JP2012153878A - Resin, resist composition, and method of manufacturing resist pattern - Google Patents

Resin, resist composition, and method of manufacturing resist pattern Download PDF

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Koji Ichikawa
幸司 市川
Takashi Hiraoka
崇志 平岡
Yuki Suzuki
雄喜 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition that can manufacture a resist pattern of excellent CD uniformity.SOLUTION: A resin has a structural unit (aa) shown by formula (aa) and a structural unit (ab) shown by formula (ab). The resist composition includes the resin. In the formulas, Rand Rdenote a hydrogen atom or a methyl group, Rdenotes a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group, Rdenotes a fluorinated alkyl group, Rdenotes an atom or a group in which a bond [O-R] with an oxygen atom is not cut by the action of an acid, and ndenotes 1 or 2.

Description

本発明は、樹脂、該樹脂を含有する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 resin, a resist composition containing the resin, 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。光リソグラフィ技術にはレジスト組成物が用いられ、このようなレジスト組成物に用いられる樹脂としては、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が知られている。また、該樹脂と、式(u−C)で表される構造単位、式(u−D)で表される構造単位、式(u−E)で表される構造単位及び式(u−F)で表される構造単位からなる樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物も知られている(特許文献1)。

Figure 2012153878
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. A resist composition is used in the optical lithography technology, and examples of the resin used in such a resist composition include a structural unit represented by the formula (u-A) and a formula (u-B). Resins composed of structural units are known. Further, the resin, a structural unit represented by the formula (u-C), a structural unit represented by the formula (u-D), a structural unit represented by the formula (u-E), and the formula (u-F) A resist composition containing a resin composed of a structural unit represented by (II) and an acid generator is also known (Patent Document 1).
Figure 2012153878

特開2009−191151号公報JP 2009-191151 A

従来から知られる上記樹脂を含有するレジスト組成物から製造さ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 produced from a conventionally known resist composition containing the above resin may not always satisfy CD uniformity (CDU).

本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(aa)で表される構造単位(aa)と、式(ab)で表される構造単位(ab)とを有する樹脂。

Figure 2012153878
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa3は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa4は、酸の作用により、酸素原子との間の結合〔O−Raa4〕が切断されない原子又は基を表す。
aa1は1又は2を表す。naa1が2の場合、2つのRaa2は同一又は相異なり、2つのRaa3は同一又は相異なり、2つのRaa4は同一又は相異なる。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該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。]
Figure 2012153878
[式(ab)中、
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab1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、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ab2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。]
〔2〕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〕記載の樹脂。
〔3〕前記式(ab)のAab1が、エチレン基である〔1〕記載の樹脂。
〔4〕〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物。
〔5〕前記酸発生剤が、式(B1)で表される酸発生剤である〔4〕記載のレジスト組成物。
Figure 2012153878
[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の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子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に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔6〕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〔5〕記載のレジスト組成物。
〔7〕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を、さらに含有する〔4〕〜〔61〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔8〕さらに溶剤を含む〔4〕〜〔7〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔9〕(1)前記〔4〕〜〔8〕のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を現像する工程及び
を含むレジストパターンの製造方法。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have arrived at the present invention.
That is, the present invention includes the following inventions.
[1] A resin having a structural unit (aa) represented by the formula (aa) and a structural unit (ab) represented by the formula (ab).
Figure 2012153878
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa3 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa4 represents an atom or group in which the bond [O—R aa4 ] to the oxygen atom is not broken by the action of an acid.
n aa1 represents 1 or 2; When n aa1 is 2, two R aa2 are the same or different, two R aa3 are the same or different, and two R aa4 are the same or different.
A aa1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
Figure 2012153878
[In the formula (ab),
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A ab1 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
R ab2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]
[2] The resin according to [1], wherein A ab1 in the formula (ab) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[3] The resin according to [1], wherein A ab1 in the formula (ab) is an ethylene group.
[4] A resist composition containing the resin according to any one of [1] to [3] and an acid generator.
[5] The resist composition according to [4], wherein the acid generator is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 2012153878
[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 an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group contained in 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 contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
[6] The resist composition according to [5], wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
[7] The resist composition according to any one of [4] to [61], further containing a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.
[8] The resist composition according to any one of [4] to [7], further containing a solvent.
[9] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [4] to [8] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) A step of developing the composition layer after heating, and a method for producing a resist pattern.

本発明は、以下の発明をも含む。
〔10〕前記式(aa)のRaa4が、水素原子である〔1〕記載の樹脂。
〔11〕前記式(aa)のRaa4が炭素数2〜12のアシル基である〔1〕記載の樹脂。
〔12〕前記式(aa)のRaa4が、以下の式(R−1)で表される基である〔1〕記載の樹脂。

Figure 2012153878
[式(R−1)中、
44〜R46は、それぞれ独立に、炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基を表すか、又は、R44〜R46のうちの2つが互いに結合して環を形成し、残りの1つは水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基である。]
〔13〕前記式(aa)のRaa4が、以下の式(B2−1)又は式(B2−2)で表される基である〔1〕記載の樹脂。
Figure 2012153878
[式(B2−1)及び式(B2−2)中、
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
lは、0〜5の整数を表す。
は、炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該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。lが2以上のとき、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。
l’は、0〜3の整数を表す。
は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該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。l’が2以上のとき、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。]
〔14〕前記式(aa)のAaa1が、炭素数2〜10の分岐した鎖式炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基である〔1〕記載の樹脂。 The present invention also includes the following inventions.
[10] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is a hydrogen atom.
[11] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is an acyl group having 2 to 12 carbon atoms.
[12] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is a group represented by the following formula (R 4 -1).
Figure 2012153878
[In the formula (R 4 -1),
R 44 to R 46 each independently represents an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or two of R 44 to R 46 are bonded to each other to form a ring, and the rest One is a hydrogen atom or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ]
[13] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is a group represented by the following formula (B2-1) or formula (B2-2).
Figure 2012153878
[In Formula (B2-1) and Formula (B2-2),
B 1 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
l represents an integer of 0 to 5.
R 3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. When l is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different, and among the plurality of R 3 , two R 3 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, the number of carbon atoms is 3 to 20 The ring may be formed.
l ′ represents an integer of 0 to 3.
R 4 represents a carboxy group, a cyano group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. When l ′ is 2 or more, the plurality of R 4 may be the same or different, and among the plurality of R 4 , two R 4 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, 20 rings may be formed. ]
[14] The resin according to [1], wherein A aa1 in the formula (aa) is a branched chain hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.

本発明の樹脂は、レジスト組成物に用いることにより、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。   By using the resin of the present invention in a resist composition, a resist pattern having excellent CD uniformity (CDU) can be produced.

本発明の樹脂は、式(aa)で表される構造単位(以下「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「構造単位(ab)」という場合がある。)とを有する樹脂(以下「樹脂(X)」という場合がある。)である。
本発明のレジスト組成物(以下、場合により「本レジスト組成物」という。)は、樹脂(X)と、酸発生剤とを含有する。
本レジスト組成物が樹脂(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。
The resin of the present invention has a structural unit represented by the formula (aa) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (aa)”) and a structural unit represented by the formula (ab) (hereinafter “structural unit (ab)”). And a resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (X)”).
The resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”) contains a resin (X) and an acid generator.
When this resist composition contains the resin (X), a resist pattern having excellent CD uniformity 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、*は結合てを表す。以下の置換基の例示において、「C」に付して記載した数値は、各々の基の炭素数を示すものである。   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. In the following examples of substituents, the numerical value attached to “C” indicates the number of carbon atoms of each group.

本明細書において、「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いう。該脂肪族炭化水素基はさらに鎖式及び脂環式に分類される。本明細書でいう脂肪族炭化水素基とは、特に定義しない限り、鎖式及び脂環式の脂肪族炭化水素基が組み合わさった脂肪族炭化水素基を含む。   In the present specification, the “hydrocarbon group” refers to an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group is further classified into a chain type and an alicyclic type. Unless otherwise defined, the term “aliphatic hydrocarbon group” in the present specification includes an aliphatic hydrocarbon group in which a chain and alicyclic aliphatic hydrocarbon group are combined.

鎖式の脂肪族炭化水素基(鎖式炭化水素基)のうち1価のものは、典型的にはアルキル基であり、当該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、これらは直鎖でも分岐していてもよい。
この鎖式炭化水素基は特に限定しない限り、ここに例示したアルキル基の一部に炭素炭素二重結合を含んでいてもよいが、このような炭素炭素二重結合などを有さない、飽和の鎖式炭化水素基、特に飽和のアルキル基が好ましい。2価の鎖式炭化水素基は、ここに示した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該当する。
Of the chain aliphatic hydrocarbon groups (chain hydrocarbon groups), the monovalent one is typically an alkyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group (C 1 ), an ethyl group (C 2 ), Propyl group (C 3 ), butyl group (C 4 ), pentyl group (C 5 ), hexyl group (C 6 ), 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 ), octadecyl group (C 18 ), etc. It may be linear or branched.
Unless particularly limited, this chain hydrocarbon group may contain a carbon-carbon double bond in a part of the alkyl groups exemplified herein, but does not have such a carbon-carbon double bond, etc. Of these, a chain hydrocarbon group, particularly a saturated alkyl group, is preferred. The divalent chain hydrocarbon group corresponds to an alkanediyl group obtained by removing one hydrogen atom from the alkyl group shown here.

脂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。)のうち1価のものは、典型的には、脂環式炭化水素から水素原子1個を取り去った基である。当該脂環式炭化水素基には、炭素炭素不飽和結合1個程度を含む不飽和脂環式炭化水素基でもよく、このような炭素炭素不飽和結合を含まない飽和脂環式炭化水素基でもよいが、本明細書でいう脂環式炭化水素基は飽和であると好ましい。また、脂環式炭化水素基は単環式のものであっても、多環式のものであってもよい。ここでは、水素原子を取り去る前の脂環式炭化水素を例示することにより、脂環式炭化水素基を例示することにする。単環式の脂環式炭化水素は典型的にはシクロアルカンであり、その具体例を示すと、
式(KA−1)で表されるシクロプロパン(C)、
式(KA−2)で表されるシクロブタン(C)、
式(KA−3)で表されるシクロペンタン(C)、
式(KA−4)で表されるシクロヘキサン(C)、
式(KA−5)で表されるシクロヘプタン(C)、
式(KA−6)で表されるシクロオクタン(C8)、及び、
式(KA−7)で表されるシクロドデカン(C12

Figure 2012153878
などが挙げられる。
多環式の脂環式炭化水素は例えば、
式(KA−8)で示されるビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン(以下「ノルボルナン」ということがある。)(C)、
式(KA−9)で示されるアダマンタン(C10)及び
式(KA−10)〜式(KA−22)で示される脂環式炭化水素
Figure 2012153878
などが挙げられる。なお、ここに示した脂環式炭化水素を「式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素」ということがある。
2価の脂環式炭化水素基とは、式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基が該当する。 Monovalent alicyclic aliphatic hydrocarbon groups (hereinafter sometimes referred to as “alicyclic hydrocarbon groups”) typically remove one hydrogen atom from an alicyclic hydrocarbon. It is a group. The alicyclic hydrocarbon group may be an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing about one carbon-carbon unsaturated bond, or may be a saturated alicyclic hydrocarbon group containing no such carbon-carbon unsaturated bond. The alicyclic hydrocarbon group referred to in the present specification is preferably saturated. The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Here, an alicyclic hydrocarbon group will be illustrated by illustrating an alicyclic hydrocarbon before removing a hydrogen atom. Monocyclic alicyclic hydrocarbons are typically cycloalkanes, specific examples of which are:
Cyclopropane (C 3 ) represented by the formula (KA-1),
Cyclobutane (C 4 ) represented by the formula (KA-2),
Cyclopentane (C 5 ) represented by the formula (KA-3),
Cyclohexane (C 6 ) represented by the formula (KA-4),
Formula cycloheptane represented by (KA-5) (C 7 ),
Cyclooctane (C 8 ) represented by the formula (KA-6), and
Cyclododecane (C 12 ) represented by the formula (KA-7)
Figure 2012153878
Etc.
Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbons include:
Bicyclo [2.2.1] heptane represented by the formula (KA-8) (hereinafter sometimes referred to as “norbornane”) (C 7 ),
Adamantane (C 10 ) represented by formula (KA-9) and alicyclic hydrocarbon represented by formula (KA-10) to formula (KA-22)
Figure 2012153878
Etc. In addition, the alicyclic hydrocarbon shown here may be called "the alicyclic hydrocarbon of a formula (KA-1)-a formula (KA-22)."
The divalent alicyclic hydrocarbon group corresponds to a group in which two hydrogen atoms are removed from the alicyclic hydrocarbon of the formula (KA-1) to the formula (KA-22).

芳香族炭化水素基は1価の芳香族炭化水素基であり、典型的にはアリール基である。具体的にいえば、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)などである。 The aromatic hydrocarbon group is a monovalent aromatic hydrocarbon group and is typically an aryl group. Specific examples 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 ). .

脂肪族炭化水素基は置換基を有することがある。このような置換基はそのつど定義するが、ここで当該置換基の代表例を挙げておく。置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、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を挙げることができる。   The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. Such substituents are defined each time, and here, representative examples of the substituents are given. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group.

ハロゲン原子は特に限定のない限り、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子である。
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)などであり、これらアルコキシ基は直鎖でも分岐していてもよい。
アシル基の具体例は、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に加え、ベンゾイル基(C7)などのようにアリール基とカルボニル基とが結合したものを含む。これらアシル基のうち、アルキル基とカルボニル基とが結合したものの該アルキル基は直鎖でも分岐していてもよい。
アリール基の具体例は、上述の芳香族炭化水素基のアリール基として例示したものと同じであり、アリールオキシ基の具体例は、当該アリール基と酸素原子とが結合したものである。
アラルキル基の具体例は、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)などである。
The halogen atom is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom unless otherwise specified.
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 ), and these alkoxy groups may be linear or branched.
Specific examples of the acyl group are 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 In addition to those in which an alkyl group such as a group (C 8 ), decanoyl group (C 10 ) and dodecanoyl group (C 12 ) and a carbonyl group are bonded, an aryl group and a carbonyl group such as a benzoyl group (C 7 ) Including the combination of Among these acyl groups, an alkyl group and a carbonyl group bonded to each other may be linear or branched.
Specific examples of the aryl group are the same as those exemplified as the aryl group of the above-mentioned aromatic hydrocarbon group, and specific examples of the aryloxy group are those in which the aryl group and an oxygen atom are bonded.
Specific examples of the aralkyl group include a benzyl group (C 7 ), a phenethyl group (C 8 ), a phenylpropyl group (C 9 ), a naphthylmethyl group (C 11 ), and a naphthylethyl group (C 12 ).

芳香族炭化水素基も置換基を有することがある。このような置換基はそのつど定義するが、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アルキル基及びアリールオキシ基を挙げることができる。これらのうち、アルキル基は、鎖式脂肪族炭化水素基として例示したものと同じであり、芳香族炭化水素基に任意に有する置換基のうち、アルキル基以外のものは、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと同じものを含む。   The aromatic hydrocarbon group may also have a substituent. Although such a substituent is defined each time, a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryloxy group can be mentioned. Among these, the alkyl group is the same as those exemplified as the chain aliphatic hydrocarbon group, and among the substituents optionally present in the aromatic hydrocarbon group, those other than the alkyl group are aliphatic hydrocarbon groups. The same thing as what was illustrated as a substituent of is included.

<樹脂(X)>
樹脂(X)は、式(aa)で表される構造単位(aa)と、式(ab)で表される構造単位(ab)とを有する。
<Resin (X)>
The resin (X) has a structural unit (aa) represented by the formula (aa) and a structural unit (ab) represented by the formula (ab).

