JP2012168497A - Resist composition and resist pattern manufacturing method - Google Patents

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Maki Kawamura
麻貴 河村
Kyochu Kin
亨柱 金
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition which can manufacture a resist pattern with excellent focus margin (DOF).SOLUTION: A resist composition contains a resin having a structural unit represented by formula (a), an acid generator represented by formula (B1), and a solvent, where Rrepresents an aliphatic hydrocarbon group or the like which may have a substituent; Rrepresents a sulpholane ring group represented by formula (b); R represents a hydroxy group, an alkoxy group or an aliphatic hydrocarbon group; and * represents a direct bond to R.

Description

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

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ー技術が活発に検討されている。このような光リソグラフィー技術に用いられるレジスト組成物は、酸の作用によってアルカリ水溶液に対する溶解性が変化する樹脂と、酸発生剤と、溶剤とが含まれている。   In recent years, an optical lithography technique using a short wavelength light such as an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source has been actively studied as a semiconductor microfabrication technique. The resist composition used in such a photolithography technique includes a resin whose solubility in an alkaline aqueous solution is changed by the action of an acid, an acid generator, and a solvent.

例えば、特許文献1には、式(u−A)で表される構造単位、式(u−B)で表される構造単位及び式(u−C)で表される構造単位からなる樹脂と、式(B2)で表される酸発生剤と、溶剤とを含むレジスト組成物が記載されている。

Figure 2012168497

Figure 2012168497
For example, Patent Document 1 discloses a resin composed of a structural unit represented by the formula (u-A), a structural unit represented by the formula (u-B), and a structural unit represented by the formula (u-C). And a resist composition containing an acid generator represented by the formula (B2) and a solvent.

Figure 2012168497

Figure 2012168497

特開2007−161707号公報JP 2007-161707 A

リソグラフィー技術を用いたレジストパターン製造では、設計寸法がますます微細化していくことに伴い、より広いフォーカスマージンでレジストパターンが製造できることが求められるようになってきた。より広いフォーカスマージンでレジストパターンを製造する点では、前記特許文献1に記載された塩を酸発生剤として含有するレジスト組成物は改善の余地があった。   In the production of resist patterns using lithography technology, it has been demanded that resist patterns can be produced with a wider focus margin as the design dimensions become finer. In terms of producing a resist pattern with a wider focus margin, the resist composition containing the salt described in Patent Document 1 as an acid generator has room for improvement.

前記の事情に鑑み、本発明者らは鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕以下の(A)、(B)及び(D)を含有するレジスト組成物。
(A)式(a)で表される構造単位を有する樹脂

Figure 2012168497
[式(a)中、
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。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、単結合又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012168497
(式(a−1)中、
sは0又は1を表す。
10及びA11は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。)
は、式(b)で表されるスルホラン環基を表す。
Figure 2012168497
(式(b)中、
nは0〜7の整数を表す。
Rは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又は炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、隣接する炭素原子に各々結合する2つのRが結合して、前記炭素原子とともに環を形成してもよい。
---は、単結合又は二重結合を表す。
*は、Rとの結合手である。)]
(B)式(B1)で表される酸発生剤
Figure 2012168497
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基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っていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
(D)溶剤 In view of the above circumstances, the present inventors have intensively studied to arrive at the present invention. That is, the present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition containing the following (A), (B) and (D).
(A) Resin having a structural unit represented by formula (a)
Figure 2012168497
[In the formula (a),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
R 2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a single bond, or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012168497
(In the formula (a-1),
s represents 0 or 1.
A 10 and A 11 each independently represent a C 1-5 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group. )
R 3 represents a sulfolane ring group represented by the formula (b).
Figure 2012168497
(In the formula (b),
n represents an integer of 0 to 7.
R represents a hydroxy group, an alkoxy group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different and are each bonded to adjacent carbon atoms. Two Rs may combine to form a ring together with the carbon atom.
--- represents a single bond or a double bond.
* Is a bond with R 2 . ]]
(B) Acid generator represented by formula (B1)
Figure 2012168497
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
(D) Solvent

〔2〕前記(A)は、
前記式(a)のRが、単結合、−CH−CO−O−*又は−CH−CH−O−CO−*(*は、Rとの結合手である。)の樹脂である〔1〕記載のレジスト組成物。
〔3〕前記(A)は、
前記式(a)のRが、式(b−1)〜式(b−5)からなる群より選ばれるスルホラン環基の樹脂である〔1〕又は〔2〕記載のレジスト組成物。

Figure 2012168497
[式(b−1)〜式(b−5)中、*は、Rとの結合手を表す。] [2] (A)
R 2 in the formula (a) is a single bond, —CH 2 —CO—O— * or —CH 2 —CH 2 —O—CO— * (* is a bond to R 3 ). [1] The resist composition according to [1], which is a resin.
[3] (A)
The resist composition according to [1] or [2], wherein R 3 in the formula (a) is a resin having a sulfolane ring group selected from the group consisting of the formulas (b-1) to (b-5).
Figure 2012168497
[In formula (b-1) to formula (b-5), * represents a bond to R 2 . ]

〔4〕前記(A)が、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で溶解しえる樹脂である前記〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔5〕前記(A)は、
式(a1−1)又は式(a1−2)で表される構造単位を有する樹脂である請求項4記載のレジスト組成物。

Figure 2012168497
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。)を表われる基である。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n2は0〜3の整数を表す。] [4] The resist composition according to any one of [1] to [3], wherein (A) is a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.
[5] (A)
The resist composition according to claim 4, which is a resin having a structural unit represented by formula (a1-1) or formula (a1-2).
Figure 2012168497
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to —CO—. .).
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n2 represents an integer of 0 to 3. ]

〔6〕さらに、塩基性化合物を含有する前記〔1〕〜〔5〕のいずれか記載のレジスト組成物。   [6] The resist composition according to any one of [1] to [5], further containing a basic compound.

