked on a direct hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “PB” column of Table 3 to form a composition layer. ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light) on a silicon wafer on which the composition layer is formed, and a contact hole pattern (hole pitch 100 nm) Using a mask for forming a hole diameter of 70 nm), the exposure amount was changed stepwise to perform exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, the silicon wafer was heated (post-exposure baking process) for 60 seconds at a temperature described in the “PEB” column of Table 3 on a hot plate.
This silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to obtain a resist pattern.

現像後に得られたレジストパターンにおいて、ホールピッチ100nm/ホール径70nmのマスクを用いて形成したホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。   In the resist pattern obtained after development, the exposure amount at which the hole diameter formed using a mask with a hole pitch of 100 nm / hole diameter of 70 nm was 55 nm was defined as effective sensitivity.

<CD均一性(CDU)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を、一つのホールにつき24回測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一ウェハ内の、ホール径70nmのマスクで形成したパターンの平均ホール径を400箇所測定したものを母集団として標準偏差を求めた。この結果を表4に示す。
<Evaluation of CD uniformity (CDU)>
In terms of effective sensitivity, the hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm was measured 24 times per hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. A standard deviation was obtained using a population obtained by measuring 400 average hole diameters of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm in the same wafer. The results are shown in Table 4.

Figure 2012145924
Figure 2012145924

実施例1〜実施例11のレジスト組成物を用いて得られるレジストパターンは、優れたCD均一性のレジストパターンを形成することができた。また、欠陥の発生数も少なかった。
一方、比較例1のレジスト組成物では、得られるレジストパターンのCD均一性は不良であった。
The resist patterns obtained using the resist compositions of Examples 1 to 11 were able to form resist patterns with excellent CD uniformity. In addition, the number of defects was small.
On the other hand, in the resist composition of Comparative Example 1, the CD uniformity of the resulting resist pattern was poor.

本発明のレジスト組成物によれば、優れたCD均一性(CDU)の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 CD uniformity (CDU) can be produced.

Claims (11)

式(aa)で表される構造単位及び式(ab)で表される構造単位を有する樹脂(X)と、
酸発生剤(B)とを含有するレジスト組成物。
Figure 2012145924
[式(aa)中、
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012145924
(式(a−1)中、
sは0又は1の整数を表す。
10、A11及びA12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。)
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2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を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
Figure 2012145924
[式(ab)中、
ab1は、単結合、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−2)で表される基を表す。
Figure 2012145924
(式(a−2)中、
tは0又は1の整数を表す。
30、A31及びA32は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
30及びX31は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
*は−O−C(O)−O−CH−Rab2との結合手である。)
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab2は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。]
A resin (X) having a structural unit represented by formula (aa) and a structural unit represented by formula (ab);
A resist composition containing an acid generator (B).
Figure 2012145924
[In the formula (aa)
A aa1 represents a C1-C6 alkanediyl group which may have a substituent or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012145924
(In the formula (a-1),
s represents an integer of 0 or 1.
A 10 , A 11 and A 12 each independently represent a C 1-5 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group. )
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]
Figure 2012145924
[In the formula (ab),
A ab1 represents a single bond, an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, or a group represented by the formula (a-2).
Figure 2012145924
(In the formula (a-2),
t represents an integer of 0 or 1.
A 30 , A 31 and A 32 each independently represent a C 1-5 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
X 30 and X 31 each independently represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
* Is a bond with —O—C (O) —O—CH 2 —R ab2 . )
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R ab2 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. ]
前記式(aa)のAaa1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である請求項1記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A aa1 in the formula (aa) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. 前記式(aa)のAaa1が、メチレン基である請求項1又は2記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A aa1 in the formula (aa) is a methylene group. 前記式(ab)のAab1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。 4. The resist composition according to claim 1, wherein A ab1 in the formula (ab) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. 前記式(ab)のAab1が、エチレン基である請求項1〜4のいずれか記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A ab1 in the formula (ab) is an ethylene group. 前記式(ab)のRab2が、式(ab−1)で表される基又は式(ab−2)で表される基である請求項1〜5のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2012145924
The resist composition according to claim 1, wherein R ab2 in the formula (ab) is a group represented by the formula (ab-1) or a group represented by the formula (ab-2).
Figure 2012145924
前記(B)が、式(B1)で表される酸発生剤である請求項1〜6のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2012145924
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein the (B) is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 2012145924
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である請求項7記載のレジスト組成物。   8. The resist composition according to claim 7, wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. さらに、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(A)を含有する請求項1〜8のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to any one of claims 1 to 8, further comprising a resin (A) 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. さらに溶剤を含む請求項1〜9のいずれか記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition in any one of Claims 1-9 containing a solvent. (1)請求項1〜10のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(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 in any one of Claims 1-10 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
A method for producing a resist pattern including:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014149409A (en) * 2013-01-31 2014-08-21 Fujifilm Corp Pattern forming method, compound, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and resist film used for the method, method for manufacturing electronic device, and electronic device

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JP2014149409A (en) * 2013-01-31 2014-08-21 Fujifilm Corp Pattern forming method, compound, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and resist film used for the method, method for manufacturing electronic device, and electronic device

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