<構造単位(aa)>
構造単位(aa)は、式(aa)で表される構造単位である。

Figure 2012153878
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa3は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa4は、酸の作用により、酸素原子との間の結合〔O−Raa4〕が切断されない原子又は基を表す。
aa1は1又は2を表す。naa1が2の場合、2つのRaa2は同一又は相異なり、2つのRaa3は同一又は相異なり、2つのRaa4は同一又は相異なる。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該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。] <Structural unit (aa)>
The structural unit (aa) is a structural unit represented by the formula (aa).
Figure 2012153878
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa3 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa4 represents an atom or group in which the bond [O—R aa4 ] to the oxygen atom is not broken by the action of an acid.
n aa1 represents 1 or 2; When n aa1 is 2, two R aa2 are the same or different, two R aa3 are the same or different, and two R aa4 are the same or different.
A aa1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]

aa1は、炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該炭化水素基は脂肪族炭化水素基であっても、芳香族炭化水素基であっても、これらを組み合わせた炭化水素基であってもよい。さらに、脂肪族炭化水素基は、鎖式炭化水素基であっても、脂環式炭化水素基であっても、鎖式炭化水素基及び脂環式炭化水素基の組み合わせであってもよい。また、該脂肪族炭化水素基は、その一部に炭素炭素多重結合を有していても、このような炭素炭素二重結合を有しない飽和の脂肪族炭化水素基(飽和炭化水素基)であってもよい。 A aa1 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, or may be a hydrocarbon group obtained by combining them. May be. Furthermore, the aliphatic hydrocarbon group may be a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or a combination of a chain hydrocarbon group and an alicyclic hydrocarbon group. In addition, the aliphatic hydrocarbon group is a saturated aliphatic hydrocarbon group (saturated hydrocarbon group) that does not have such a carbon-carbon double bond even though it has a carbon-carbon multiple bond in a part thereof. There may be.

aa1が1である場合のAaa1は典型的には、アルカンジイル基又は2価の脂環式炭化水素基であり、その具体例は炭素数10以下の範囲において、すでに例示したものを含むが具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基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。
2価の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンタン、シクロへキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロへキサン、シクロヘプタン及びシクロオクタンなどのシクロアルカンから2つの水素原子を結合手にしたものが挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフタレン、アダマンタン、ノルボルナン及びメチルノルボルナン並びに下記に示す基などから2つの水素原子を結合手にしたものが挙げられる。

Figure 2012153878
In the case where n aa1 is 1, A aa1 is typically an alkanediyl group or a divalent alicyclic hydrocarbon group, and specific examples thereof include those already exemplified in the range of 10 or less carbon atoms. Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane- Linear alkanediyl group such as 1,6-diyl group; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group And branched alkanediyl groups such as 1-methylbutane-1,4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
The divalent alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include those in which two hydrogen atoms are bonded from a cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane. Is mentioned. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthalene, adamantane, norbornane and methylnorbornane, and those having two hydrogen atoms as a bond from the groups shown below.
Figure 2012153878

aa1が2である場合のAaa1は典型的には、naa1が1である場合で挙げたアルカンジイル基又は2価の脂環式炭化水素基から、さらに水素原子を1個取り去った基が該当する。
aa1が2である場合のAaa1についての具体例としては、メチン基、エタン−1,1,1−トリイル基、エタン−1,1,2−トリイル基、プロパン−1,1,3−トリイル基、プロパン−1,2,3−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,5−トリイル基及びアダマンタン−1,3,5−トリイル基などが挙げられる。
In the case where n aa1 is 2, A aa1 is typically a group obtained by removing one hydrogen atom from the alkanediyl group or divalent alicyclic hydrocarbon group mentioned in the case where n aa1 is 1. Is applicable.
Specific examples of A aa1 when n aa1 is 2 include methine group, ethane-1,1,1-triyl group, ethane-1,1,2-triyl group, propane-1,1,3- Examples include triyl group, propane-1,2,3-triyl group, cyclohexane-1,3,5-triyl group and adamantane-1,3,5-triyl group.

aa1の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、ヒドロキシ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。ただし、この置換基にある炭素原子の数は、Aaa1の炭素数には含まれない。なお、後述する構造単位(aa)を誘導する化合物の製造上の容易さを考慮すれば、置換基を有さない炭化水素基がAaa1として特に好ましい。 The hydrocarbon group for A aa1 may have a substituent. As a substituent, a hydroxy group or a C1-C6 alkoxy group is preferable. However, the number of carbon atoms in this substituent is not included in the number of carbon atoms of A aa1 . In view of the ease of production of the compound that derives the structural unit (aa) described later, a hydrocarbon group having no substituent is particularly preferable as A aa1 .

aa1の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基としては、naa1が1である場合、例えば、以下の基が挙げられる。この具体例において、*は、カルボニルオキシ基との結合手を示す。 Examples of the group in which the methylene group contained in the hydrocarbon group of A aa1 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, when naa1 is 1, include the following groups. In this specific example, * indicates a bond with a carbonyloxy group.

メチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった場合のAaa1としては、

Figure 2012153878
などが挙げられる。 As A aa1 when one or two of the methylene groups are replaced by oxygen atoms,
Figure 2012153878
Etc.

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場合のAaa1としては、

Figure 2012153878
などが挙げられる。 A aa1 when one or two of the methylene groups are replaced with a carbonyl group,
Figure 2012153878
Etc.

メチレン基の2つがそれぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった場合のAaa1としては好ましくは、カルボニルオキシ基を含むものであり、その具体例は、

Figure 2012153878
などが挙げられる。さらに、後述する、Aab1のアルカンジイル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例示したものが挙げられる。 2 in turn, each of the methylene group, the preferably A aa1 when replaced by an oxygen atom and a carbonyl group, those containing a carbonyl group, its specific examples,
Figure 2012153878
Etc. Furthermore, what was illustrated as what replaced the methylene group contained in the alkanediyl group of Aab1 mentioned later by the oxygen atom or the carbonyl group is mentioned.

また、3つのメチレン基が、酸素原子及び/又はカルボニル基に置き換わった場合のAaa1としては

Figure 2012153878
などが挙げられる。 As A aa1 when three methylene groups are replaced by oxygen atoms and / or carbonyl groups,
Figure 2012153878
Etc.

aa1が2である場合、これらの具体例に含まれる水素原子の1つが、C(Raa2)(Raa3)との結合手に置き換わったものが、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脂肪族炭化水素基の具体例に該当する。
ただし、Aaa1中のカルボニルオキシ基側に結合している基がメチレン基であっても、つまり、酸素原子との結合位置のメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わることはない。
When n aa1 is 2, one in which one of the hydrogen atoms contained in these specific examples is replaced with a bond to C (R aa2 ) (R aa3 ), the methylene group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. This corresponds to a specific example of the substituted aliphatic hydrocarbon group.
However, even if the group bonded to the carbonyloxy group side in A aa1 is a methylene group, that is, the methylene group at the bonding position with the oxygen atom is not replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.

なかでも、Aaa1は、脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数2〜10の分岐した鎖式炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基がより好ましく、1−アミル−1,2−エチレン基、シクロヘキサン−1,3,5−トリイル基及びアダマンタン−1,3,5−トリイル基がさらに好ましい。また、Aaa1は、脂肪族飽和炭化水素基が好ましく、鎖式炭化水素基では、炭素炭素多重結合を含まない脂肪族飽和炭化水素基であることがより好ましい。 Among these, A aa1 is preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably a branched chain hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and 1-amyl-1 , 2-ethylene group, cyclohexane-1,3,5-triyl group and adamantane-1,3,5-triyl group are more preferred. A aa1 is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group, and more preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group not containing a carbon-carbon multiple bond in a chain hydrocarbon group.

aa2及びRaa3の炭素数1〜6のフッ化アルキル基とは、すでに例示した炭素数1〜6のアルキル基において、該アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換されたものをいう。該フッ化アルキル基の具体例としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、3−(トリフルオロメチル)−2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル基、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、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及びパーフルオロヘキシル基などが挙げられ、これらの中でも、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、3−(トリフルオロメチル)−2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル基が好ましい。
構造単位(aa)において、Raa2及びRaa3は水素原子であってもよいが、Raa2及びRaa3がともに水素原子であることはない。
The fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R aa2 and R aa3 is the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms exemplified above, and part or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. It means what was done. Specific examples of the fluorinated alkyl group include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, and a perfluoroethyl group. 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2, 2-tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3 , 3,4,4-octafluorobutyl group, 3- (trifluoromethyl) -2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) (Romethyl) -2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1, 1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoro Pentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4 , 4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl group and perfluorohexyl group, among which trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, 3- (trifluoromethyl group) 2,2,3,4,4,4-hexafluoro-butyl group.
In the structural unit (aa), R aa2 and R aa3 may be hydrogen atoms, but R aa2 and R aa3 are not both hydrogen atoms.

aa4は、酸の作用により、酸素原子との間の結合〔O−Raa4〕が切断されない1価の原子又は基を表す。ここで、「酸の作用によりO−Raa4結合が切断されない」特性とは、後述するレジスト組成物において、酸発生剤が露光エネルギーを受けることにより発生した酸により、O−Raa4結合が切断されないという特性を意味する。
このようなRaa4としては、水素原子である。この場合、−O−Raa4で表される基はヒドロキシ基となる。
R aa4 represents a monovalent atom or group in which the bond [O—R aa4 ] to the oxygen atom is not broken by the action of an acid. Here, the "O-R aa4 bond is not cleaved by the action of an acid" properties, in later-described resist composition, an acid which acid generator is generated by receiving exposure energy, O-R aa4 bond cleavage It means that it is not done.
Such R aa4 is a hydrogen atom. In this case, the group represented by —O—R aa4 is a hydroxy group.

aa4が水素原子である場合の構造単位(aa)の具体例は以下のとおりである。

Figure 2012153878
Specific examples of the structural unit (aa) when R aa4 is a hydrogen atom are as follows.
Figure 2012153878

式(aa−1)〜式(aa−20)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Mを、以下に示す部分構造Aに置き換えたものも構造単位(aa)の具体例として挙げることができる。

Figure 2012153878
aa4が水素原子である、前記の構造単位(aa)の具体例の中でも、式(aa−11)、式(aa−12)、式(aa−13)、式(aa−14)、式(aa−15)及び式(aa−19)のいずれかで表されるものが好ましい。 In the structural unit (aa) represented by any one of the formulas (aa-1) to (aa-20), a structural unit (aa) in which the partial structure M shown below is replaced with a partial structure A shown below ).
Figure 2012153878
Among the specific examples of the structural unit (aa) in which R aa4 is a hydrogen atom, the formula (aa-11), the formula (aa-12), the formula (aa-13), the formula (aa-14), the formula What is represented by either (aa-15) or formula (aa-19) is preferable.

aa4が水素原子である構造単位(aa)は、以下に示す式(aa1)で表される化合物(以下、場合により「化合物(aa1)」という。)から誘導される。

Figure 2012153878
(式(aa1)中の符号はいずれも、前記と同義である。)
かかる化合物(aa1)は、例えば、特開2008−122932号公報に記載の方法などの公知の方法により製造することができる。また、例えば、前記特許文献1記載の化合物を用いてもよい。 The structural unit (aa) in which R aa4 is a hydrogen atom is derived from a compound represented by the following formula (aa1) (hereinafter sometimes referred to as “compound (aa1)”).
Figure 2012153878
(All symbols in formula (aa1) have the same meanings as described above.)
Such a compound (aa1) can be produced by a known method such as the method described in JP-A-2008-122932. Further, for example, the compound described in Patent Document 1 may be used.

aa4の第2好適例は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。該炭化水素基は脂肪族炭化水素基であると好ましく、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基であるとさらに好ましい。 A second preferred example of R aa4 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group is replaced by an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. Also good. The hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.

aa4が炭化水素基、特に脂肪族炭化水素基である場合の具体例は以下のとおりである。

Figure 2012153878
式(aa−21)〜式(aa−25)のいずれかで表される構造単位(aa)〔Raa4が脂肪族炭化水素基である場合の構造単位(aa)〕の具体例において、式(aa−1)で表される構造単位(aa)などと同様に、部分構造Mを部分構造Aに置き換えたものも構造単位(aa)の具体例として挙げることができる。 Specific examples in the case where R aa4 is a hydrocarbon group, particularly an aliphatic hydrocarbon group, are as follows.
Figure 2012153878
In a specific example of the structural unit (aa) represented by any one of the formulas (aa-21) to (aa-25) [the structural unit (aa) when R aa4 is an aliphatic hydrocarbon group], Similarly to the structural unit (aa) represented by (aa-1), a structural unit (aa) obtained by substituting the partial structure M with the partial structure A can be given as a specific example.

aa4の第3好適例は、炭素数2〜20のアシル基であり、該炭素数は2〜12の範囲であるとさらに好ましい。かかるアシル基としては、典型的には、以下の式(R4−0)で表されるものであり、その具体例としては、アセチル基、プロパノイル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、シクロヘキサンカルボニル基及びアダマンタンカルボニル基といった脂肪族炭化水素基とカルボニル基とが連結したもの、ベンゾイル基のような芳香族基とカルボニル基とが連結したものが挙げられる。

Figure 2012153878
[式(R−0)中、
41は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表す。] A third preferred example of R aa4 is an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the carbon number is more preferably in the range of 2 to 12. Such an acyl group is typically represented by the following formula (R4-0), and specific examples thereof include an acetyl group, a propanoyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a pivaloyl group, and cyclohexanecarbonyl. And a group in which an aliphatic hydrocarbon group such as an adamantanecarbonyl group and a carbonyl group are linked, and a group in which an aromatic group such as a benzoyl group and a carbonyl group are linked.
Figure 2012153878
Wherein (R 4 -0),
R 41 represents a C 1-18 hydrocarbon group which may have a substituent. ]

aa4のアシル基として、より好ましいものの1つは、以下の式(R−1)で表される。

Figure 2012153878
[式(R−1)中、
44〜R46は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基を表すか、または、R44〜R46のうちの2つが互いに結合して環を形成し、残りの1つは置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基又は水素原子である。] One of the more preferable acyl groups for R aa4 is represented by the following formula (R 4 -1).
Figure 2012153878
[In the formula (R 4 -1),
R 44 to R 46 each independently represents an optionally substituted aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or two of R 44 to R 46 are bonded to each other. Thus, a ring is formed, and the remaining one is an optionally saturated aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom. ]

式(R−1)で表されるアシル基のうち、R44〜R46が、いずれも炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基である好ましいアシル基としては、ピバロイル基などが挙げられる。 Among the acyl groups represented by the formula (R 4 -1), preferred examples of the acyl group in which R 44 to R 46 are all aliphatic saturated hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms include a pivaloyl group. It is done.

44〜R46のうちの2つが互いに結合して環を形成し、残りの1つは水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基であるアシル基としては、シクロヘキシルカルボニル基及びアダマンチルカルボニル基などに加え、かかるアシル基にある環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基などが挙げられる。 Two of R 44 to R 46 are bonded to each other to form a ring, and the remaining one is a hydrogen atom or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the acyl group include a cyclohexylcarbonyl group and In addition to an adamantylcarbonyl group and the like, a group in which a methylene group contained in a ring in the acyl group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, and the like can be given.

また、Raa4のアシル基として、前記式(R−0)のR41がラクトン環を含む基であるものも好ましい。かかるラクトン環はその炭素数4〜18の範囲であると好ましく、炭素数4〜12の範囲がさらに好ましい。ここでいう「ラクトン環の炭素数」は、当該ラクトン環を構成している炭素原子の数をいう。このラクトン環は、γ‐ラクトン環及びδ‐ラクトン環などの単環式ラクトン環や、γ‐ラクトン環又はδ‐ラクトン環と他の脂環とが縮環した多環式ラクトン環を含む。また、かかるラクトン環に含まれる水素原子は、水素原子以外の置換基に置換されていてもよい。ここでいう置換基は好ましくは、カルボキシ基、シアノ基又はメチル基などである。ただし、ここに示す置換基をラクトン環が有している場合、その置換基に含まれる炭素原子の合計数(炭素数)は、上述のラクトン環の炭素数(環原子の炭素数)に含まれない。 Further, as the acyl group R aa4, R 41 in the formula (R 4 -0) are those also preferably a group containing a lactone ring. Such a lactone ring is preferably in the range of 4 to 18 carbon atoms, more preferably in the range of 4 to 12 carbon atoms. As used herein, “the number of carbon atoms in the lactone ring” refers to the number of carbon atoms constituting the lactone ring. This lactone ring includes monocyclic lactone rings such as γ-lactone ring and δ-lactone ring, and polycyclic lactone rings in which γ-lactone ring or δ-lactone ring is condensed with other alicyclic rings. Further, the hydrogen atom contained in the lactone ring may be substituted with a substituent other than a hydrogen atom. The substituent here is preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group. However, when the lactone ring has the substituent shown here, the total number of carbon atoms (carbon number) included in the substituent is included in the number of carbon atoms of the above lactone ring (carbon number of the ring atom). I can't.