〔7〕(1)前記〔1〕〜〔6〕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)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
[7] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [6] on a substrate,
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the composition layer after heating;
A method for producing a resist pattern including:

〔8〕式(am’)で表される化合物。

Figure 2012168497
[式(am’)中、
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。
2xは、置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012168497
(式(a−1)中、
sは0又は1を表す。
10及びA11は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。)
は、式(b)で表されるスルホラン環基を表す。
Figure 2012168497
(式(b)中、
nは0〜7の整数を表す。
Rは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又は炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、隣接する炭素原子に各々結合する2つのRが結合して、前記炭素原子とともに環を形成してもよい。
---は、単結合又は二重結合を表す。
*は、Rとの結合手である。)]
〔9〕前記〔8〕記載の化合物に由来する構造単位を有する樹脂。 [8] A compound represented by the formula (am ′).
Figure 2012168497
[In the formula (am ′),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
R 2x represents a C 1-6 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012168497
(In the formula (a-1),
s represents 0 or 1.
A 10 and A 11 each independently represent a C 1-5 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group. )
R 3 represents a sulfolane ring group represented by the formula (b).
Figure 2012168497
(In the formula (b),
n represents an integer of 0 to 7.
R represents a hydroxy group, an alkoxy group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different and are each bonded to adjacent carbon atoms. Two Rs may combine to form a ring together with the carbon atom.
--- represents a single bond or a double bond.
* Is a bond with R 2 . ]]
[9] A resin having a structural unit derived from the compound of [8].

本発明のレジスト組成物によれば、優れたフォーカスマージン(DOF)で、レジストパターンを製造することができる。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern can be produced with an excellent focus margin (DOF).

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が、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。   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.

炭化水素基とは、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基を包含する。
脂肪族炭化水素基は、鎖式(直鎖状及び分岐状)及び環式の双方を含み、特に定義しない限り、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基が組み合わせられたものをも包含する。また、これら脂肪族炭化水素基は、その一部に炭素-炭素二重結合を含んでいてもよいが、飽和の基(脂肪族飽和炭化水素基)が好ましい。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。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち1価のものとしては、典型的にはアルキル基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基(C)、エチル基(C)、プロピル基(C)、ブチル基(C)、ペンチル基(C)、ヘキシル基(C)、ヘプチル基(C)、オクチル基(C)、デシル基(C10)、ドデシル基(C12)、ヘキサデシル基(C14)、ペンタデシル基(C15)、ヘキシルデシル基(C16)、ヘプタデシル基(C17)及びオクタデシル基(C18)などが挙げられる。
鎖式の脂肪族炭化水素基のうち2価のものとしては、アルキル基から水素原子を1個取り去ったアルカンジイル基が挙げられる。
アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、2−プロピリデン基、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基及び2−メチル−1,4−ブチレン基などが挙げられる。
The hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.
Aliphatic hydrocarbon groups include both linear (linear and branched) and cyclic, and unless otherwise defined, also include combinations of linear and cyclic aliphatic hydrocarbon groups. . Moreover, these aliphatic hydrocarbon groups may contain a carbon-carbon double bond in a part thereof, but a saturated group (aliphatic saturated hydrocarbon group) is preferable. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included.
Of the chain aliphatic hydrocarbon groups, the monovalent one typically includes an alkyl group.
Examples of the alkyl group include a methyl group (C 1 ), an ethyl group (C 2 ), a propyl group (C 3 ), a butyl group (C 4 ), a pentyl group (C 5 ), a hexyl group (C 6 ), a heptyl group ( C 7 ), octyl group (C 8 ), decyl group (C 10 ), dodecyl group (C 12 ), hexadecyl group (C 14 ), pentadecyl group (C 15 ), hexyldecyl group (C 16 ), heptadecyl group ( C 17 ) and octadecyl group (C 18 ).
Examples of the divalent group of chain aliphatic hydrocarbon groups include alkanediyl groups in which one hydrogen atom has been removed from an alkyl group.
Examples of alkanediyl groups include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane- 1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl Group, dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1 , 17-diyl group, methylidene group, ethylidene group, propylidene group, 2-propylidene group, 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl group Le-1,2-propylene group, and 1-methyl-1,4-butylene group and 2-methyl-1,4-butylene group.