このようなRaa4は例えば、以下の式(B2−1)、式(B2−2)及び式(B2−3)のいずれかで表される基〔式(B2−1)〜式(B2−3)で表される基〕などが挙げられる。

Figure 2012153878
[式(B2−1)、式(B2−2)、式(B2−3)中、
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。
lは、0〜5の整数を表し、
は、炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。lが2以上のとき、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。
l’は、0〜3の整数を表し、
は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。l’が2以上のとき、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。
l”は、0〜3の整数を表し、
6は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。l’’が2以上のとき、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。] Such R aa4 is, for example, a group represented by any of the following formulas (B2-1), (B2-2), and (B2-3) [formula (B2-1) to formula (B2- Group represented by 3)] and the like.
Figure 2012153878
[In Formula (B2-1), Formula (B2-2), and Formula (B2-3),
B 1 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. * Represents a bond.
l represents an integer of 0 to 5;
R 3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. When l is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different, and among the plurality of R 3 , two R 3 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, the number of carbon atoms is 3 to 20 The ring may be formed.
l ′ represents an integer of 0 to 3,
R 4 represents a carboxy group, a cyano group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and when the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. . When l ′ is 2 or more, the plurality of R 4 may be the same or different, and among the plurality of R 4 , two R 4 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, 20 rings may be formed.
l ″ represents an integer of 0 to 3;
R 6 represents a carboxy group, a cyano group, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. . When l ″ is 2 or more, the plurality of R 6 may be the same or different, and among the plurality of R 6 , two R 4 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, the number of carbon atoms is 3 -20 rings may be formed. ]

式(B2−1)〜式(B2−3)で表される基にある置換基(R、R及びR)のうち炭化水素基は、炭素数が上記の範囲において、すでに例示したものを含む。Bのアルカンジイル基も、その炭素数が1〜6の範囲において、すでに例示したものを含む。また、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基が、酸素原子(−O−、該酸素原子を、本明細書では「−O−」で示すことがある。)又はカルボニル基(−CO−、該カルボニル基を、本明細書では「−CO−」で示すことがある。)に置き換わった基は例えば、*−O−CO−CH−O−、*−O−CO−CH−O−CO−、*−CH−O−CO−又は*−CH−CO−O−である。
式(B2−1)〜式(B2−3)において、Bは単結合が好ましい。
Of the substituents (R 3 , R 4 and R 6 ) in the groups represented by the formulas (B2-1) to (B2-3), the hydrocarbon groups have already been exemplified in the above-mentioned range. Including things. The alkanediyl group of B 1 includes those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. The methylene group contained in the alkanediyl group is an oxygen atom (—O—, the oxygen atom may be represented by “—O—” in this specification) or a carbonyl group (—CO—, A carbonyl group may be represented by “—CO—” in this specification.) Examples of the group replaced by * —O—CO—CH 2 —O—, * —O—CO—CH 2 —O—, and the like. CO -, * - CH 2 -O -CO- or * is -CH 2 -CO-O-a.
In Formula (B2-1) to Formula (B2-3), B 1 is preferably a single bond.

式(B2−1)〜式(B2−3)で表される基の中でも、式(B2−1)及び式(B2−2)のいずれかで表される基が、Raa4としてさらに好ましい。 Among groups represented by formula (B2-1) to formula (B2-3), a group represented by any of formula (B2-1) and formula (B2-2) is more preferable as R aa4 .

aa4がアシル基である場合の構造単位(aa)の具体例は以下のとおりである。

Figure 2012153878
Specific examples of the structural unit (aa) when R aa4 is an acyl group are as follows.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878

式(aa−26)〜式(aa−66)のいずれかで表される構造単位(aa)〔Raa4がアシル基である場合の構造単位(aa)〕において、式(aa−1)で表される構造単位(aa)などと同様に、部分構造Mを部分構造Aに置き換えたものも構造単位(aa)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012153878

In the structural unit (aa) represented by any of the formulas (aa-26) to (aa-66) [the structural unit (aa) when R aa4 is an acyl group], in the formula (aa-1) Similar to the structural unit (aa) and the like, those in which the partial structure M is replaced with the partial structure A can be given as specific examples of the structural unit (aa).

構造単位(aa)は、好ましくは構造単位(aaa)である。

Figure 2012153878
[式(aaa)中、
aa11は、水素原子又はメチル基を表す。
aa12は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa13は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa14は、水素原子又は−CO−Raa15を表す。
aa15は、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
aa11は、1又は2を表す。
aa1は、炭素数1〜10の炭化水素基を表す。] The structural unit (aa) is preferably a structural unit (aaa).
Figure 2012153878
[In the formula (aaa),
R aa11 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa12 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa13 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa14 represents a hydrogen atom or —CO—R aa15 .
R aa15 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. May be.
naa11 represents 1 or 2.
A aa1 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. ]

aa12は、好ましくは、水素原子又はトリフルオロメチル基である。
aa13は、好ましくは、トリフルオロメチル基又は炭素数3〜6の分枝鎖状フッ化アルキル基である。
aa14は、好ましくは、−CO−Raa15である。Raa14が−CO−Raa15であると、本レジスト組成物から得られるレジストパターンは、欠陥の発生が少ない傾向がある。
aa15は、好ましくは、分枝鎖状アルキル基又は炭素数3〜6の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
aa1は、好ましくは、炭素数1〜10のアルカンジイル基又は炭素数3〜10のシクロアルカンジイル基である。
R aa12 is preferably a hydrogen atom or a trifluoromethyl group.
R aa13 is preferably a trifluoromethyl group or a branched fluorinated alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
R aa14 is preferably —CO—R aa15 . When R aa14 is —CO—R aa15 , the resist pattern obtained from the resist composition tends to have fewer defects.
R aa15 preferably represents a branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. It may be.
A aa1 is preferably an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms or a cycloalkanediyl group having 3 to 10 carbon atoms.

aa4が炭化水素基又はアシル基である構造単位(aa)は、以下に示す式(aa2)で表される化合物(以下、場合により「化合物(aa2)」という。)から誘導される。

Figure 2012153878
(式(aa2)中、
aa5は、炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数2〜20のアシル基を表す。その他の符号はいずれも、前記と同義である。) The structural unit (aa) in which R aa4 is a hydrocarbon group or an acyl group is derived from a compound represented by the following formula (aa2) (hereinafter sometimes referred to as “compound (aa2)”).
Figure 2012153878
(In the formula (aa2),
R aa5 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an acyl group having 2 to 20 carbon atoms. All other symbols are as defined above. )

化合物(aa2)は、前記化合物(aa1)から容易に製造できる。その一例を挙げると、以下の反応式で表される。

Figure 2012153878

反応剤であるカルボン酸(Raa5−COOH)は、所望のRaa5の種類に応じて、例えば市場から容易に入手できるものを選択したり、公知の方法により製造したりすることにより入手すればよい。この反応は通常、溶媒の存在下で行われる。この溶媒は例えば、アセトニトリルなどである。なお、カルボニルジイミダゾールなどを触媒として用いることもできる。 Compound (aa2) can be easily produced from compound (aa1). If the example is given, it will be represented by the following reaction formula.
Figure 2012153878

The carboxylic acid (R aa5 —COOH) as the reactant can be obtained, for example, by selecting one that can be easily obtained from the market according to the desired type of R aa5 or by producing it by a known method. Good. This reaction is usually performed in the presence of a solvent. This solvent is, for example, acetonitrile. In addition, carbonyldiimidazole etc. can also be used as a catalyst.

<構造単位(ab)>
構造単位(ab)は、式(ab)で表される構造単位である。

Figure 2012153878
[式(ab)中、
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab1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、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ab2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。] <Structural unit (ab)>
The structural unit (ab) is a structural unit represented by the formula (ab).
Figure 2012153878
[In the formula (ab),
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A ab1 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
R ab2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]

ab1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、該アルカンジイル基の具体例は、その炭素数が1〜6の範囲において、すでに例示したものを含む。このアルカンジイル基が有することもある置換基は、構造単位(aa)のAaa1と同じく、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基などが好ましい。また、Aab1のアルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。その具体例は、上述したnaa1が1であるAaa1で説明したものの他、以下のものが挙げられる。

Figure 2012153878
A ab1 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of the alkanediyl group include those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. Including. The substituent that the alkanediyl group may have is preferably a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or the like, similarly to A aa1 of the structural unit (aa). In addition, the methylene group contained in the alkanediyl group of A ab1 may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Specific examples thereof include the followings in addition to those described for A aa1 in which n aa1 is 1.
Figure 2012153878

これらの中でも、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、メチレン基がさらに好ましい。 Among these, A ab1 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.

ab2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す。該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、炭素炭素不飽和結合を有さない飽和の脂肪族炭化水素基(脂肪族飽和炭化水素基)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(当該アルキル基は直鎖でも分岐していてもよい。)及び脂環式炭化水素基が挙げられる。これらの具体例はすでに例示したもののうち、炭素数18以下のものを含む。なお、Rab2は、これらのアルキル基及び脂環式炭化水素基のうち、二種以上を組み合わせた脂肪族炭化水素基でもよい。 R ab2 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent. The aliphatic hydrocarbon group may partially have a carbon-carbon unsaturated bond, but a saturated aliphatic hydrocarbon group having no carbon-carbon unsaturated bond (aliphatic saturated hydrocarbon group) preferable. Preferable aliphatic hydrocarbon groups include alkyl groups (the alkyl group may be linear or branched) and alicyclic hydrocarbon groups. These specific examples include those having 18 or less carbon atoms among those already exemplified. R ab2 may be an aliphatic hydrocarbon group in which two or more of these alkyl groups and alicyclic hydrocarbon groups are combined.

また、Rab2の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。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個程度である。 The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group for R ab2 may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. In this case, the maximum number of methylene groups that can be replaced by oxygen atoms or carbonyl groups is about two.

さらに、Rab2の脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよく、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、なかでも、フッ素原子が好ましい。
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、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。
Furthermore, the aliphatic hydrocarbon group for R ab2 may have a substituent, and examples thereof include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, and an alkoxycarbonyl group. Among these, a fluorine atom is preferable.
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-pentafluoropropyl. Group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2,3,3-heptafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl Group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl group, perfluoroheptyl group and perfluorooctyl group, more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. It is a group.

ここで、Aab1がエチレン基である好適な構造単位(ab)の具体例を示す。

Figure 2012153878
式(ab−1)〜式(ab−14)のいずれかで表される構造単位(ab)の具体例において、以下に示す部分構造Mを、以下に示す部分構造A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。
Figure 2012153878
Here, specific examples of a suitable structural unit (ab) in which A ab1 is an ethylene group are shown.
Figure 2012153878
In the specific example of the structural unit (ab) represented by any one of the formulas (ab-1) to (ab-14), the partial structure M shown below is replaced with the partial structure A shown below. Specific examples of the unit (ab) can be given.
Figure 2012153878

構造単位(ab)は、式(ab’)で表される化合物から誘導される。

Figure 2012153878
(式(ab’)中の符号はいずれも、前記と同義である。) The structural unit (ab) is derived from a compound represented by the formula (ab ′).
Figure 2012153878
(All symbols in the formula (ab ′) have the same meanings as described above.)

化合物(ab’)は例えば、以下の反応式で表される方法などにより製造することができる。

Figure 2012153878
式(abs−1)で表される化合物と式(abs−2)で表される化合物とを、溶媒中、触媒の存在下で反応させることが好ましい。
かかる溶媒としては、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を用いればよい。
式(abs−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。 Compound (ab ′) can be produced, for example, by a method represented by the following reaction formula.
Figure 2012153878
It is preferable to react the compound represented by the formula (abs-1) and the compound represented by the formula (abs-2) in a solvent in the presence of a catalyst.
Examples of such a solvent include dimethylformamide. As the catalyst, potassium carbonate, potassium iodide, or the like may be used.
As the compound represented by the formula (abs-1), typically, a compound that can be easily obtained from the market (commercial product) is preferable. Such commercial products are methacrylic acid and the like.

式(abs−2)で表される化合物は例えば、式(abs−3)で表される化合物と式(abs−4)で表される化合物とを反応させることで製造できる。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、ピリジンなどが用いられる。

Figure 2012153878
式(abs−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。このクロロアセチルクロリドは市場から容易に入手できる。
式(abs−4)で表される化合物は、所望のRab2の種類に応じたアルコール化合物を選択し、該アルコール化合物を公知の方法により製造したり、市場から容易に入手できるアルコール化合物を入手したりすればよい。市場から容易に入手できるアルコール化合物としては、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノールなどがある。 The compound represented by the formula (abs-2) can be produced, for example, by reacting a compound represented by the formula (abs-3) with a compound represented by the formula (abs-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. As the base catalyst, pyridine or the like is used.
Figure 2012153878
Examples of the compound represented by the formula (abs-3) include chloroacetyl chloride. This chloroacetyl chloride is readily available from the market.
As the compound represented by the formula (abs-4), an alcohol compound corresponding to the desired type of R ab2 is selected, and the alcohol compound is produced by a known method, or an alcohol compound that can be easily obtained from the market is obtained. You can do it. Alcohol compounds that are readily available from the market include 2,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol.

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、一方のみ又は双方とも複数種であってもよい。構造単位(aa)と、構造単位(ab)と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)」などと表記し、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)」などと表記する。また、例えば「(aa−19)/(aa−41)」の表記は、構造単位(aa)として、式(aa−19)で表される構造単位と、式(aa−41)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, or only one or both may be plural kinds. 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 the formula (ab-1) ) Is expressed as “(ab-1)” or the like according to the formula number. For example, the notation “(aa-19) / (aa-41)” is represented by the structural unit (aa), the structural unit represented by the formula (aa-19), and the formula (aa-41). Together with a structural unit.

Figure 2012153878
Figure 2012153878

構造単位(aa)は上述のとおり、酸の作用により、O−Raa4結合が切断されない範囲であれば、同作用により、O−Aaa1結合は切断されるものであってもよい。
同様に、構造単位(ab)に含まれるO−Aab1結合も、酸の作用により切断されてもよい。酸の作用により、O−Aaa1結合が切断されうる構造単位(aa)や、O−Aab1結合が切断されうる構造単位(ab)を有する樹脂(X)は、酸作用特性を有するものになる。
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。構造単位(aa)及び構造単位(ab)以外の構造単位が酸不安定基を有するものである場合にも、樹脂(X)が酸作用特性を有することもある(ここでいう「酸不安定基」の定義は後述する)。このように樹脂(X)は酸作用特性を有していても、有していなくても、該樹脂(X)を含有する本レジスト組成物は、優れたCD均一性(CDU)のレジストパターンを製造できるが、より優れたCD均一性(CDU)のレジストパターンを製造する上では、該樹脂(X)は酸作用特性を有しないものであると好ましい。
As long as the structural unit (aa) is within the range in which the O—R aa4 bond is not cleaved by the action of an acid as described above, the O—A aa1 bond may be cleaved by the same action.
Similarly, the OA Ab1 bond contained in the structural unit (ab) may be cleaved by the action of an acid. Resin (X) having a structural unit (aa) capable of cleaving the O-A aa1 bond by the action of an acid or a structural unit (ab) capable of cleaving the O-A ab1 bond is one having acid-acting properties. Become.
The resin (X) may have a structural unit other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab). Even when the structural unit other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab) has an acid labile group, the resin (X) may have acid action characteristics (here, “acid labile”). The definition of “group” will be described later). Thus, the resin composition (X) containing the resin (X) has an excellent CD uniformity (CDU) resist pattern, whether or not the resin (X) has acid action characteristics. However, it is preferable that the resin (X) does not have acid action characteristics in producing a resist pattern having a better CD uniformity (CDU).

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。構造単位(aa)及び構造単位(ab)(又は構造単位(I))以外の構造単位としては、後述する樹脂(A)に含まれていてもよい構造単位、後述する酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位などが挙げられる。   The resin (X) may have a structural unit other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab). As the structural unit other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab) (or the structural unit (I)), a structural unit that may be contained in the resin (A) described later, an acid stable monomer (a4) described later And structural units derived from.

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10モル%以上であればよいが、実質的に100モル%、すなわち、樹脂(X)は構造単位(aa)及び構造単位(ab)からなるものであるとさらに好ましい。
樹脂(X)の全構造単位に対する構造単位(aa)及び構造単位(ab)の各々の含有割合は、5〜95モル%の範囲がより好ましく、10〜90モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)において、構造単位(aa)と構造単位(ab)(又は構造単位(I))との含有モル比は、好ましくは1:99〜99:1が挙げられ、3:97〜97:3が好ましく、50:50〜95:5がより好ましい。
なお、このような含有割合で構造単位(aa)や構造単位(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ることで製造できる。
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) may be 10 mol% or more, but is substantially 100 mol%, that is, the resin (X) is more preferably composed of the structural unit (aa) and the structural unit (ab).
The content of each of the structural unit (aa) and the structural unit (ab) with respect to all the structural units of the resin (X) is more preferably in the range of 5 to 95 mol%, and still more preferably in the range of 10 to 90 mol%.
In the resin (X), the molar ratio of the structural unit (aa) and the structural unit (ab) (or the structural unit (I)) is preferably 1:99 to 99: 1, and 3:97 to 97. : 3 is preferable, and 50:50 to 95: 5 is more preferable.
Incidentally, the resin (X) having the structural unit (aa) and the structural unit (ab) at such a content ratio is 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). It can be produced by adjusting the molar amount of ').

<レジスト組成物>
上述したように、本発明のレジスト組成物(以下、場合により「本レジスト組成物」という。)は、樹脂(X)と、酸発生剤とを含有する。
さらに、本レジスト組成物は、溶剤(D)、塩基性化合物(C)及び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(以下、場合により「酸作用特性」という。)を有する樹脂(以下、場合により「樹脂(A)」という。)(ただし、構造単位(aa)及び構造単位(ab)をともに有さない。)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することすることが好ましい。
<Resist composition>
As described above, the resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”) contains the resin (X) and an acid generator.
Furthermore, this resist composition is insoluble or hardly soluble in the solvent (D), the basic compound (C) and the alkaline aqueous solution, and is soluble in the alkaline aqueous solution by the action of acid (hereinafter referred to as “acidic action” in some cases At least selected from the group consisting of a resin having a characteristic (hereinafter referred to as “resin (A)”) (but not having both a structural unit (aa) and a structural unit (ab)). It is preferable to contain 1 type.

<樹脂(A)>
本レジスト組成物によって酸発生剤との相互作用によりレジストパターンを製造するためには、酸作用特性を有する樹脂が必要である。上述のとおり、樹脂(X)自体が酸作用特性を有していてもよいが、酸作用特性を有しない樹脂(X)を本レジスト組成物に用いる場合には、樹脂(X)以外に、酸作用特性を有する樹脂(以下、場合により「樹脂(A)」という。)が必要となる。このような樹脂(A)は、分子内に酸不安定基を有しており、具体的にいえば、酸不安定基を含む構造単位(以下、この酸不安定基を含む構造単位を、場合により、「構造単位(a1)」という。)を有している。
ここでいう「酸不安定基」とは、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されている親水性基を意味し、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。
繰り返しになるが、本レジスト組成物において、酸作用特性を有する樹脂(X)を含有
<Resin (A)>
In order to produce a resist pattern by interacting with an acid generator with this resist composition, a resin having acid action characteristics is required. As described above, the resin (X) itself may have acid action characteristics, but when the resin (X) having no acid action characteristics is used in the present resist composition, in addition to the resin (X), A resin having acid action characteristics (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”) is required. Such a resin (A) has an acid labile group in the molecule. Specifically, a structural unit containing an acid labile group (hereinafter referred to as a structural unit containing an acid labile group, In some cases, it is referred to as “structural unit (a1)”.
The term “acid labile group” as used herein means a hydrophilic group protected by a protecting group that can be removed by contact with an acid. Examples of such a hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group. And a carboxy group is more preferred.
Again, this resist composition contains resin (X) with acid action characteristics

<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、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、カルボキシ基の−O−と結合する該有機残基の原子が第三級炭素原子である基(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 2012153878
式(1)中、Ra1、Ra2及び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、及び該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 <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 with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to —O— of the carboxy group is a tertiary carbon. Examples include groups that are atoms (ie, esters of tertiary alcohols). 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 2012153878
In formula (1), R a1 , R a2 and R a3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other, and the carbon to which they are bonded. A ring having 3 to 20 carbon atoms is formed together with the atoms. The ring formed by combining R a1 and R a2 and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.

a1〜Ra3の脂肪族炭化水素基は、アルキル基又は脂環式炭化水素基である。このアルキル基の具体例は、すでに例示したアルキル基のうち、炭素数が1〜8の範囲において、すでに例示したものを含む。脂環式炭化水素基も、炭素数が8以下の範囲において、すでに例示したものを含む。 The aliphatic hydrocarbon group for R a1 to R a3 is an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. Specific examples of this alkyl group include those already exemplified in the range of 1 to 8 carbon atoms among the already exemplified alkyl groups. The alicyclic hydrocarbon group also includes those already exemplified in the range of 8 or less carbon atoms.

a1及びRa2が結合して環を形成するとは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)で表される基が、下記に示すいずれかのものとなることをいう。このような環の炭素数は、好ましくは3〜12の範囲である。

Figure 2012153878
The combination of R a1 and R a2 to form a ring means that the group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) is any of the followings. The number of carbon atoms in such a ring is preferably in the range of 3-12.
Figure 2012153878

酸不安定基(1)としては、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3が全てアルキル基である基、このアルキル基のうち、1つはtert−ブチル基であると好ましい。)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2が結合し、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。 As the acid labile group (1), a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are all alkyl groups, one of these alkyl groups is tert-butyl A 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are bonded to each other to form an adamantane ring together with the carbon atom to which they are bonded), and R a3 Is a group in which R 1 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) ) And the like.

一方、親水性基がヒドロキシ基である場合の酸不安定基は、該ヒドロキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、アセタール構造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のうち、好ましい酸不安定基は例えば、以下の式(2)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(2)」という。)である。

Figure 2012153878
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か、或いは、Rb2及びRb3が結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。該環又は該炭化水素基がメチレン基を含む場合、そのメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、Rb2及びRb3が結合して形成される環に含まれるメチレン基も、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 On the other hand, examples of the acid labile group in the case where the hydrophilic group is a hydroxy group include those in which a hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue to become a group containing an acetal structure or a ketal structure. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (2)”).
Figure 2012153878
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, or , R b2 and R b3 are combined to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded. When the ring or the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group, and is included in the ring formed by combining R b2 and R b3. The methylene group may also be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.

b1〜Rb3の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよく、その具体例も炭素数の上限が20以下である範囲において、すでに例示したものを含む。Rb2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。
b1及びRb2のうち、少なくとも1つは水素原子であると好ましい。
The hydrocarbon group of R b1 to R b3 may be either an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and specific examples thereof include those already exemplified as long as the upper limit of the carbon number is 20 or less. 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.
Of R b1 and R b2 , at least one is preferably a hydrogen atom.

酸不安定基(2)の具体例としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012153878
Specific examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2012153878

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。
当該構造単位(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)を有する構造単位(a1)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 preferred is the structural unit (a1) having 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の脂肪族環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)を含有する本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造したとき、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。   Among the structural units (a1) having an acid labile group (1), those in which the acid labile group (1) has an aliphatic ring having 5 to 20 carbon atoms as a partial structure are preferable. The resin (A) having such a sterically bulky group structural unit (a1) has a better resolution when a resist pattern is produced using the present resist composition containing the resin (A). A resist pattern can be manufactured.

脂肪族環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 2012153878
式(a1−1)中、
a1は、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。)で表される基を表す。
a4は、水素原子又はメチル基を表す。
a6は、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。
式(a1−2)中、
a2は、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は前記と同義である。
)で表される基を表す。
a5は、水素原子又はメチル基を表す。
a7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。 Among the structural units (a1) having an acid labile group (1) having an aliphatic ring as a partial structure, a structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter, “structural unit (a1-1) And a structural unit represented by the formula (a1-2) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-2)”).
Figure 2012153878
In formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group). To express.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 is an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 is as defined above).
) Represents a group represented by
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3.

a1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*−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7の脂肪族炭化水素基のうち、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、この炭素数の上限以下の範囲で、すでに例示したものと同じものを含む。Ra6及びRa7の脂肪族炭化水素基はそれぞれ独立に、好ましくは炭素数8以下のアルキル基又は炭素数8以下の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数6以下のアルキル基又は炭素数6以下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。
L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, wherein k1 is an integer of 1 to 4, more preferably an oxygen atom. or * -O-CH 2 -CO-O- and, still more preferably an oxygen atom.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Of the aliphatic hydrocarbon groups of R a6 and R a7 , preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and within the range of the upper limit of the carbon number, Includes the same as those already exemplified. The aliphatic hydrocarbon groups for R a6 and R a7 are each independently preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 8 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms. Or it is an alicyclic hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.

ここで、構造単位(a1−1)の具体例を挙げる。

Figure 2012153878
Here, specific examples of the structural unit (a1-1) are given.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
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Mを部分構造A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。
Figure 2012153878
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 replaced M with the partial structure A can also be mentioned as a specific example of a structural unit (a1-1).

以上の構造単位(a1−1)の例示の中では、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Mが部分構造Aに置き換えられたものが好ましく、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 represented by any one of the formula (a1-1-1), the formula (a1-1-2), and the formula (a1-1-3) (A1-1) and those obtained by substituting the partial structure M of these structural units (a1-1) with the partial structure A are preferred, and are represented by 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.

構造単位(a1−2)の具体例を示す。

Figure 2012153878
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Mを部分構造A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。 Specific examples of the structural unit (a1-2) are shown below.
Figure 2012153878
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 replaced M with the partial structure A can also be mentioned as a specific example of a structural unit (a1-2).

以上の具体例の中では、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Mが部分構造A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Mが部分構造A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。   In the above specific examples, it is represented by any one of formula (a1-2-1), formula (a1-2-2), formula (a1-2-4), and formula (a1-2-5). It is more preferable that the structural unit (a1-2) or the partial structure M of these structural units (a1-2) is replaced by the partial structure A, and the formula (a1-2-4) and the formula (a1-2) The structural unit represented by any one of (-5), or those in which the partial structure M of these structural units (a1-2) is replaced by the partial structure A is more preferable. 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%の範囲がさらに好ましい。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、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 a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2), a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2) are changed. What is necessary is just to adjust the ratio of the usage-amount of the monomer to guide | induced and the total usage-amount of a compound (aa ') and a compound (ab').

構造単位(a1)として例えば、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。)から誘導されるものが挙げられる。

Figure 2012153878
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、カルボキシ基、シアノ基又は−COORa13(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に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基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。)を表す。
a10、Ra11及び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の環を形成する。なお、この脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基などに置換されていてもよく、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。 Examples of the structural unit (a1) include those derived from a monomer having a norbornene ring represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”).
Figure 2012153878
In formula (a1-3),
R a9 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms that may have a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, or —COOR a13 (R a13 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Wherein a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and a methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. .)
R a10 , R a11 and R a12 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded together with the carbon atom to which they are bonded. To form a ring having 3 to 20 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. .

a9のヒドロキシ基を有するアルキル基は例えば、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。
a10〜Ra12の脂肪族炭化水素基は、鎖式炭化水素基(例えば、アルキル基)及び脂環式炭化水素基のいずれでもよく、その具体例は、炭素数20以下の範囲において、すでに例示したものを含む。
a10及びRa11が結合して形成される環は脂肪族環が好ましく、具体的には、シクロへキサン環及びアダマンタン環がより好ましい。
Examples of the alkyl group having a hydroxyl group for R a9 include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
The aliphatic hydrocarbon group for R a10 to R a12 may be either a chain hydrocarbon group (for example, an alkyl group) or an alicyclic hydrocarbon group, and specific examples thereof are already in the range of 20 or less carbon atoms. Includes examples.
The ring formed by combining R a10 and R a11 is preferably an aliphatic ring, and specifically, a cyclohexane ring and an adamantane ring are more preferable.

a9の−COORa13は、例えば、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基など、すでに例示したアルコキシ基にカルボニル基がさらに結合した基が挙げられる。 Examples of —COOR a13 for R a9 include groups in which a carbonyl group is further bonded to the alkoxy group already exemplified, such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.

モノマー(a1−3)としては、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), 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl Cyclohexyl, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 1- (4-methylcyclohexyl) 5-norbornene-2-carboxylic acid -1-methylethyl, 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylate, 1-methyl-1- (4-oxocyclohexyl) ethyl 5-norbornene-2-carboxylate and 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylate Etc., and the like.

モノマー(a1−3)を用いて樹脂(A)を製造した場合、この樹脂(A)にはモノマー(a1−3)に由来する、立体的に嵩高い構造単位が含まれることになる。このように立体的に嵩高い構造単位を有する樹脂(A)を含有する本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、該樹脂(A)を含有する本レジスト組成物は、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという傾向がある。   When the resin (A) is produced using the monomer (a1-3), the resin (A) includes a sterically bulky structural unit derived from the monomer (a1-3). Thus, if a resist pattern is manufactured with this 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), this resist composition containing the resin (A) is a resist excellent in dry etching resistance. There is a tendency that a pattern is easily obtained.

上述のように、良好な解像度でレジストパターンを製造できる点や、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという点では、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する、モノマー(a1−3)に由来する構造単位の含有割合は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。   As described above, in terms of the ability to produce a resist pattern with good resolution and the ease of obtaining a resist pattern with excellent dry etching resistance, the monomers (100 mol%) with respect to all structural units (100 mol%) of the resin (A) The content of the structural unit derived from a1-3) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and still more preferably in the range of 20 to 85 mol%.

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、場合により「モノマー(a1−4)」という。)が挙げられる。

Figure 2012153878
式(a1−4)中、
a32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(ハロアルキル基)、水素原子又はハロゲン原子を表す。
a33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33は同一でも異なっていてもよい。
a34及びRa35はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、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に置換されていてもよい。ここに示す置換基の具体例は、炭素数が各々の上限である範囲において、すでに例示したものを含む。Xa2の脂肪族炭化水素基は、鎖式炭化水素基であると好ましく、アルキル基であるとさらに好ましい。なお、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、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、炭素数1〜18の炭化水素基であり、さらに好ましくは、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り、これらの炭化水素基は、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のアシルオキシ基を有していてもよい。 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 2012153878
In formula (a1-4),
R a32 represents a C 1-6 alkyl group (haloalkyl group), a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, the plurality of R a33 may be the same or different.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon It may be substituted with a group selected from the group consisting of an acyl group having 2 to 4 carbon atoms and an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. Specific examples of the substituents shown here include those already exemplified in the range where the carbon number is the upper limit of each. The aliphatic hydrocarbon group for X a2 is preferably a chain hydrocarbon group, and more preferably an alkyl group. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, or a group represented by —N (R c ) —. Here, R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen group has 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. Also good.

式(a1−4)のRa32、Ra33、Ra34、Ra35及びXa2の具体例を挙げる。
a32の「ハロゲン原子を有してもよいアルキル基」のうち、アルキル基の具体例としては、炭素数1〜6の範囲において、すでに例示したものを含む。ハロアルキル基としては、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部が、ハロゲン原子に置換されたものである。具体的にハロアルキル基を挙げると、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である。
a32及びRa33のハロゲン原子、アルコキシ基及びアシル基の具体例は、すでに例示したものを含む。
a34及びRa35の炭化水素基は、鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれであってもよい。その具体例は、各々の炭素数の範囲において、すでに例示したものを含む。これらのうち、該鎖式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、該脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基が好ましい。該芳香族炭化水素基は、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−エチルフェニルが好ましい。
R a32, R a33, specific examples of R a34, R a35 and X a2 of the formula (a1-4).
Of the “alkyl group optionally having a halogen atom” for R a32 , specific examples of the alkyl group include those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. As the haloalkyl group, a part or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with halogen atoms. Specific examples of the haloalkyl group include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluoro sec-butyl group, perfluoro tert-butyl group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl. Group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodomethyl group and the like.
Specific examples of the halogen atom, alkoxy group and acyl group for R a32 and R a33 include those already exemplified.
Hydrocarbon group R a34 and R a35 are chain hydrocarbon groups may be either an alicyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group. Specific examples thereof include those already exemplified in each carbon number range. Among these, as the chain hydrocarbon group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group are preferable. As the formula hydrocarbon group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group and an isobornyl group are preferable. The aromatic hydrocarbon group is 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-ethylphenyl are preferred.

a32及びRa33がアルキル基である場合、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a33のアルコキシ基としては、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
When R a32 and R a33 are alkyl groups, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methyl group and an ethyl group are more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
As the alkoxy group for R a33 , a methoxy group and an ethoxy group are more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.

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

ここで、モノマー(a1−4)の具体例を挙げておく。

Figure 2012153878
Here, specific examples of the monomer (a1-4) will be given.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
上記モノマーにおいて、Ra32に相当する水素原子がメチル基に置き換わったモノマーも、モノマー(a1−4)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012153878
In the above monomer, a monomer in which a hydrogen atom corresponding to R a32 is replaced with a methyl group can also be mentioned as a specific example of the monomer (a1-4).

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。   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.

酸不安定基(2)を有するモノマーとして、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。)も用いることができる。

Figure 2012153878
[式(a1−5)中、
31は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
〜Lは、酸素原子又は硫黄原子又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。ここで、k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs21’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), for example, a monomer represented by the formula (a1-5) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-5)”) may also be used.
Figure 2012153878
[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 an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. Here, k1 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
s1 and s21 ′ each independently represents an integer of 0 to 4. ]

31は、水素原子及びメチル基が好ましい。
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と好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
としては、単結合、−CH−CO−O−が好ましい。
R 31 is preferably a hydrogen atom or 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.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)の具体例は、以下のとおりである。

Figure 2012153878
Specific examples of the monomer (a1-5) are as follows.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
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 2012153878
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。   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.

<酸安定構造単位>
樹脂(A)としては、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。
なお、樹脂(X)が、構造単位(aa)及び構造単位(ab)以外に、酸安定構造単位を有していてもよい。酸安定構造単位は、酸安定基を有さないモノマーを用いて共重合することにより、樹脂(A)に導入することができる。
<Acid stable structural unit>
The resin (A) preferably 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).
In addition, the resin (X) may have an acid stable structural unit in addition to the structural unit (aa) and the structural unit (ab). The acid stable structural unit can be introduced into the resin (A) by copolymerization using a monomer having no acid stable group.