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

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

Figure 2012168497
As a monovalent alicyclic hydrocarbon group, a monocyclic aliphatic hydrocarbon group represents 1 hydrogen atom of a cycloalkane represented by the following formulas (KA-1) to (KA-7). It is a group that has been removed.
Figure 2012168497

多環式の脂肪族炭化水素基は、以下の式(KA−8)〜(KA−19)で表されるシクロアルカンの水素原子を1個取り去った基である。

Figure 2012168497
The polycyclic aliphatic hydrocarbon group is a group in which one hydrogen atom of a cycloalkane represented by the following formulas (KA-8) to (KA-19) is removed.
Figure 2012168497

脂環式炭化水素基のうち2価のものとしては、式(KA−1)〜式(KA−19)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基が挙げられる。   Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include groups in which two hydrogen atoms have been removed from the alicyclic hydrocarbon of formula (KA-1) to formula (KA-19).

脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。このような置換基としては、特に限定されない限り、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アラルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。
ここで、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基(C)、エトキシ基(C)、プロポキシ基(C)、ブトキシ基(C)、ペンチルオキシ基(C)、ヘキシルオキシ基(C)、ヘプチルオキシ基(C7)、オクチルオキシ基(C8)、デシルオキシ基(C10)及びドデシルオキシ基(C12)などが挙げられる。
アルキルチオ基としては、アルコキシ基の酸素原子が硫黄原子に置き換わったものが挙げられ、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基及びドデシルチオ基などが挙げられる。
アシル基としては、アセチル基(C)、プロピオニル基(C)、ブチリル基(C)、バレイル基(C)、ヘキシルカルボニル基(C)、ヘプチルカルボニル基(C7)、オクチルカルボニル基(C8)、デシルカルボニル基(C10)及びドデシルカルボニル基(C12)などのアルキル基とカルボニル基とが結合したもの並びにベンゾイル基(C7)などのアリール基とカルボニル基とが結合したものが包含される。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基などが挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基(C7)、フェネチル基(C8)、フェニルプロピル基(C9)、ナフチルメチル基(C11)及びナフチルエチル基(C12)などが挙げられる。
アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基(C)、ナフチルオキシ基(C10)、アントニルオキシ基(C14)、ビフェニルオキシ基(C12)、フェナントリルオキシ基(C14)及びフルオレニルオキシ基(C13)などのアリール基と酸素原子とが結合したものが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. As such a substituent, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkylthio group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group may be mentioned unless otherwise limited.
Here, as a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned.
Examples of alkoxy groups include methoxy group (C 1 ), ethoxy group (C 2 ), propoxy group (C 3 ), butoxy group (C 4 ), pentyloxy group (C 5 ), hexyloxy group (C 6 ), heptyl Examples thereof include an oxy group (C 7 ), an octyloxy group (C 8 ), a decyloxy group (C 10 ), and a dodecyloxy group (C 12 ).
Examples of the alkylthio group include those in which an oxygen atom of an alkoxy group is replaced by a sulfur atom, such as a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, a heptylthio group, an octylthio group, a decylthio group, and the like. Examples include dodecylthio group.
As the acyl group, acetyl group (C 2 ), propionyl group (C 3 ), butyryl group (C 4 ), valeryl group (C 5 ), hexylcarbonyl group (C 6 ), heptylcarbonyl group (C 7 ), octyl An alkyl group such as a carbonyl group (C 8 ), a decylcarbonyl group (C 10 ) and a dodecylcarbonyl group (C 12 ) and a carbonyl group, and an aryl group such as a benzoyl group (C 7 ) and a carbonyl group Combined are included.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, and an isobutyryloxy group.
Examples of the aralkyl group include benzyl group (C 7 ), phenethyl group (C 8 ), phenylpropyl group (C 9 ), naphthylmethyl group (C 11 ), and naphthylethyl group (C 12 ).
The aryloxy group includes phenyloxy group (C 6 ), naphthyloxy group (C 10 ), antonyloxy group (C 14 ), biphenyloxy group (C 12 ), phenanthryloxy group (C 14 ) and full A combination of an aryl group such as an oleenyloxy group (C 13 ) and an oxygen atom is exemplified.

1価の芳香族炭化水素基としては、典型的には、アリール基が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基(C)、ナフチル基(C10)、アントニル基(C14)、ビフェニル基(C12)、フェナントリル基(C14)及びフルオレニル基(C13)などが挙げられる。
芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。このような置換基は、特に限定されない限り、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。
The monovalent aromatic hydrocarbon group typically includes an aryl group.
Examples of the aryl group include a phenyl group (C 6 ), a naphthyl group (C 10 ), an antonyl group (C 14 ), a biphenyl group (C 12 ), a phenanthryl group (C 14 ), and a fluorenyl group (C 13 ). .
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. Unless such a substituent is particularly limited, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkyl group, and an aryloxy group are exemplified.

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

以下、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)の構成成分である、(A)前記式(a)で表される構造単位を有する樹脂(以下、場合により「樹脂(A)」という)、(B)前記式(B1)で表される酸発生剤(以下、場合により「酸発生剤(B)」という)、必要に応じて含有される塩基性化合物(以下、場合により「塩基性化合物(C)」という)及び(D)溶剤(以下、場合により「溶剤(D)」という)の各々について説明する。   Hereinafter, (A) a resin having a structural unit represented by the above formula (a), which is a constituent component of the resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”) (hereinafter referred to as “ Resin (A) "), (B) an acid generator represented by the formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as" acid generator (B) "), and a basic compound (optionally contained) Hereinafter, each of the “basic compound (C)” and the (D) solvent (hereinafter, sometimes referred to as “solvent (D)”) will be described.