樹脂(A)が酸安定構造単位を有する場合、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とよい。構造単位(a1)の含有割合と酸安定性構造単位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。また、構造単位(a1)がアダマンタン環を有する構造単位、特に構造単位(a1−1)を含む場合、構造単位(a1)の総量(100モル%)に対して、構造単位(a1−1)の割合を15モル%以上とすることが好ましい。このようにすると、樹脂(A)を含有する本レジスト組成物から得られるレジストパターンのドライエッチング耐性がより良好になる傾向がある。
なお、樹脂(X)が酸安定構造単位を有する場合には、当該樹脂(X)が有する構造単位(aa)及び構造単位(ab)が、酸の作用により、O−Aaa1結合及びO−Aab1結合が切断されるかどうかを考慮して、構造単位(aa)の一部又は全部が構造単位(a1)に該当するか、構造単位(ab)の一部又は全部が構造単位(a1)に該当するかどうかを判定してから、構造単位(aa)及び構造単位(ab)以外の酸安定構造単位の含有割合を算出する。
When the resin (A) has an acid stable structural unit, the content ratio of the acid stable structural unit may be determined based on the content ratio of the structural unit (a1). The ratio of the content ratio of the structural unit (a1) and the content ratio of the acid-stable structural unit is represented by [structural unit (a1)] / [acid-stable structural unit], and preferably 10 to 80 mol% / 90 to It is 20 mol%, More preferably, it is 20-60 mol% / 80-40 mol%. When the structural unit (a1) includes a structural unit having an adamantane ring, particularly the structural unit (a1-1), the structural unit (a1-1) is based on the total amount (100 mol%) of the structural unit (a1). The ratio is preferably 15 mol% or more. If it does in this way, there exists a tendency for the dry etching tolerance of the resist pattern obtained from this resist composition containing resin (A) to become more favorable.
When the resin (X) has an acid stable structural unit, the structural unit (aa) and the structural unit (ab) of the resin (X) are converted into an O-A aa1 bond and an O— by the action of an acid. Considering whether the A ab1 bond is cleaved, a part or all of the structural unit (aa) corresponds to the structural unit (a1), or a part or all of the structural unit (ab) is the structural unit (a1 Then, the content ratio of the acid stable structural unit other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab) is calculated.

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)」という場合がある。)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)」という場合がある。)を有する樹脂(A)を含有する本レジスト組成物を基板に塗布したとき、基板上に形成される塗布膜、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、この本レジスト組成物は高解像度で、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. An acid stable structural unit having a hydroxy group (hereinafter sometimes 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)”). When the present resist composition containing the resin (A) having the above is applied to the substrate, the coating film formed on the substrate or the composition layer obtained from the coating film is excellent between the substrate and the substrate. This resist composition can produce a resist pattern with high resolution.

<酸安定構造単位(a2)>
本レジスト組成物を、KrFエキシマレーザ(波長:248nm)を露光源とする露光、電子線あるいは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。
一方、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。このように、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は各々、レジストパターンを製造する際の露光源によって好ましいものを選ぶことができるが、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)1種のみを有していてもよく、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)2種以上を有していてもよく、或いは、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)と、それ以外の酸安定構造単位(a2)とを組み合わせて有していてもよい。
<Acid stable structural unit (a2)>
When this 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).
On the other hand, 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 the acid stable structural unit (a2). It is preferable to introduce into the resin (A). Thus, each of the acid stable structural units (a2) possessed by the resin (A) can be selected according to the exposure source used for producing the resist pattern, but the acid stable structural units possessed by the resin (A) ( a2) may have only one type of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source, and two or more types of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source. Or an acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source and a combination of other acid stable structural units (a2).

<酸安定構造単位(a2−1)>
酸安定構造単位(a2−1)としては、以下の式(a2−1)で示される構造単位(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 2012153878
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 (a2-1) include a structural unit represented by the following formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-1)”).
Figure 2012153878
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.

a3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。
L a3 is preferably an oxygen atom or a group represented by —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—, wherein k2 is an integer of 1 to 4, more preferably an oxygen atom or — O—CH 2 —CO—O—, 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 2012153878
As an acid stable structural unit (a2-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
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Mを部分構造A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 2012153878
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 M to the partial structure A can also be mentioned as a specific example of an acid stable structural unit (a2-1).

例示した酸安定構造単位(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Mが部分構造Aに置き換わったものが好ましく、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、該樹脂(A)製造用のモノマーとして用いればよい。   Among the exemplified acid stable structural units (a2-1), those represented by formula (a2-1-1), formula (a2-1-2), formula (a2-1-13) and formula (a2-1-15) The acid-stable structural unit (a2-1) represented by any of these, and those in which the partial structure M of these acid-stable structural units (a2-1) is replaced by the partial structure A are preferred, and the formula (a2-1-1) ), An 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) 1- (3,5-dihydroxyadamantan-1-yloxycarbonyl) methyl acrylate or the like may be used as a monomer for producing the resin (A).

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、3〜45モル%の範囲が好ましく、5〜40モル%の範囲がより好ましく、5〜35モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定構造単位(a2−1)を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、3〜45モル%の範囲が好ましく、5〜40モル%の範囲がより好ましく、5〜35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 45 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 5-40 mol% is more preferable, and the range of 5-35 mol% is more preferable.
When the resin (X) has an acid stable structural unit (a2-1), the content thereof is preferably in the range of 3 to 45 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (X). The range of 5-40 mol% is more preferable, and the range of 5-35 mol% is more preferable.

<酸安定構造単位(a2−0)>
酸安定構造単位(a2)は、以下の式(a2−0)で表される構造単位(以下、「酸安定構造単位(a2−0)」という場合がある。)も挙げることができる。

Figure 2012153878
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は同一でも異なっていてもよい。 <Acid stable structural unit (a2-0)>
Examples of the acid stable structural unit (a2) include a structural unit represented by the following formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-0)”).
Figure 2012153878
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 may be the same or different.

a30のハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基及びハロゲン原子の具体例は、式(a1−4)のRa32で例示したものと同じである。これらのうち、Ra30は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31のアルキル基としては、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のアルコキシ基の具体例は、すでに例示したものを含む。これらのうち、Ra31は、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
maは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
Specific examples of the alkyl group and a halogen atom having 1 to 6 halogen atoms carbon atoms which may have a R a30 are the same as those exemplified in R a32 of formula (a1-4). Among these, R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
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.
Specific examples of the alkoxy group for R a31 include those already exemplified. Among these, R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group and an ethoxy group, and 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)を誘導するモノマー(以下、「酸安定モノマー(a2−0)」という場合がある。)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012153878
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(a2−0)の具体例である。 Examples of the monomer for deriving the acid stable structural unit (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a2-0)”) include the following.
Figure 2012153878
In the specific examples illustrated here, those in which the methyl group or ethyl group bonded to the benzene ring is replaced with other substituents exemplified as R a31 are also specific examples of the acid stable monomer (a2-0). .

このような酸安定モノマー(a2−0)を用いて、樹脂(A)を製造する場合は、該酸安定モノマー(a2−0)にあるフェノール性ヒドロキシ基が保護基で保護されているモノマー(保護フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマー)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、酸不安定基を持つ構造単位(a1)を有しているので、保護基で保護されたフェノール性ヒドロキシ基を脱保護する際には、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 (a2-0), a monomer in which the phenolic hydroxy group in the acid stable monomer (a2-0) is protected with a protecting group ( Monomers having a protected phenolic hydroxy 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 a structural unit (a1) having an acid labile group, when the phenolic hydroxy group protected with a protective group is deprotected, the structural unit (a1) Deprotection by contact with a base is preferred so that the acid labile group is not significantly impaired. 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)の例示の中では、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。もちろん、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンを用いて、樹脂(A)を製造する際には、これらにあるフェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護したものを用いることもできる。   Among the examples of the acid stable monomer (a2-0) described above, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable. Of course, when the resin (A) is produced using 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene, it is also possible to use those obtained by protecting the phenolic hydroxy group in these with a suitable protecting group. it can.

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、酸安定構造単位(a2−0)を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜95モル%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。
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 an acid stable structural unit (a2-0), the content is preferably 5 to 95 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range of -80 mol% is more preferable, and the range of 15-80 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 possessed by the acid stable structural unit (a3) may be monocyclic such as β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring and δ-valerolactone ring, monocyclic lactone ring and other rings. Or a condensed 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)」という場合があり、式(a3−2)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−2)」という場合があり、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。

Figure 2012153878
[式(a3−1)中、
a4は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18は、水素原子又はメチル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
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は同一でも異なっていてもよい。
式(a3−2)中、
a5は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。
a22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、q1が2以上の場合、複数のRa22は同一でも異なっていてもよい。
式(a3−3)中、
a6は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。
a23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、r1が2以上の場合、複数のRa23は同一でも異なっていてもよい。] 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, the formula (a3-1) may be referred to as “acid-stable structural unit (a3-1)”, and the formula (a3-2) may be referred to as “acid-stable structure”. “Unit (a3-2)” may be referred to, and the compound represented by formula (a3-3) may be referred to as “acid-stable structural unit (a3-3)”.
Figure 2012153878
[In the formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 represents a hydrogen atom or a methyl group.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same or different.
In formula (a3-2),
L a5 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
q1 represents an integer of 0 to 3.
R a22 represents 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 may be the same or different.
In formula (a3-3),
L a6 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r1 represents an integer of 0 to 3.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. When r1 is 2 or more, a plurality of R a23 may be the same or different. ]

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、酸素原子及び、*−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 and * —O—CH 2 —CO—O— are 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.

γ−ブチロラクトン環を有する酸安定構造単位(a3−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012153878
Examples of the acid stable structural unit (a3-1) having a γ-butyrolactone ring include the following.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

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)としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012153878
Examples of the acid stable structural unit (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有する酸安定構造単位(a3−3)は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012153878
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)の具体例と同様に、部分構造Mを部分構造A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) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring include the following.
Figure 2012153878
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 specific examples of the structural unit (aa), those in which the partial structure M is replaced with the partial structure A are the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2) and the acid. Specific examples of the stable structural unit (a3-3) can be given. 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(A2)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(a3−1)、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、その合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜70モル%の範囲から選ばれ、10〜65モル%の範囲が好ましく、10〜60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 (A2). 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.
The resin (X) 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 selected from the range of 5 to 70 mol%, preferably 10 to 65 mol%, preferably 10 to 60 mol, based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). % Range is more preferred.

<酸安定モノマー(a4)>
樹脂(A)は、上述の構造単位以外の酸安定モノマー(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。
酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位は、樹脂(X)が、構造単位(aa)及び構造単位(ab)以外に有することもある構造単位のうち、好ましいものである。
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、「酸安定モノマー(a4−3)」という場合がある。)などを挙げることができる。

Figure 2012153878
[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−COORa27〔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に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。但し−COORa27が酸不安定基となるものは除く(すなわち、Ra27は、3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 an acid-stable monomer other than the above-described structural unit (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4)”).
The structural unit derived from the acid stable monomer (a4) is preferable among the structural units that the resin (X) may have in addition to the structural unit (aa) and the structural unit (ab).
The acid stable monomer (a4) is represented by maleic anhydride represented by the following formula (a4-1), itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and formula (a4-3). And an acid-stable monomer having a norbornene ring (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4-3)”).
Figure 2012153878
[In the formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms that may have a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group, or —COOR a27 [R a27 represents 1 to 1 carbon atoms; 18 represents an aliphatic hydrocarbon group, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Provided that —COOR a27 is an acid labile group (that is, 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-. ]

式(a4−3)のRa25及びRa26において、ヒドロキシ基を有していてもよい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。
a27の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。
In R a25 and R a26 in formula (a4-3), the alkyl group which may have a hydroxy group is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, a 2-hydroxyethyl group, or the like.
The aliphatic hydrocarbon group for R a27 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 a carbon number. 4 to 12 alicyclic hydrocarbon groups, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

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、その合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜30モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
The resin (A) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and 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 preferable, and the range of 5-20 mol% is more preferable.
Resin (X) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by 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 thereof is preferably in the range of 2 to 40 mol% with respect to all structural units (100 mol%) of the resin (X), The range of 3-30 mol% is more preferable, and the range of 5-20 mol% is more preferable.

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

Figure 2012153878
[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, sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-4)”).
Figure 2012153878
[In the 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、脂環式炭化水素を構成するメチレン基のうち、隣り合うメチレン基2つが、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 2012153878
置換基を有していてもよいスルトン環基とは、上述の結合手に置き換わった水素原子以外の水素原子がさらに置換基(水素原子以外の1価の基)に置換されたものであり、該置換基は、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, among the methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon, two adjacent methylene groups are replaced with one oxygen atom and the other with a sulfonyl group, that is, in the ring skeleton. Examples of the ring having —O—SO 2 — include 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 2012153878
The sultone ring group which may have a substituent is a group in which a hydrogen atom other than a hydrogen atom replaced with the above bond is further substituted with a substituent (a monovalent group other than a hydrogen atom), The substituent is a hydroxy group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, It is selected from the group consisting of 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)の具体例を示す。

Figure 2012153878
Specific examples of the acid stable monomer (a4-4) are shown below.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
上記のモノマーにおいて、Ra28に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a4−4)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012153878
In the above monomer, a structural unit in which a methyl group corresponding to R a28 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a4-4).

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、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜35モル%の範囲がより好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-4), the content 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 thereof is 2 to 40 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range is preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 to 30 mol%.

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

Figure 2012153878
Examples of the acid stable monomer (a4) include a monomer having a fluorine atom as shown below [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-5)” in some cases. ] Can also be used.
Figure 2012153878

このような酸安定モノマー(a4−5)の中でも、単環式又は多環式の脂肪族環を有する(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), 5- (3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2- (meth) acrylic acid having a monocyclic or polycyclic aliphatic ring [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, 4,4-bis (trifluoromethyl) -3-oxatricyclo [4.2.1.0 2,5 ] nonyl (meth) acrylate preferable.

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、その合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜50モル%の範囲が好まし、2〜45モル%の範囲がより好ましく、3〜40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 total content is 1 to 50 mol with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). % Range is preferable, the range of 2-45 mol% is more preferable, and the range of 3-40 mol% is more preferable.

樹脂(A)の製造には、以下の示す式(3)で表される基を有する酸安定モノマー(a4)を用いることもできる。

Figure 2012153878
[式(3)中、R10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。] For the production of the resin (A), an acid stable monomer (a4) having a group represented by the following formula (3) can also be used.
Figure 2012153878
[In Formula (3), R 10 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]

10のフッ化アルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(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、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及びペルフルオロヘキシル基が挙げられる。 As the fluorinated alkyl group for R 10 , a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2 -Tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3, 3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl Group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluoropentyl Group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1,2,2,3 , 3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl group and A perfluorohexyl group may be mentioned.

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

式(3)で表される基を有する酸安定モノマー(a4)としては、以下の酸安定モノマー[以下、場合により「酸安定モノマー(a4−6)」という。]が挙げられる。

Figure 2012153878
上記のモノマーにおいて、部分構造M’を部分構造A’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 2012153878
As the acid stable monomer (a4) having a group represented by the formula (3), the following acid stable monomer [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-6)” in some cases. ].
Figure 2012153878
In the above monomer, those in which the partial structure M ′ is replaced with the partial structure A ′ can also be mentioned as specific examples of the acid stable monomer (a4-6).
Figure 2012153878

また、酸安定モノマー(a4−6)としては、以下のものも挙げることができる。

Figure 2012153878
Moreover, the following can also be mentioned as an acid stable monomer (a4-6).
Figure 2012153878

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、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜70モル%の範囲が好ましく、3〜60モル%の範囲がより好ましく、5〜50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 thereof is 1 to 70 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 3 to 60 mol% is more preferable, and the range of 5 to 50 mol% is more preferable.

樹脂(A)は、以下に示す式(4)で表される基を有する酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位を含有することができる。

Figure 2012153878
[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、ここに示すアルキレン鎖〔−(CHm10−〕に含まれるメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよく、当該アルキレン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 resin (A) can contain a structural unit derived from the acid stable monomer (a4) having a group represented by the following formula (4).
Figure 2012153878
[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 an alkylene chain [— (CH 2 ) m 10 —] shown here. The methylene group contained in may be replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, and the hydrogen atom contained in the alkylene chain may be replaced with a fluorine atom.
m10 represents an integer of 1 to 12. ]

11における炭素数6〜12の芳香族炭化水素基の具体例は、炭素数がこの範囲において、すでに例示したものを含む。これら芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基は、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、フェニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、フェニルオキシ基及びtert−ブチルフェニル基などである。 Specific examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms in R 11 include those already exemplified in this range. When these aromatic hydrocarbon groups have a substituent, the substituent is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a phenyl group, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, a phenyloxy group, and tert-butylphenyl. Group.

11としては、以下の基が挙げられる。なお、*は炭素原子との結合手である。

Figure 2012153878
Examples of R 11 include the following groups. Note that * is a bond with a carbon atom.
Figure 2012153878

12における炭素数1〜12の炭化水素基は、鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよい。
脂肪族炭化水素基としては、典型的にはアルキル基であり、その具体例は炭素数が1〜12の範囲において、すでに例示したものを含む。脂環式炭化水素基としては、炭素数が12以下の範囲において、すでに例示したものを含む。
なお、R12が脂肪族炭化水素基である場合、該脂肪族炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。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である〔連結基として、スルホニル基、カルボニル基を含む形態でもよい〕。
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 2012153878
The hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 12 may be any of a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group is typically an alkyl group, and specific examples thereof include those already exemplified in the range of 1 to 12 carbon atoms. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include those already exemplified in the range of 12 or less carbon atoms.
In addition, when R < 12 > is an aliphatic hydrocarbon group, this aliphatic hydrocarbon group may contain the hetero atom. The hetero atom is a halogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, a nitrogen atom or the like [a sulfonyl group or a carbonyl group may be included as a linking group].
Examples of R 12 containing such a heteroatom include the following groups.
Figure 2012153878

12が芳香族炭化水素基である場合、その具体例は、R11の場合と同じである。 When R 12 is an aromatic hydrocarbon group, specific examples thereof are the same as those for R 11 .

としては、下記に示す基が挙げられる。

Figure 2012153878
Examples of A 3 include the following groups.
Figure 2012153878

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)で表されるもの[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 2012153878
[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、上記と同じ意味を表す。] Examples of the acid stable monomer (a4) containing a group represented by the formula (4) include those represented by the formula (a4-7) [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-7)” in some cases. ].
Figure 2012153878
[In the formula (a4-7),
R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 11 , R 12 and A 3 represent the same meaning as described 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 2012153878
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M’を部分構造A’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 2012153878
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 M ′ is replaced with the partial structure A ′. It can mention as a specific example of (a4-7).

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、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲が好ましく、3〜25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。
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 thereof is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 3 to 25 mol% is more preferable, and the range of 5 to 20 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。]も挙げることができる。

Figure 2012153878

[式(a4−8)中、
環Wは、炭素数3〜36の脂肪族環を表す。
は、単結合又は炭素数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。] As the acid stable monomer (a4), a monomer represented by the following formula (a4-8) [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-8)” in some cases). ] Can also be mentioned.
Figure 2012153878

[In the formula (a4-8),
Ring W 2 represents an aliphatic ring of 3 to 36 carbon atoms.
A 4 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, but among A 4 , 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. ]

環Wは、単環式又は多環式の炭素数3〜36の脂肪族環であり、その炭素数は5〜18の範囲が好ましく、6〜12の範囲がより好ましい。より具体的には、すでに脂環式炭化水素基の説明において、式(KA−1)〜式(KA−22)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 2012153878
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及び−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。
の脂肪族環は、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。 Ring W 2 is a monocyclic or polycyclic aliphatic ring carbon atoms 3 to 36, the number of carbon atoms is preferably from 5 to 18, 6 to 12 more preferably in the range of. More specifically, in the description of the alicyclic hydrocarbon group, the aliphatic ring shown in the form of the alicyclic hydrocarbon represented by the formula (KA-1) to the formula (KA-22) may be mentioned. it can. That is, in formula (a4-8)
Figure 2012153878
Partial structure represented in the formula (KA-1) ~ expression bond one hydrogen atom constituting the alicyclic hydrocarbon (KA-22) is the A 4, an alicyclic hydrocarbon ring atoms Can be mentioned in which two hydrogen atoms bonded to one of the carbon atoms contained in is replaced with a bond to —O—CO—R 15 and —O—CO—R 16 .
The aliphatic ring for W 2 is particularly preferably a cyclohexane ring, an adamantane ring, a norbornane ring or a norbornene ring.

の脂肪族炭化水素基は、炭素数が17以下の範囲において、すでに例示したアルカンジイル基及び2価の脂環式炭化水素基を挙げることができ、炭素数が17以下の範囲であれば、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ってもよい。また、Aの脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。
ここで、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の代表例を示しておく。かかる脂肪族炭化水素基としては、式(X−A)、式(X−B)又は式(X−C)で表される基などが挙げられる。

Figure 2012153878
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のアルキレン基を表し、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)又は式(X−C)で表される基の総炭素数はそれぞれ17以下である。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group for A 4 include the alkanediyl groups and divalent alicyclic hydrocarbon groups exemplified above in the range of 17 or less carbon atoms, and those having a carbon number of 17 or less. For example, it may be an aliphatic hydrocarbon group in which an alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined. Further, the aliphatic hydrocarbon group of A 4 may have a substituent.
Here, a representative example of an aliphatic hydrocarbon group in which an alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined is shown. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include groups represented by formula (X x -A), formula (X x -B), or formula (X x -C).
Figure 2012153878
Where
X X1 and X X2 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and X X1 and X X2 are not both single bonds, The total number of carbon atoms of the group represented by (X x -A), formula (X x -B) or formula (X x -C) is 17 or less.

の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基としては、例えば、式(aa)のAaa1の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基で例示したものが挙げられる。
なかでも、Aは、単結合、*−(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。
Examples of the group in which the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group of A 4 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include a methylene group contained in the hydrocarbon group of A aa1 in the formula (aa) as an oxygen atom or a carbonyl group And those exemplified by the group replaced by.
Among them, A 4 represents a single bond, * - (CH 2) s1 -CO-O - (* represents a binding position to -O-, s1 is an integer of 1-6.) Represented by 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〜R16のアルキル基としては、炭素数が1〜6の範囲において、その具体例は、すでに例示したものを含む。ハロゲン化アルキル基としては、フッ素原子を有するアルキル基が特に好ましい。R15及びR16のハロゲン化アルキル基のうち、好ましいものとしては、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、中でも、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好ましい。
14は、水素原子又はメチル基が好ましい。
Specific examples of the alkyl group represented by R 14 to R 16 include those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. As the halogenated alkyl group, an alkyl group having a fluorine atom is particularly preferable. Among the halogenated alkyl groups of R 15 and R 16 , preferred are trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluorobutyl group and the like, among which trifluoromethyl group, perfluoroethyl group and A perfluoropropyl group is preferred.
R 14 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

酸安定モノマー(a4−8)としては、以下に示すものが挙げられる。なお、R14〜R16及びAは、上記と同じ意味を表す。

Figure 2012153878
これらの中でも、
Figure 2012153878
で示される酸安定モノマー(a4−8)がより好ましい。 Examples of the acid stable monomer (a4-8) include those shown below. R 14 to R 16 and A 4 represent the same meaning as described above.
Figure 2012153878
Among these,
Figure 2012153878
The acid-stable monomer (a4-8) shown by these is more preferable.

酸安定モノマー(a4−8)として、より具体的には、以下で表されるものが挙げられる。

Figure 2012153878
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M’を部分構造A’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。 Specific examples of the acid-stable monomer (a4-8) include those represented below.
Figure 2012153878
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 M ′ is replaced with the partial structure A ′. Specific examples of (a4-8) are mentioned.

好ましい酸安定モノマー(a4−8)は例えば、次のようにして製造できる。すなわち、酸安定モノマー(a4−8)は、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。また、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 2012153878
[式(a4−8−a)及び式(a4−8−b)中の符号はいずれも、前記と同義である。
] A preferable acid stable monomer (a4-8) can be produced, for example, as follows. That is, the acid stable monomer (a4-8) can be produced by reacting the compound represented by the formula (a4-8-a) with the 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 2012153878
[The symbols in formula (a4-8-a) and formula (a4-8-b) 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、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲が好ましく、3〜25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。
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 thereof is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 3 to 25 mol% is more preferable, and the range of 5 to 20 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さらに好ましい。   When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4), 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 the group represented is preferable, and the structural unit derived from the acid stable monomer (a4-6) is more preferable.

<樹脂の製造方法>
樹脂(X)は、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、化合物(aa’)と化合物(ab’)とを重合させることで、あるいは化合物(aa’)と、化合物(ab’)と、他の構造単位を誘導するモノマー(好ましくは、酸安定モノマー(a4))とを重合することで得ることができる。
樹脂(X)は、化合物(aa’)と化合物(ab’)との共重合体、並びに、化合物(aa’)と、化合物(ab’)と、酸安定モノマー(a4)との共重合体が好ましく、化合物(aa’)と化合物(ab’)との共重合体、並びに、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)との共重合体がより好ましい。
<Production method of resin>
Resin (X) is polymerized with compound (aa ′) and compound (ab ′) by being subjected to a known polymerization method (for example, radical polymerization method), or compound (aa ′) and compound (ab ') And a monomer (preferably acid-stable monomer (a4)) from which other structural units are derived can be obtained by polymerization.
Resin (X) is a copolymer of compound (aa ′) and compound (ab ′), and a copolymer of compound (aa ′), compound (ab ′), and acid stable monomer (a4). A copolymer of compound (aa ′) and compound (ab ′), and compound (aa ′), compound (ab ′), acid-stable monomer (a4-6) and / or acid-stable monomer A copolymer with (a4-7) is more preferred.

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. 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.

一方、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]を共重合させたものであり、好ましくは、構造単位(a1)を誘導するモノマーと、酸安定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、より好ましくは、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、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。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重合(共重合)させることにより製造できる。
On the other hand, the resin (A) is obtained by copolymerizing a monomer that derives the structural unit (a1) [preferably, a monomer that induces the structural unit (a1-1) or the structural unit (a1-2)]. Preferably, a monomer derived from the structural unit (a1) and a monomer derived from the acid stable structural unit are copolymerized, and more preferably, the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1). -2), a monomer that induces acid stable structural unit (a2) and / or a monomer that induces acid stable structural 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. The resin (A) can be produced by polymerizing (copolymerizing) the above-described monomer by subjecting it to a known polymerization method (for example, radical polymerization method).

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以下がさらに好ましい。なお、ここでいう重量平均分子量の定義及びその測定手段は、樹脂(X)の場合と同じである。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more and 50,000 or less, and more preferably 3,000 or more and 30,000 or less. The definition of the weight average molecular weight and the measuring means here are the same as in the case of the resin (X).

<本レジスト組成物>
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)自身が、酸作用特性を有さない場合は、すでに説明したとおり、樹脂(A)が本レジスト組成物に含有される。本レジスト組成物には、これらの樹脂以外に、酸発生剤及び溶剤(D)という構成成分を含有し、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することがある。以下、樹脂以外の成分、すなわち、酸発生剤、添加剤及び溶剤の順で説明していく。なお、以下の説明において、本レジスト組成物から溶剤(D)を取り除いたものを、本レジスト組成物の「固形分」ということがある。この固形分の本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。
<This 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 resin (X) itself does not have an acid action characteristic, resin (A) is contained in this resist composition as already demonstrated. In addition to these resins, the present resist composition contains components such as an acid generator and a solvent (D), and, if necessary, an additive such as a basic compound called a quencher in the art. May contain. Hereinafter, components other than the resin, that is, an acid generator, an additive, and a solvent will be described in this order. In the following description, what removed the solvent (D) from this resist composition may be called "solid content" of this resist composition. The content ratio of the solid content to the total mass of the resist composition can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography and gas chromatography.

<酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)>
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類される。本レジスト組成物に含有される酸発生剤は、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、ジアゾナフトキノン 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が含まれる。イオン系酸発生剤は、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩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 (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”)>
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type. The acid generator 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, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonates), sulfones (e.g. disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. The ionic acid generator is typically an onium salt containing an onium cation (for example, 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.

本レジスト組成物に含有される酸発生剤は、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。なお、以下の説明において、この酸発生剤(B1)のうち、正電荷を有するZは「有機カチオン」といい、該有機カチオンを除去してなる負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」ということがある。

Figure 2012153878
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に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、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 contained in the resist composition is preferably an acid generator represented by the following formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B1)”). In the following description, among the acid generators (B1), Z + having a positive charge is referred to as “organic cation”, and a negative charge obtained by removing the organic cation is referred to as “sulfonate anion”. There is.
Figure 2012153878
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 contained in 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 contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. May be.
Z + represents an organic cation.

1及びQ2のペルフルオロアルキル基の具体例は、すでに例示したアルキル基のうち、炭素数1〜6のアルキル基において、該アルキル基を構成する水素原子の全部がフッ素原子に置き換わったものが該当する。
本レジスト組成物に含有される酸発生剤(B1)としては、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の酸発生剤(B1)が好ましく、Q1及びQ2がともにフッ素原子である酸発生剤(B1)がさらに好ましい。
Specific examples of the perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 include those in which all of the hydrogen atoms constituting the alkyl group are replaced by fluorine atoms in the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms among the already exemplified alkyl groups. Applicable.
As the acid generator (B1) contained in the resist composition, Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom acid generator (B1). Q 1 and Q 2 An acid generator (B1) in which both are fluorine atoms is more preferred.

b1の脂肪族炭化水素基の具体例は、すでに例示したアルカンジイル基、及び、上述の式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基などである。 Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by L b1 include the removal of two hydrogen atoms from the alkanediyl group already exemplified and the alicyclic hydrocarbons of the above formulas (KA-1) to (KA-22). Group.

b1の2価の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、以下の式(b1−1)、式(b1−2)、式(b1−3)、式(b1−4)、式(b1−5)及び式(b1−6)〔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。

Figure 2012153878
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し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
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し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b4は、炭素数1〜13の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
b5は、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
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、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb6及びLb7の合計炭素数の上限は16である。
b8は、炭素数1〜14の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
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、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。 Examples of the methylene group contained in the divalent aliphatic hydrocarbon group of L b1 replaced by an oxygen atom or a carbonyl group include the following formulas (b1-1), (b1-2), and ( a group represented by any one of b1-3), formula (b1-4), formula (b1-5) and formula (b1-6) [formula (b1-1) to formula (b1-6)]. . Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) is coupled to the left and right have been described in accordance with the formula (B1), the left bond * is a C (Q 1) (Q 2 ) The right hand * is bonded to Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).
Figure 2012153878
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a C 1-15 divalent aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b3 represents a single bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b4 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group. However, 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, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, 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, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12.

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。
本レジスト組成物に用いる酸発生剤としては、これらの中でも、式(b1−1)で表される2価の基をLb1として有する酸発生剤(B1)が好ましく、Lb2が単結合又はメチレン基である式(b1−1)で表される2価の基を、Lb1として有する酸発生剤(B1)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 the acid generator used in the present resist composition, an acid generator (B1) having a divalent group represented by the formula (b1-1) as L b1 is preferable, and L b2 is a single bond or The acid generator (B1) having a divalent group represented by the formula (b1-1) which is a methylene group as L b1 is more preferable.

ここで、式(b1−1)〜式(b1−6)のいずれかで表される基の具体例を挙げる。なお、*の定義はすでに説明したとおりである。   Here, the specific example of group represented by either the formula (b1-1)-a formula (b1-6) is given. The definition of * is as described above.

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 2012153878
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012153878

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 2012153878
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012153878

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 2012153878
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012153878

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 2012153878
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012153878

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 2012153878
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2012153878

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 2012153878
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2012153878

b1の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基は例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基及びグリシジルオキシ基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基、アラルキル基及びアシル基の具体例はすでに説明したとおりである。
The aliphatic hydrocarbon group for L b1 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and a glycidyloxy group. Can be mentioned.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group, the aralkyl group, and the acyl group are as described above.

上述のとおり、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す。この脂肪族炭化水素基のうち、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。   As above-mentioned, Y represents the C1-C18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. Among these aliphatic hydrocarbon groups, 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, 3-12 alicyclic hydrocarbon groups are particularly preferred.

Yの脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合、この置換基は例えば、ハロゲン原子(但し、フッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基(式中、Rb1は、炭素数1〜16の炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)などが挙げられる。ここでいう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。 When the aliphatic hydrocarbon group of Y has a substituent, the substituent is, for example, a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic having 6 to 18 carbon atoms. Group represented by a group hydrocarbon group, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 (wherein R b1 represents a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, j2 represents an integer of 0 to 4, and the like. The aromatic hydrocarbon group and aralkyl group referred to here may further have, for example, an alkyl group, a halogen atom or a hydroxy group.

Yの脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基及びカルボニル基からなる群より選ばれる基(2価の基)に置き換わっていてもよい。脂環式炭化水素基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(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった基)、環状ケトン基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つがカルボニル基に置き換わった基)、スルトン環基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基)及びラクトン環基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基)などが挙げられる。   The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group for Y may be replaced with a group (divalent group) selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfonyl group and a carbonyl group. Examples of the group in which the methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group include, for example, a cyclic ether group (one or two of the methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group are A group in which an oxygen atom is substituted), a cyclic ketone group (a group in which one or two methylene groups contained in an alicyclic hydrocarbon group are substituted with a carbonyl group), a sultone ring group (included in an alicyclic hydrocarbon group) Two adjacent methylene groups in the methylene group are groups in which an oxygen atom and a sulfonyl group are substituted, respectively, and a lactone ring group (two methylene groups adjacent to each other among methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group, A group in which an oxygen atom and a carbonyl group 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(Y2)、式(Y3)、式(Y4)及び式(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。もちろん、これらの脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、
置換基に置換されていてもよい。

Figure 2012153878
A preferred group of the alicyclic hydrocarbon group of Y is an alicyclic group represented by any of the following formula (Y1), formula (Y2), formula (Y3), formula (Y4), and formula (Y5). Of these, an alicyclic hydrocarbon group represented by any one of the formula (Y1), the formula (Y2), the formula (Y3), and the formula (Y5) is more preferable, and the formula (Y1 ) And the alicyclic hydrocarbon group represented by any one of the formulas (Y2) are particularly preferable. Of course, the hydrogen atoms contained in these alicyclic hydrocarbon groups are
It may be substituted with a substituent.
Figure 2012153878

置換基を有する脂環式炭化水素基の具体例は例えば、以下のものである。

Figure 2012153878
Specific examples of the alicyclic hydrocarbon group having a substituent are as follows.
Figure 2012153878

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の好適例を具体的に示すと、式(b1−1−1)、式(b1−1−2)、式(b1−1−3)、式(b1−1−4)、式(b1−1−5)、式(b1−1−6)、式(b1−1−7)、式(b1−1−8)及び式(b1−1−9)〔以下、「式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)」のように表記する。〕で表されるスルホン酸アニオンを挙げることができる。この式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)のいずれかで表されるスルホン酸アニオンにおいて、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、メチル基が特に好ましい。

Figure 2012153878
Specifically, preferred examples of the sulfonate anion include formula (b1-1-1), formula (b1-1-2), formula (b1-1-3), formula (b1-1-4), formula (B1-1-5), formula (b1-1-6), formula (b1-1-7), formula (b1-1-8) and formula (b1-1-9) [hereinafter referred to as "formula (b1 -1-1) to formula (b1-1-9) ". The sulfonate anion represented by this can be mentioned. In the sulfonate anion represented by any one of formulas (b1-1-1) to (b1-1-9), L b1 is preferably a group represented by 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 particularly preferred.
Figure 2012153878

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 sulfonate anions described in JP 2010-204646 A, for example. be able to.