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

Figure 2012168497
[式(a)中、
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。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、単結合又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012168497
(式(a−1)中、
sは0又は1を表す。
10及びA11は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。)
は、式(b)で表されるスルホラン環基を表す。
Figure 2012168497
(式(b)中、
nは0〜7の整数を表す。
Rは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又は炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、隣接する炭素原子に各々結合する2つのRが結合して、前記炭素原子とともに環を形成してもよい。
---は、単結合又は二重結合を表す。
*は、Rとの結合手である。)]
なお、前記式(a−1)で表される基を場合により、「基(a−1)」という。 <Resin (A)>
The resin (A) has a structural unit represented by the formula (a) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a)”).
Figure 2012168497
[In the formula (a),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
R 2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a single bond, or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012168497
(In the formula (a-1),
s represents 0 or 1.
A 10 and A 11 each independently represent a C 1-5 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group. )
R 3 represents a sulfolane ring group represented by the formula (b).
Figure 2012168497
(In the formula (b),
n represents an integer of 0 to 7.
R represents a hydroxy group, an alkoxy group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different and are each bonded to adjacent carbon atoms. Two Rs may combine to form a ring together with the carbon atom.
--- represents a single bond or a double bond.
* Is a bond with R 2 . ]]
In addition, the group represented by the formula (a-1) is sometimes referred to as “group (a-1)”.

構造単位(a)においては、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であるものが好ましく、水素原子又はメチル基であるものがより好ましい。 In the structural unit (a), R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.

では、脂肪族炭化水素基に置換される置換基として、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基などが好ましい。
基(a−1)としては、X10及びX11のように、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基といった酸素原子を含む部分構造を含む。
基(a−1)としては、

Figure 2012168497
In R 2 , a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the like are preferable as a substituent that is substituted with an aliphatic hydrocarbon group.
The group (a-1) includes a partial structure containing an oxygen atom such as an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group, or an oxycarbonyl group, as in X 10 and X 11 .
As the group (a-1),
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497

Figure 2012168497
などが挙げられる。
なかでも、構造単位(a)のRとしては、単結合、−CH−CO−O−*又は−CH−CH−O−CO−*(ここでの*は、Rとの結合手である)が好ましい。
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Etc.
Among them, as R 2 of the structural unit (a), a single bond, —CH 2 —CO—O— * or —CH 2 —CH 2 —O—CO— * (where * is the same as that of R 3 ) A bond).

におけるスルホラン環基は、式(b)で表されるスルトン環基である。繰り返しになるが、式(b)を以下に示す。

Figure 2012168497
[式(b)中、
nは0〜7の整数を表す。
Rは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又は炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。また、隣接する炭素原子に各々結合する2つのRが結合して、前記炭素原子とともに環を形成してもよい。
---、つまり破線と直線との組み合わせは、単結合又は二重結合を表す。
*は、Rとの結合手である。] The sulfolane ring group in R 3 is a sultone ring group represented by the formula (b). Again, formula (b) is shown below.
Figure 2012168497
[In the formula (b),
n represents an integer of 0 to 7.
R represents a hydroxy group, an alkoxy group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different. Further, two Rs bonded to adjacent carbon atoms may be bonded to form a ring together with the carbon atoms.
--- That is, a combination of a broken line and a straight line represents a single bond or a double bond.
* Is a bond with R 2 . ]

式(b)で表されるスルホラン環基では、---で表される3つの炭素−炭素結合のうち、少なくとも1つが二重結合であることが好ましく、1つの炭素−炭素結合が二重結合であることがより好ましい。
隣接する炭素原子に各々結合する2つのRが結合して、これらの炭素原子とともに形成する環としては、脂肪族環及び芳香環が挙げられ、脂肪族環が好ましい。
このような環としては、なかでも、シクロヘキサン環、ノルボルナン環及びオキサノルボルナン環などが適している。
In the sulfolane ring group represented by the formula (b), at least one of the three carbon-carbon bonds represented by --- is preferably a double bond, and one carbon-carbon bond is a double bond. More preferably, it is a bond.
Examples of the ring formed by combining two Rs bonded to adjacent carbon atoms together with these carbon atoms include an aliphatic ring and an aromatic ring, and an aliphatic ring is preferred.
As such a ring, a cyclohexane ring, a norbornane ring, an oxanorbornane ring and the like are suitable.

としては、式(b−1)〜式(b−5)の中から選ばれるスルホラン環であることがさらに好ましい。

Figure 2012168497
[式(c−1)〜式(c−5)中、*は、Rとの結合手を表す。] R 3 is more preferably a sulfolane ring selected from the formulas (b-1) to (b-5).
Figure 2012168497
[In formula (c-1) to formula (c-5), * represents a bond with R 2 . ]

構造単位(a)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of the structural unit (a) include the following.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

式(a−1)〜式(a−19)のいずれかで表される構造単位(a)において、以下に示す部分構造(M)を、部分構造(A1)に置き換えたものも構造単位(a)の具体例として挙げることができる。

Figure 2012168497
In the structural unit (a) represented by any one of the formulas (a-1) to (a-19), the partial unit (M) shown below is replaced with the partial unit (A1). Specific examples of a) can be mentioned.
Figure 2012168497

構造単位(a)は、以下の式(am)で表される化合物(以下、場合により「化合物(am)」という)から誘導される。

Figure 2012168497
[式(am)中、R〜Rは前記と同義である。] The structural unit (a) is derived from a compound represented by the following formula (am) (hereinafter sometimes referred to as “compound (am)”).
Figure 2012168497
[In the formula (am), R 1 to R 3 are as defined above. ]

化合物(am)において、Rが−CH−CH−O−CO−である化合物(am)は、例えば、式(a1−a)で表される化合物と式(a1−b)で表される化合物とを、溶剤中で反応させることにより製造することができる。
ここで用いる溶剤としては、アセトニトリルが好ましい。

Figure 2012168497
化合物(a1−a)としては、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。このヒドロキシエチルメタクリレートは市場から容易に入手できる。
化合物(a1−b)は、式(a1−c)で表される化合物と式(a1−d)で表される化合物とを、溶剤中で反応させることにより得ることができる。
ここで用いる溶剤としては、アセトニトリルが好ましい。
Figure 2012168497
化合物(a1−c)のうち、例えば、市場から容易に入手できるものを例示すると、以下の化合物などが挙げられる。
Figure 2012168497
In the compound (am), the compound (am) in which R 2 is —CH 2 —CH 2 —O—CO— is represented by, for example, the compound represented by the formula (a1-a) and the formula (a1-b). It can manufacture by making the compound made to react in a solvent.
As a solvent used here, acetonitrile is preferable.
Figure 2012168497
Examples of the compound (a1-a) include hydroxyethyl methacrylate. This hydroxyethyl methacrylate is readily available from the market.
Compound (a1-b) can be obtained by reacting the compound represented by formula (a1-c) with the compound represented by formula (a1-d) in a solvent.
As a solvent used here, acetonitrile is preferable.
Figure 2012168497
Examples of compounds (a1-c) that can be easily obtained from the market include the following compounds.
Figure 2012168497

化合物(am)において、Rが単結合である化合物(am)は、例えば、式(a2−a)で表される化合物と式(a2−b)で表される化合物とを、塩基性触媒の存在下、溶剤中で反応させることにより得ることができる。塩基性触媒としては、トリエチルアミンなどが用いられる。溶剤としては、テトラヒドロフランなどが挙げられる。

Figure 2012168497
式(a2−a)で表される化合物としては、(メタ)アクリル酸クロリドなどが挙げられる。また、式(a2−b)で表される化合物のうち、市場から容易に入手できるものを例示すると、以下の化合物などが挙げられる。
Figure 2012168497
In the compound (am), the compound (am) in which R 2 is a single bond is obtained by, for example, converting a compound represented by the formula (a2-a) and a compound represented by the formula (a2-b) into a basic catalyst. It can obtain by making it react in a solvent in presence of this. As a basic catalyst, triethylamine or the like is used. Examples of the solvent include tetrahydrofuran.
Figure 2012168497
Examples of the compound represented by the formula (a2-a) include (meth) acrylic acid chloride. Moreover, the following compounds etc. are mentioned when what can be easily obtained from a market among the compounds represented by a formula (a2-b) is illustrated.
Figure 2012168497

上述した製造方法に準じて、以下に示すように、種々の化合物(am)を製造することができる。

Figure 2012168497
According to the production method described above, various compounds (am) can be produced as shown below.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

以上、例示した化合物(am)の中でも、式(am’)で表される化合物(以下、場合により「化合物(am’)」という)は、構造単位(a)を誘導し得るものは、有用且つ新規な化合物であり、本発明はかかる化合物(am’)も提供する。

Figure 2012168497
(式(am’)中、R2xは置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基又は基(a−1)であり、その他の符号は前記と同義である。) As described above, among the exemplified compounds (am), the compound represented by the formula (am ′) (hereinafter, sometimes referred to as “compound (am ′)”) is useful if it can induce the structural unit (a). And it is a novel compound, and the present invention also provides such a compound (am ′).
Figure 2012168497
(In the formula (am ′), R 2x is an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or group (a-1) having 1 to 6 carbon atoms, and the other symbols are as defined above. .)

化合物(am’)は、前記の化合物(am)の具体例の中では、式(am−6)〜式(am−16)、式(am−21)〜式(am−32)で表されるものが該当する。   The compound (am ′) is represented by the formula (am-6) to the formula (am-16) and the formula (am-21) to the formula (am-32) in the specific examples of the compound (am). Is applicable.

樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する構造単位(a)の含有割合は、2〜40モル%の範囲であると好ましく、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。   The content ratio of the structural unit (a) to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A) is preferably in the range of 2 to 40 mol%, more preferably in the range of 3 to 35 mol%, and more preferably 5 to 30 A range of mol% is more preferable.