以下、好ましいスルホン酸アニオンとして、Lb1が、式(b1−1)で表される基であり、Yが、式(Y1)又は式(Y2)で表される脂環式炭化水素基である具体例を挙げる。
Yが無置換の脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−1)〜式(b1−s−9)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012153878
Hereinafter, as a preferable sulfonate anion, L b1 is a group represented by the formula (b1-1), and Y is an alicyclic hydrocarbon group represented by the formula (Y1) or the formula (Y2). A specific example is given.
Examples of the sulfonate anion in which Y is an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group include those represented by any of the following formulas (b1-s-1) to (b1-s-9).
Figure 2012153878

Yがヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−10)〜式(b1−s−18)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012153878
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group include those represented by any of the following formulas (b1-s-10) to (b1-s-18). .
Figure 2012153878

Yが環状ケトン基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−19)〜式(b1−s−29)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012153878
Figure 2012153878
Examples of the sulfonate anion in which Y is a cyclic ketone group include those represented by any of the following formulas (b1-s-19) to (b1-s-29).
Figure 2012153878
Figure 2012153878

Yが芳香族基を有する脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−30)〜式(b1−s−35)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2012153878
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic group include those represented by any of the following formulas (b1-s-30) to (b1-s-35). It is done.
Figure 2012153878

Yが、前記ラクトン環基又は前記スルホン酸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 2012153878
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group or the sulfonic acid ring group include those represented by any of the following formulas (b1-s-36) to (b1-s-41). It is done.
Figure 2012153878

また、Yはアルキル基であってもよい。このようなスルホン酸アニオンとしては例えば、以下の式(b1−s−42)で表されるものが挙げられる。

Figure 2012153878
Y may be an alkyl group. Examples of such a sulfonate anion include those represented by the following formula (b1-s-42).
Figure 2012153878

酸発生剤(B1)中の有機カチオン(Z+)は例えば、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(b2−2)、式(b2−3)及び式(b2−4)〔以下、「式(b2−1)〜式(b2−4)」のように表記する。〕のいずれかで表される有機カチオンである。

Figure 2012153878
Examples of the organic cation (Z + ) in the acid generator (B1) include an organic onium cation 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 more preferably, the following formula (b2-1), formula (b2-2), formula (b2-3) and formula (b2-4) [hereinafter, It describes like "Formula (b2-1)-Formula (b2-4)." ] Is an organic cation represented by any of the above.
Figure 2012153878

式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4、Rb5及びRb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、この炭化水素基のうちでは、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、Rb10及びRb11(以下、「Rb9〜Rb11」のように表記する。)は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基であり、この脂肪族炭化水素基がアルキル基である場合、その炭素数は1〜12であると好ましく、この脂肪族炭化水素基が脂環式炭化水素基である場合、その炭素数は3〜18であると好ましく、4〜12であるとさらに好ましい。
b12は、炭素数1〜18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との組み合わせ、及び/又は、Rb11とRb12との組み合わせは、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)は脂肪族環又は、該脂肪族環に含まれるメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっている環である。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 , R b5 and R b6 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and among these hydrocarbon groups, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and an oil having 3 to 18 carbon atoms A cyclic hydrocarbon group 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 , R b10 and R b11 (hereinafter referred to as “R b9 to R b11 ”) are each independently an aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group. In this case, the carbon number is preferably 1 to 12, and when the aliphatic hydrocarbon group is an alicyclic hydrocarbon group, the carbon number is preferably 3 to 18, and more preferably 4 to 12. preferable.
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.
The combination of R b9 and R b10 and / or the combination of R b11 and R b12 are independently bonded to each other to form a 3-membered ring to 12-membered ring (preferably a 3-membered ring to 7-membered ring). These 3-membered ring to 12-membered ring (preferably 3-membered ring to 7-membered ring) may be an aliphatic ring or a methylene group contained in the aliphatic ring is an oxygen atom, a sulfur atom or A ring that replaces a carbonyl group.

b13、Rb14、Rb15、Rb16、Rb17及びRb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の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は同一でも異なっていてもよく、p2が2以上であるとき、複数のRb14は同一でも異なっていてもよく、s2が2以上であるとき、複数のRb15は同一でも異なっていてもよく、t2が2以上であるとき、複数のRb18は同一でも異なっていてもよい。
R b13, R b14, R b15 , R b16, R b17 and R b18 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 may be the same or different. When p2 is 2 or more, the plurality of R b14 may be the same or different. When s2 is 2 or more, The plurality of R b15 may be the same or different, and when t2 is 2 or more, the plurality of R b15 may be the same or different.

b12のアルキルカルボニルオキシ基としては、すでに例示したアシル基と酸素原子とが結合したものである。 The alkylcarbonyloxy group for R b12 is a group in which the acyl group already exemplified and an oxygen atom are bonded.

b9〜Rb12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基などである。
b9〜Rb11の脂環式炭化水素基の好適例は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などである。
b12の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基などである。
b12の芳香族炭化水素基とアルキル基が結合したものは、典型的にはアラルキル基である。
b9とRb10との組み合わせが結合して形成する環としては例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11とRb12との組み合わせが結合して形成する環としては例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the alkyl group represented by R b9 to R b12 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2 -Ethylhexyl group and the like.
Preferable examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by R b9 to R b11 include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- ( Adamantan-1-yl) alkane-1-yl group and isobornyl group.
As the aromatic hydrocarbon group for R b12 , phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group And a naphthyl group.
A group in which an aromatic hydrocarbon group of R b12 and an alkyl group are bonded is typically an aralkyl group.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b9 and R b10 include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Etc.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

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。   Specific examples of the organic cation represented by the formulas (b2-1) to (b2-4) include those described in JP2010-204646A.

例示した有機カチオンの中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、以下の式(b2−1−1)で表される有機カチオン〔以下、「カチオン(b2−1−1)」という。〕がより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0である。)、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=0、x2=1であり、Rb21がメチル基である。)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 2012153878
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す。
この脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数4〜18の脂環式炭化水素基が好ましく、脂肪族炭化水素基は、置換基として、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は同一でも異なっていてもよく、w2が2以上のとき、複数のRb20は同一でも異なっていてもよく、x2が2以上のとき、複数のRb21は同一でも異なっていてもよい。
なかでも、Rb19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。 Among the exemplified organic cations, the cation (b2-1) is preferable, and an organic cation represented by the following formula (b2-1-1) [hereinafter referred to as “cation (b2-1-1)”. ] Is more preferable, and triphenylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0), diphenyltolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = 0, x2 = 1 and R b21 is a methyl group) or a tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 1, and R b19 , R b20 and More preferably, R b21 is a methyl group.
Figure 2012153878
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.
As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms are preferable, and the aliphatic hydrocarbon group includes a halogen atom, a hydroxy group, You may have a C1-C12 alkoxy group, a C6-C18 aromatic hydrocarbon group, a C2-C4 acyl group, or a glycidyloxy group.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, a plurality of R b19 may be the same or different. When w2 is 2 or more, a plurality of R b20 may be the same or different. When x2 is 2 or more, a plurality of R b19 b21 may be the same or different.
Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is a group.

ここで、好適な有機カチオンであるカチオン(b2−1−1)の具体例を示す。

Figure 2012153878
Here, the specific example of the cation (b2-1-1) which is a suitable organic cation is shown.
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

また、有機カチオンとしては、式(b2−3)で表される有機カチオンのうち、以下の有機カチオンも好適なものとして挙げることができる。

Figure 2012153878
Moreover, as an organic cation, the following organic cations can also be mentioned as a suitable thing among the organic cations represented by Formula (b2-3).
Figure 2012153878

酸発生剤(B1)を、それを構成するスルホン酸アニオン及び有機カチオンの各々について説明したが、該酸発生剤(B1)は該スルホン酸アニオン及び該有機カチオンの組合せである。該スルホン酸アニオンと該有機カチオンとは任意に組み合わせることができる。該スルホン酸アニオン及び該有機カチオンの組み合わせを表2に示す。なお、表2において、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)」などと表すことにする。   The acid generator (B1) has been described for each of the sulfonate anion and the organic cation constituting the acid generator (B1). The acid generator (B1) is a combination of the sulfonate anion and the organic cation. The sulfonate anion and the organic cation can be arbitrarily combined. Table 2 shows combinations of the sulfonate anion and the organic cation. 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- The organic cation represented by 1) is represented as “(b2-c-1)” or the like according to the formula number.

Figure 2012153878
Figure 2012153878

さらに好ましい酸発生剤(B1)を具体的に示す。このような酸発生剤(B1)は、以下の式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−4)、式(B1−5)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−8)、式(B1−9)、式(B1−10)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)、式(B1−14)、式(B1−15)、式(B1−16)及び式(B1−17)のいずれかで表されるものである。中でも、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い。また、すでに述べたように、Yが置換基を有していてもよい脂環式炭化水素基が好ましいので、この点では、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より好ましい。   More preferred acid generator (B1) is specifically shown. Such an acid generator (B1) has the following formula (B1-1), formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1-4), formula (B1-5), formula (B) B1-6), formula (B1-7), formula (B1-8), formula (B1-9), formula (B1-10), formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1) −13), Formula (B1-14), Formula (B1-15), Formula (B1-16), and Formula (B1-17). Among them, 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 preferred. In addition, as already described, Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Therefore, in this respect, the formula (B1-2), formula (B1-3), (B1- 6), what is represented by any one of formula (B1-7) and formula (B1-11) is more preferable.

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

Figure 2012153878
Figure 2012153878

酸発生剤(B)は、上述したように、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。   As described above, the acid generator (B) may contain an acid generator different from the acid generator (B1). In this case, the acid generator (B1) in the total amount of the acid generator (B). ) Is preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. 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、既に説明した酸発生剤から発生する酸を捕捉するという特性を有する化合物を意味する。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition 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.

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、塩基性の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のいずれでもよい。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。

Figure 2012153878
[式(C1)中、
c1、Rc2及び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。] The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and basic ammonium salts. As the amine, either an aliphatic amine or an aromatic amine may be used. 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 2012153878
[In the formula (C1),
R c1 , R c2 and R c3 are each independently 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 the aromatic hydrocarbon group The hydrogen atom contained is 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. It may be. ]

Figure 2012153878
[式(C1−1)中、
c2及びRc3は、前記と同義である。
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、同一又は相異なる。]
Figure 2012153878
[In the formula (C1-1),
R c2 and R c3 are as defined above.
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 the same or different. ]

Figure 2012153878
[式(C2)、式(C3)及び式(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、同一又は相異なる。]
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 2012153878
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (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 the same or different. ]
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 2012153878
[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は同一でも異なっていてもよく、p3が2以上であるとき、複数のRc15は同一でも異なっていてもよい。
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 2012153878
[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 may be the same or different. When p3 is 2 or more, the plurality of R c15 is It may be the same or 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 2012153878
[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は同一でも異なっていてもよく、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一でも異なっていてもよく、s3が2以上であるとき、複数のRc20は同一でも異なっていてもよい。
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 2012153878
[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 represents an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, a plurality of R c18 may be the same or different. When r3 is 2 or more, a plurality of Rc18 c19 may be the same or different, and when s3 is 2 or more, a plurality of Rc20 may be 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- And diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like. Diisopropylaniline are preferred, 2,6-diisopropylaniline particularly preferred.

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>
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と、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、基板上に本レジスト組成物を塗布する際の塗布性が良好となるという点から適宜、最適なものを選ぶことができる。
<Solvent>
The resist composition preferably contains a solvent (D). The solvent (D) is applied to the resist composition on the substrate in the production of a resist pattern, which will be described later, according to the type and amount of the resin (X) to be used and the type and amount of the acid generator. From the viewpoint that the applicability at the time becomes good, an optimum one can be selected as appropriate.

好適な溶剤の例としては、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。溶剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of suitable solvents 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 ethyl pyruvate And esters such as acetone; methyl isobutyl ketone; ketones such as 2-heptanone and cyclohexanone; and cyclic esters such as γ-butyrolactone. Only 1 type may be used for a solvent and it may use 2 or more types together.

<その他の成分>
本レジスト組成物は、必要に応じて、樹脂(X)、酸発生剤、溶剤及び必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)以外の構成成分を含有していてもよい。この構成成分を「成分(F)」という。かかる成分(F)としては、本技術分野で広く用いられている添加剤であり、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤及び染料などである。
<Other ingredients>
The resist composition may contain components other than the resin (X), the acid generator, the solvent, and the basic compound (C) used as necessary, as necessary. This component is referred to as “component (F)”. Such component (F) is an additive widely used in the present technical field, such as a sensitizer, a dissolution inhibitor, a surfactant, a stabilizer, and a dye.

<本レジスト組成物及びその調製方法>
本レジスト組成物は、樹脂〔特に、樹脂(A)及び樹脂(X)の組み合わせ〕、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)、溶剤及び成分(F)を混合することで調製することができる。さらに、必要に応じて成分(F)を混合することもある。かかる混合において、その混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂(X)などの種類や樹脂(X)などの溶剤に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合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。
<This resist composition and its preparation method>
This resist composition mixes resin [especially combination of resin (A) and resin (X)], an acid generator, and the basic compound (C) used as needed, a solvent, and a component (F). Can be prepared. Furthermore, a component (F) may be mixed as needed. In such mixing, the mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the solubility with respect to types, 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.

溶剤の含有割合は、上述のとおり、樹脂(X)の種類などに応じて適宜調節できるが、本レジスト組成物総質量に対して、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を含有する本レジスト組成物は、例えば後述するレジストパターンの製造方法において、厚み30〜300nm程度の組成物層を形成ことができる。
この溶剤の含有割合は、本レジスト組成物を調製する際の溶剤の使用量により制御可能であり、本レジスト組成物を調製した後には、該本レジスト組成物を、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段に供して求めることもできる。
As described above, the content of the solvent can be appropriately adjusted according to the type of the resin (X), but is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more, based on the total mass of the resist composition. Yes, more preferably 94% by mass or more, preferably 99% by mass or less, more preferably 99.9% by mass or less. The present resist composition containing the solvent 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.
The content ratio of the solvent can be controlled by the amount of the solvent used in preparing the resist composition. After preparing the resist composition, the resist composition is subjected to, for example, liquid chromatography or gas chromatography. It can also be obtained by using a known analysis means such as a graph.

樹脂の本レジスト組成物に対する含有割合は、本レジスト組成物の固形分の総質量に対する、樹脂〔樹脂(A)及び樹脂(X)〕の合計量から、好ましい範囲が選択される。具体的にいうと、該固形分の総質量に対する樹脂の含有割合は、80質量%以上99質量%以下であると好ましい。   A preferable range of the content ratio of the resin to the resist composition is selected from the total amount of the resin [resin (A) and resin (X)] with respect to the total mass of the solid content of the resist composition. Specifically, the resin content relative to the total mass of the solid content is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less.

本レジスト組成物に対する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 in the resist composition is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the resin. Preferably it is 25 mass parts or less.

本レジスト組成物に塩基性化合物(C)を用いる場合、その含有割合は該本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、0.01〜1質量%程度であると好ましい。   When using a basic compound (C) for this resist composition, it is preferable that the content rate is about 0.01-1 mass% with respect to the total mass of solid content of this resist composition.

これらの樹脂〔樹脂(A)及び樹脂(X)、又は樹脂(X)〕、酸発生剤及び溶剤、並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)の各々の好適な含有割合も、本レジスト組成物を調製する際の各々の使用量により制御可能である。本レジスト組成物を調製した後には、該本レジスト組成物を、例えばガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー等の公知の分析手段に供して求めることもできる。   The suitable content of each of these resins [resin (A) and resin (X) or resin (X)], acid generator and solvent, and basic compound (C) used as necessary is It can be controlled by the amount of each used in preparing the resist composition. After the present resist composition is prepared, the present resist composition can be obtained by subjecting it to a known analysis means such as gas chromatography or liquid chromatography.