本レジスト組成物に含有される樹脂(A)としては、後述する酸発生剤(B)との相乗効果によりレジストパターンを製造できるという特性を備えたものが好ましい。このような特性を備えた樹脂とは、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶の樹脂に転化するものが挙げられる。ここで「酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶」となるとは、酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。   The resin (A) contained in the resist composition is preferably one having a characteristic that a resist pattern can be produced by a synergistic effect with the acid generator (B) described later. Examples of the resin having such characteristics include those that are insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and are converted into a resin soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. Here, "being soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid" means insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but becomes soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid. To do.

従って、樹脂(A)は、構造単位(a)を有するとともに、アルカリ水溶液に可溶な樹脂に転化する特性を発現し得る構造単位(以下、場合により「構造単位(a1)」という)を有することが好ましい。ここで、アルカリ水溶液に可溶な樹脂に転化する特性を有する樹脂とは、当該樹脂の分子内にある親水性基の一部又は全部が、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されており、酸との接触により保護基が脱離する樹脂を意味する。また、このような保護基により保護されている親水性基を「酸不安定基」という。
本発明のレジスト組成物に含有する樹脂(A)は、1種以上の構造単位(a)及び1種以上の構造単位(a1)を有する樹脂であることが好ましいが、樹脂(A)は、構造単位(a1)を有さず、構造単位(a)を有する樹脂と、構造単位(a1)を有する樹脂との混合物であってもよい。後者の場合、樹脂(A)は、構造単位(a)のみからなる1種以上の樹脂であってもよいし、1種以上の構造単位(a)と1種以上の他の構造単位を有する1種以上の構造単位とからなる樹脂であってもよいし、これら1種以上の樹脂の混合物であってもよい。
Accordingly, the resin (A) has the structural unit (a) and also has a structural unit (hereinafter, sometimes referred to as “structural unit (a1)”) that can exhibit a property of being converted into a resin soluble in an alkaline aqueous solution. It is preferable. Here, a resin having the property of being converted into a resin soluble in an alkaline aqueous solution is that a part or all of the hydrophilic group in the molecule of the resin is protected by a protecting group that can be removed by contact with an acid. It means a resin from which a protecting group is eliminated by contact with an acid. A hydrophilic group protected by such a protecting group is referred to as an “acid labile group”.
The resin (A) contained in the resist composition of the present invention is preferably a resin having one or more structural units (a) and one or more structural units (a1). A mixture of a resin having no structural unit (a1) and having the structural unit (a) and a resin having the structural unit (a1) may be used. In the latter case, the resin (A) may be one or more kinds of resins composed only of the structural unit (a), and has one or more kinds of structural units (a) and one or more kinds of other structural units. It may be a resin composed of one or more structural units, or may be a mixture of these one or more resins.

このような樹脂(A)を含有する本レジスト組成物は、当該樹脂(A)と後述する酸発生剤(B1)との作用により、優れたフォーカスマージン(DOF)でレジストパターンを製造することができる。また、優れたラインエッジラフネスを有するレジストパターンを製造することができる。   This resist composition containing such a resin (A) can produce a resist pattern with an excellent focus margin (DOF) by the action of the resin (A) and an acid generator (B1) described later. it can. In addition, a resist pattern having excellent line edge roughness can be manufactured.

<酸不安定基>
まず、当該酸不安定基の代表例を示す。
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。上述のとおり、酸不安定基を有する樹脂(A)は、構造単位(a)以外の酸不安定基を有する構造単位(a1)(以下、場合により構造単位(a1)を誘導するモノマーを場合により「モノマー(a1)」という)を有するものであると好ましい。
<Acid labile group>
First, representative examples of the acid labile group are shown.
Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group, and a carboxy group is more preferable. As described above, the resin (A) having an acid labile group is a structural unit (a1) having an acid labile group other than the structural unit (a) (hereinafter, in some cases, a monomer for deriving the structural unit (a1)). (Referred to as “monomer (a1)”).

親水性基がカルボキシ基である場合の酸不安定基は、カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、カルボキシ基の酸素原子と結合する有機残基の原子が3級炭素原子である基が挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は、例えば、以下の式(1)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(1)」という)である。

Figure 2012168497
式(1)中、
a1〜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の環を形成し、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を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 In the case where the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is a group in which the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to the oxygen atom of the carboxy group is a tertiary carbon atom Is mentioned. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (1)”).
Figure 2012168497
In formula (1),
R a1 to R a3 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other, and a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded. The ring formed by combining R a1 and R a2 and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.

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

Figure 2012168497
このような環の炭素数は、好ましくは3〜12である。 In the group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ), examples of the ring formed by combining R a1 and R a2 include the following.
Figure 2012168497
The number of carbon atoms in such a ring is preferably 3-12.

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

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

Figure 2012168497
式(2)中、
b1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、あるいはRb2及びRb3は互いに結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成し、前記環又は炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
b2及びRb3は互いに結合して形成される環は、Ra1及びRa2が互いに結合して形成される環と同様のものが挙げられる。 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. Such an acid labile group is preferably, for example, one represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group (2)”).
Figure 2012168497
In formula (2),
R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R b2 and R b3 are Bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded, and the methylene group constituting the ring or hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. It may be.
Examples of the ring formed by combining R b2 and R b3 with each other include the same ring formed by combining R a1 and R a2 with each other.

式(2)では、Rb1及びRb2のうち、少なくとも1つは水素原子であるものが好ましい。このような酸不安定基(2)としては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2012168497
In the formula (2), it is preferable that at least one of R b1 and R b2 is a hydrogen atom. Examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2012168497

構造単位(a1)を誘導し得る、酸不安定基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。
モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基(1)及び/又は酸不安定基(2)と、炭素−炭素二重結合とをともに分子内に有するモノマーであり、より好ましくは酸不安定基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーである。
The monomer (a1) having an acid labile group capable of deriving the structural unit (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably an acid labile group. It is a (meth) acrylic monomer.
The monomer (a1) is preferably a monomer having both an acid labile group (1) and / or an acid labile group (2) and a carbon-carbon double bond in the molecule, and more preferably an acid-unstable group. It is a (meth) acrylic monomer having a stable group (1).

酸不安定基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、酸不安定基(1)が、炭素数5〜20の環式の脂肪族炭化水素を部分構造とするものが好ましい。このような立体的に嵩高い脂環基を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂(A)は、この樹脂(A)を含有するレジスト組成物を用いてレジストパターンを製造したとき、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。   Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1), the acid labile group (1) preferably has a cyclic aliphatic hydrocarbon having 5 to 20 carbon atoms as a partial structure. Resin (A) obtained by polymerizing the monomer (a1) having such a sterically bulky alicyclic group, when a resist pattern is produced using a resist composition containing this resin (A), A resist pattern can be manufactured with better resolution.

環式の脂肪族炭化水素を部分構造とする酸不安定基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーから誘導される構造単位(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)を与えるモノマー又は式(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)を与えるモノマーが好ましい。樹脂(A)製造の際には、これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。

Figure 2012168497

式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表す)で表される基を表す。ここで、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表し、n1は0〜10の整数を表し、n2は0〜3の整数を表す。 Among structural units (a1) derived from a (meth) acrylic monomer having an acid labile group (1) having a partial structure of a cyclic aliphatic hydrocarbon, a structure represented by the formula (a1-1) A monomer giving a unit (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-1)”) or a structural unit represented by formula (a1-2) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-2)”) The monomer provided is preferred. In producing the resin (A), these may be used alone or in combination of two or more.
Figure 2012168497

In formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent a group represented by an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7). Here, * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents an integer of 0 to 14, n1 represents an integer of 0 to 10, and n2 represents an integer of 0 to 3.

式(a1−1)及び式(a1−2)においては、La1及びLa2は、好ましくは、酸素原子又はk1が1〜4の整数である*−O−(CH2k1−CO−O−で表される基であり、より好ましくは酸素原子又は*−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、それぞれ、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7は、それぞれ、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜8の脂環式炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜6の脂環式炭化水素基である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n2は、好ましくは0〜2の整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a1-1) and the formula (a1-2), L a1 and L a2 are preferably oxygen atom or k1 is an integer of from 1 to 4 * -O- (CH 2) k1 -CO- A group represented by O—, more preferably an oxygen atom or * —O—CH 2 —CO—O—, and still more preferably an oxygen atom.
R a4 and R a5 are each preferably a methyl group.
R a6 and R a7 are each preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or 3 carbon atoms. -8 alicyclic hydrocarbon group, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n2 is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1.

式(a1−1)で表される構造単位としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of the structural unit represented by the formula (a1-1) include the following.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

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、上述した部分構造(M)を部分構造(A1)に置き換えたものも構造単位(a1−1)の具体例として挙げることができる。   In the specific example of the structural unit (a1-1) represented by any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-38), the partial structure (M) described above is changed to the partial structure (A1). What has been replaced can also be given as a specific example of the structural unit (a1-1).

以上の構造単位(a1−1)の具体例の中では、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(A1)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、樹脂(A)を製造する際に、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート又は2−イソプロピル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートなどを製造用原料(モノマー(a1))として用いればよい。   Among the specific examples of the structural unit (a1-1), a structure represented by any one of the formula (a1-1-1), the formula (a1-1-2), and the formula (a1-1-3) The unit (a1-1) and those obtained by substituting the partial structure (M1) of the structural unit (a1-1) with the partial structure (A1) are preferable, and are represented by the formulas (a1-1-1) and (a1-1). -2) and the structural unit (a1-1) represented by either the formula (a1-1-3) is more preferable, and any one of the formula (a1-1-1) and the formula (a1-1-2) The structural unit (a1-1) represented by In addition, resin (A) which has these preferable structural units (a1-1) is 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meta) when manufacturing resin (A). ) Acrylate or 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate or the like may be used as a raw material for production (monomer (a1)).

式(a1−2)で表される構造単位としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
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、上述したように、部分構造(M)を部分構造(A1)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。 Examples of the structural unit represented by the formula (a1-2) include the following.
Figure 2012168497
In the specific example of the structural unit (a1-2) represented by any one of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-12), as described above, the partial structure (M) is converted into the partial structure ( Those substituted with A1) can also be mentioned as specific examples of the structural unit (a1-2).