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

<レジストパターンの製造方法>
続いて、本レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法について説明する。
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本レジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)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ものである。以下、ここに示す工程の各々を、「工程(1)」〜「工程(5)」のようにいう。
<Method for producing resist pattern>
Then, the manufacturing method of the resist pattern using this resist composition is demonstrated.
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition on a substrate;
(2) 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 are included. Hereinafter, each of the steps shown here is referred to as “step (1)” to “step (5)”.

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

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(いわゆるプリベーク)行なうか、又は減圧装置を用いて行うか、或いはこれらの手段を組み合わせて用いて行なう。乾燥の条件は、本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場合では、該ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度が好ましい。また、減圧手段では、適当な減圧機の中に、塗布膜が形成された基板を封入した後、該減圧機の内部圧力を1〜1.0×10Pa程度が好ましい。 In the step (2), for example, drying is performed using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), using a decompression device, or using a combination of these means. The drying conditions are adjusted according to the type of the solvent contained in the resist composition. For example, when a hot plate is used, the surface temperature of the hot plate is preferably about 50 to 200 ° C. Further, in the decompression means, it is preferable that the internal pressure of the decompressor is about 1 to 1.0 × 10 5 Pa after the substrate on which the coating film is formed is sealed in an appropriate decompressor.

工程(3)は該組成物層を露光する工程であり、好ましくは、露光機を用いて該組成物層を露光するものである。この際には、微細加工を実施しようとする所望のパターンに応じたマスクを介して露光が行われる。露光機の露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2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など、種々のものを用いることができる。また、該露光機は液浸露光機であってもよい。
上述のとおり、マスクを介して露光することにより、該組成物層には露光された部分(露光部)及び露光されていない部分(未露光部)が生じる。露光部の組成物層では該組成物層に含まれる酸発生剤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)にある酸不安定基が脱保護反応を生じ、結果として露光部の組成物層にある樹脂(A)はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。一方、未露光部では露光エネルギーを受けていないため、樹脂(A)はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。かくして、露光部にある組成物層と未露光部にある組成物層とは、アルカリ水溶液に対する溶解性が著しく相違することとなる。
Step (3) is a step of exposing the composition layer, and preferably the composition layer is exposed using an exposure machine. At this time, exposure is performed through a mask corresponding to a desired pattern to be finely processed. As an exposure light source of the exposure machine, an ultraviolet light 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 In addition, various lasers such as those that emit laser light from a far ultraviolet region or a vacuum ultraviolet region by converting the wavelength of laser light from a semiconductor laser or the like can be used. The exposure machine may be an immersion exposure machine.
As described above, by exposing through a mask, an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion) are generated in the composition layer. In the composition layer of the exposed portion, the acid generator contained in the composition layer receives exposure energy to generate an acid, and the acid labile group in the resin (A) is deprotected by the action of the generated acid. As a result, the resin (A) in the composition layer of the exposed portion becomes soluble in the alkaline aqueous solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (A) remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. Thus, the composition layer in the exposed portion and the composition layer in the unexposed portion are significantly different in solubility in the alkaline aqueous solution.

工程(4)においては、露光部で生じうる脱保護基反応を、さらにその進行を促進するための加熱処理が行われる。かかる加熱処理は前記工程(2)で示したホットプレートを用いる加熱手段などが採用される。なお、工程(4)におけるホットプレート加熱では、該ホットプレートの表面温度は50〜200℃程度が好ましく、70〜150℃程度がより好ましい。   In step (4), a heat treatment for further promoting the progress of the deprotecting group reaction that may occur in the exposed portion is performed. For the heat treatment, a heating means using a hot plate shown in the step (2) is employed. In the hot plate heating in step (4), the surface temperature of the hot plate is preferably about 50 to 200 ° C, more preferably about 70 to 150 ° C.

工程(5)は、加熱後の組成物層を現像する工程であり、好ましくは、加熱後の組成物層を現像装置により現像するものである。ここでいう現像とは、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させることにより、露光部の組成物層を該アルカリ水溶液に溶解させ、未露光部の組成物層を基板上に残すことにより、当該基板上にレジストパターンが製造される。
ここで用いられるアルカリ水溶液は、「アルカリ現像液」と称されて、本技術分野で用いられるものを用いることができる。該アルカリ水溶液としては例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液や(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液などが挙げられる。
Step (5) is a step of developing the heated composition layer, and preferably the heated composition layer is developed with a developing device. The development referred to here is by bringing the composition layer after heating into contact with an alkaline aqueous solution, thereby dissolving the exposed composition layer in the alkaline aqueous solution and leaving the unexposed composition layer on the substrate. A resist pattern is manufactured on the substrate.
The alkaline aqueous solution used here is referred to as “alkaline developer”, and those used in this technical field can be used. Examples of the alkaline aqueous solution include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and an aqueous solution of (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).

現像後、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ことが好ましい。   After the development, it is preferable to perform a rinsing treatment with ultrapure water or the like, and to further remove water remaining on the substrate and the resist pattern.

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、本レジスト組成物は、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 present resist composition can manufacture a resist pattern having excellent CD uniformity (CDU).

<用途>
本レジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、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。
工に利用できる。
<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 immersion exposure It is suitable as a resist composition.
Can be used for construction.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有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。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー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. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for 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)

樹脂の合成
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。

Figure 2012153878
以下、これらのモノマーを「モノマー(M−A)」〜「モノマー(M−Q)」という。 Resin Synthesis The compounds (monomers) used in the resin synthesis are shown below.
Figure 2012153878
Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (MA)” to “monomer (MQ)”.

実施例1〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)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−G))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、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、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X1(共重合体)を収率88%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Example 1 [Synthesis of Resin X1]
Monomer (MG) and monomer (MF) are used as monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (ME): monomer (MG)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. 0.9 mol% and 2.7 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the solution in an amount of about 5% at 72 ° C., respectively. Heated for 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 X1 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.6 × 10 4 in a yield of 88%. It was. This resin X1 has the following structural units.
Figure 2012153878

実施例2〔樹脂X2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−H)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−H))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、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X2(共重合体)を収率85%で得た。この樹脂X2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Example 2 [Synthesis of Resin X2]
Monomer (MG) and monomer (MH) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (MH)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To the 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 X2 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.5 × 10 4 in a yield of 85%. It was. This resin X2 has the following structural units.
Figure 2012153878

実施例3〔樹脂X3の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−I)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−I))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、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X3(共重合体)を収率82%で得た。この樹脂X3は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Example 3 [Synthesis of Resin X3]
Monomer (MG) and monomer (MI) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (MI)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To the 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 X3 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.5 × 10 4 in a yield of 82%. It was. This resin X3 has the following structural units.
Figure 2012153878

実施例4〔樹脂X4の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−J)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−J))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、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1.4×10の樹脂X4(共重合体)を収率83%で得た。この樹脂X4は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Example 4 [Synthesis of Resin X4]
Monomer (MG) and monomer (MJ) are used as the monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (MJ)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To the 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 X4 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.4 × 10 4 in a yield of 83%. It was. This resin X4 has the following structural units.
Figure 2012153878

実施例5〔樹脂X5の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):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1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、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X5(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂X5は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Example 5 [Synthesis of Resin X5]
Monomer (MG) and monomer (M-K) are used as the monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (M-K)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To the 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 X5 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.5 × 10 4 in a yield of 80%. It was. This resin X5 has the following structural units.
Figure 2012153878

実施例6〔樹脂X6の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−L)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−L))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、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X6(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂X6は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Example 6 [Synthesis of Resin X6]
Monomer (MG) and monomer (ML) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (ML)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To the 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 X6 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.6 × 10 4 in a yield of 80%. It was. This resin X6 has the following structural units.
Figure 2012153878

合成例1〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−M)、モノマー(M−N)、モノマー(M−D)、モノマー(M−O)及びモノマー(M−P)を用い、そのモル比(モノマー(M−M):モノマー(M−N):モノマー(M−D):モノマー(M−O):モノマー(M−P))が50:5:4:33:8となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、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、1.8mol%及び5.4mol%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4.7×10の樹脂A1(共重合体)を収率71%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin A1]
As a monomer, a monomer (MM), a monomer (MN), a monomer (MD), a monomer (MO), and a monomer (MP) are used, and the molar ratio (monomer (MM) : Monomer (MN): monomer (MD): monomer (MO): monomer (MP)) were mixed so as to be 50: 5: 4: 33: 8. 1.2 mass times dioxane was added to make a solution. To the solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1.8 mol% and 5.4 mol%, respectively, with respect to 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 was dissolved again in dioxane, and the solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated, and the resin was filtered twice. 7 × 10 3 resin A1 (copolymer) was obtained with a yield of 71%. This resin A1 has the following structural units.
Figure 2012153878

合成例2〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−C)、モノマー(M−D)、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−C):モノマー(M−D):モノマー(M−E):モノマー(M−F))が、25:25:40:10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。当該溶液に、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77℃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7.6×10の樹脂A2(共重合体)を収率71%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin A2]
As a monomer, a monomer (MC), a monomer (MD), a monomer (ME), and a monomer (MF) are used, and the molar ratio (monomer (MC): monomer (MD) : Monomer (ME): monomer (MF)) was mixed so as to be 25: 25: 40: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 77 ° 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. 6 × 10 3 resin A2 (copolymer) was obtained with a yield of 71%. This resin A2 has the following structural units.
Figure 2012153878

合成例3〔樹脂A3の合成〕
モノマー(M)、モノマー(N)、モノマー(D)、モノマー(P)及びモノマー(O)を、そのモル比〔モノマー(M):モノマー(N):モノマー(D):モノマー(P):モノマー(O)〕が、30:14:6:30:20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、1mol%と3mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、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、重量平均分子量が約7.9×10の樹脂A3(共重合体)を収率60%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin A3]
Monomer (M), monomer (N), monomer (D), monomer (P) and monomer (O) are mixed in a molar ratio [monomer (M): monomer (N): monomer (D): monomer (P): Monomer (O)] is mixed at a ratio of 30: 14: 6: 30: 20, and further, 1.5 mass times dioxane is mixed into this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators so as to be 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 73 ° C. for about 5 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. After purification, a resin A3 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.9 × 10 3 was obtained in a yield of 60%. This resin A3 has the following structural units.
Figure 2012153878

合成例4〔樹脂A4の合成〕
モノマー(M)、モノマー(Q)、モノマー(D)、モノマー(P)及びモノマー(O)を、そのモル比〔モノマー(M):モノマー(Q):モノマー(D):モノマー(P):モノマー(O)〕が、30:14:6:30:20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、1mol%と3mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、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、重量平均分子量が約7.8×10の樹脂A4(共重合体)を収率62%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin A4]
Monomer (M), monomer (Q), monomer (D), monomer (P) and monomer (O) are mixed in a molar ratio [monomer (M): monomer (Q): monomer (D): monomer (P): Monomer (O)] is mixed at a ratio of 30: 14: 6: 30: 20, and further, 1.5 mass times dioxane is mixed into this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators so as to be 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 73 ° C. for about 5 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. After purification, a resin A4 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.8 × 10 3 was obtained in a yield of 62%. This resin A4 has the following structural units.
Figure 2012153878

合成例5〔樹脂Z1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−A):モノマー(M−B))が50:50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。当該溶液に、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80℃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9.3×10の樹脂Z1(共重合体)を収率55%で得た。
この樹脂Z1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012153878
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin Z1]
Monomer (MA) and monomer (MB) are used as the monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MA): monomer (MB)) is 50:50. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, with respect to the total monomer amount, and these are heated at 80 ° 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 was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 9. 3 × 10 3 resin Z1 (copolymer) was obtained with a yield of 55%.
This resin Z1 has the following structural units.
Figure 2012153878

実施例7〜13及び比較例1
<レジスト組成物の調製>
実施例1〜実施例6及び合成例2〜4で得られた樹脂;
以下に示す酸発生剤B1;
以下に示す塩基性化合物C1;
の各々を表3に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
Examples 7 to 13 and Comparative Example 1
<Preparation of resist composition>
Resins obtained in Examples 1 to 6 and Synthesis Examples 2 to 4;
Acid generator B1 shown below;
Basic compound C1 shown below;
Each was dissolved in the following solvent in the parts by mass shown in Table 3 and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2012153878
Figure 2012153878

<酸発生剤>
B1:特開2010−152341号の実施例に従って合成

Figure 2012153878
<Acid generator>
B1: Synthesis according to examples of JP 2010-152341 A
Figure 2012153878

<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)
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

<欠陥評価>
12インチのシリコン製ウェハ(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した。
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。結果を表4に示す。
<Defect evaluation>
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 layer was formed on the wafer by pre-baking (PB) for 60 seconds at a temperature shown in the PB column of Table 3 on a direct hot plate.
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、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。レジスト組成物を塗布したシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表3の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、レジスト膜を形成した。レジスト膜が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。尚、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表3の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク処理した。次いでこのシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Immersion exposure evaluation of resist composition>
An organic antireflection film having a thickness of 780 mm is formed by applying a composition for organic antireflection film (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) to a silicon wafer and baking it at 205 ° C. for 60 seconds. Formed. Subsequently, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm. The silicon wafer coated with the resist composition was pre-baked on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 3 for 60 seconds to form a resist film. ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light) on a silicon wafer on which a resist film is formed, and a contact hole pattern (hole pitch 100 nm / Using a mask for forming a hole diameter of 70 nm, exposure was performed while changing the exposure amount stepwise. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, the silicon wafer was post-exposure baked on a hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “PEB” column of Table 3. Next, this silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to obtain a resist pattern.

得られたレジストパターンにおいて、ホール径70nmのマスクで形成したパターンのホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。   In the obtained resist pattern, an exposure amount at which the hole diameter of the pattern formed with a mask having a 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、前記マスクを用いて形成したレジストパターンを以下のようにして評価した。一つのホールにつき24箇所ホール径を測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一レジストパターン内について、同様の平均ホール径測定を400箇所測定し、それら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 resist pattern formed using the mask was evaluated as follows. 24 hole diameters were measured for each hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. For the same resist pattern, the same average hole diameter measurement was performed at 400 locations, and the standard deviation was obtained using them as a population. The results are shown in Table 4.

Figure 2012153878
Figure 2012153878

本レジスト組成物(実施例7〜実施例21)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製造することができた。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。また、本レジスト組成物(実施例7〜実施例21)を用いて得られるレジストパターンは欠陥の発生数も、比較例1のレジスト組成物に比して少なく、良好であった。   The resist pattern obtained using this resist composition (Example 7 to Example 21) was able to produce a resist pattern with excellent CD uniformity. On the other hand, in the resist composition of Comparative Example 1, the CD uniformity of the resulting resist pattern was poor. Moreover, the resist pattern obtained using this resist composition (Examples 7 to 21) was good in that the number of defects generated was smaller than that of the resist composition of Comparative Example 1.

本発明のレジスト組成物によれば、CD均一性(CDU)に優れるレジストパターンを製造することができる。また、得られるレジストパターンは欠陥の発生数も少ない。そのため、本発明のレジスト組成物は、半導体の微細加工に有用である。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern having excellent CD uniformity (CDU) can be produced. Further, the obtained resist pattern has a small number of defects. Therefore, the resist composition of the present invention is useful for fine processing of semiconductors.

Claims (9)

式(aa)で表される構造単位(aa)と、式(ab)で表される構造単位(ab)とを有する樹脂。
Figure 2012153878
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa3は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa4は、酸の作用により、酸素原子との間の結合〔O−Raa4〕が切断されない原子又は基を表す。
aa1は1又は2を表す。naa1が2の場合、2つのRaa2は同一又は相異なり、2つのRaa3は同一又は相異なり、2つのRaa4は同一又は相異なる。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該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。]
Figure 2012153878
[式(ab)中、
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab1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、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ab2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。]
A resin having a structural unit (aa) represented by the formula (aa) and a structural unit (ab) represented by the formula (ab).
Figure 2012153878
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa3 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa4 represents an atom or group in which the bond [O—R aa4 ] to the oxygen atom is not broken by the action of an acid.
n aa1 represents 1 or 2; When n aa1 is 2, two R aa2 are the same or different, two R aa3 are the same or different, and two R aa4 are the same or different.
A aa1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
Figure 2012153878
[In the formula (ab),
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A ab1 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
R ab2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]
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記載の樹脂。 The resin 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記載の樹脂。 The resin according to claim 1, wherein A ab1 in the formula (ab) is an ethylene group. 請求項1〜3のいずれか記載の樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物。   A resist composition comprising the resin according to claim 1 and an acid generator. 前記酸発生剤が、式(B1)で表される酸発生剤である請求項4記載のレジスト組成物。
Figure 2012153878
[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に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
The resist composition according to claim 4, wherein the acid generator is an acid generator represented by formula (B1).
Figure 2012153878
[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 contained in 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 contained in 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5記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 5, wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. 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を、さらに含有する請求項4〜6のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to any one of claims 4 to 6, further comprising a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. さらに溶剤を含む請求項4〜7のいずれか記載のレジスト組成物   Furthermore, the resist composition in any one of Claims 4-7 containing a solvent. (1)請求項4〜8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 4-8 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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