なかでも、式(a1−2−1)、式(a1−2−2)、式(a1−2−4)及び式(a1−2−5)のいずれかで表される構造単位(a1−2)あるいはこれらの構造単位(a1−2)の部分構造(M)が部分構造(A1)に置き換えられたものがより好ましく、式(a1−2−4)及び式(a1−2−4)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(A1)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、2−メチル−2−シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどをモノマー(a1)として用いればよい。   Among them, the structural unit (a1-2-1), the formula (a1-2-2), the formula (a1-2-4), and the formula (a1-2-5) represented by any one of the formulas (a1-2-1), (a1-2-2), (a1-2-5) 2) or those in which the partial structure (M) of the structural unit (a1-2) is replaced by the partial structure (A1), and the compounds represented by formulas (a1-2-4) and (a1-2-4) More preferably, the structural unit represented by any one of the structural units (a1) or the partial structure (M1-2) of these structural units (a1-2) is replaced by the partial structure (A1). In order to produce the resin (A) having such a structural unit (a1-2), 2-methyl-2-cyclohexyl (meth) acrylate or the like may be used as the monomer (a1).

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、得られる樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、これら構造単位の合計が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)の含有割合の合計をこのような範囲にするためには、樹脂(A)を製造する際に、全モノマーの使用量に対する、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(a1)の使用量を調整すればよい。   When the resin (A) having the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) is produced, these structural units are based on the total structural units (100 mol%) of the resin (A) obtained. Is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and still more preferably in the range of 20 to 85 mol%. In order to bring the total content of the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) into such a range, when the resin (A) is produced, What is necessary is just to adjust the usage-amount of the monomer (a1) which induce | derived the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2).

樹脂(A)には、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)以外の、酸不安定基を有する構造単位(a1)〔他の構造単位(a1)〕を有していてもよい。
このような他の構造単位(a1)としては、例えば、以下の式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−3)」という)から誘導されるものが挙げられる。

Figure 2012168497
式(a1−3)中、
a9は、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基又は基−COORa13(ここで、Ra13は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基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を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい)を表す。
a10〜Ra12は、それぞれ独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表すか、或いは、Ra10及びRa11が結合して、これらが結合している炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成し、脂肪族炭化水素基及び環を構成する水素原子は、ヒドロキシ基などで置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び環を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 The resin (A) has a structural unit (a1) [another structural unit (a1)] having an acid labile group other than the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2). Also good.
Examples of such other structural unit (a1) are derived from a monomer having a norbornene ring represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”). Can be mentioned.
Figure 2012168497
In formula (a1-3),
R a9 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a carboxyl group, a cyano group or a group —COOR a13 (where R a13 is an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms) Represents a hydrocarbon group, a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and a methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. May be present).
R a10 to R a12 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other together with the carbon atom to which these are bonded, The aliphatic hydrocarbon group and the hydrogen atom constituting the ring forming a ring of 3 to 20 may be substituted with a hydroxy group or the like, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group and the ring is oxygen An atom or a carbonyl group may be substituted.

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

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

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

モノマー(a1−3)を用いて樹脂(A)を製造した場合、この樹脂(A)にはモノマー(a1−3)に由来する、立体的に嵩高い構造単位(a1)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(a1)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 (a1) derived from the monomer (a1-3). Become. Thus, if a resist pattern is manufactured with this resist composition containing resin (A) which has a three-dimensionally bulky structural unit (a1), a resist pattern can be obtained with better resolution. Furthermore, since a rigid norbornane ring can be introduced into the main chain of the resin (A) by using the monomer (a1-3), this resist composition containing the resin (A) is a resist excellent in dry etching resistance. There is a tendency that a pattern is easily obtained.

樹脂(A)が、モノマー(a1−3)に由来する構造単位を有する場合、良好な解像度でレジストパターンを製造でき、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという観点から、樹脂(A)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。   When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-3), it is possible to produce a resist pattern with good resolution and from the viewpoint that a resist pattern excellent in dry etching resistance can be easily obtained. The content ratio of the structural unit derived from the monomer (a1-3) to the total structural unit (100 mol%) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%. The range of 85 mol% is more preferable.

さらに、酸不安定基(2)を有するモノマーとして、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)を用いてもよい。

Figure 2012168497
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、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、単結合又は置換基を有していていもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は−N(R)−で示される基に置き換わっていてもよい。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a3は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の炭化水素基である。 Furthermore, as the monomer having an acid labile group (2), for example, a monomer represented by the following formula (a1-4) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-4)”) may be used.
Figure 2012168497
In formula (a1-4),
R a32 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or 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 C 1-17 aliphatic hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group includes an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl The group may be replaced with a group, a sulfonyl group, or a group represented by -N (R d )-. Here, R d represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.

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

式(a1−4)においては、アルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
アルコキシ基としては、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
a2の脂肪族炭化水素基としては、好ましくは、鎖式脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくはアルカンジイル基である。
a3の炭化水素基としては、好ましくは、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基である。
In formula (a1-4), the alkyl group 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 alkoxy group, a methoxy group and an ethoxy group are more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
The aliphatic hydrocarbon group for X a2 is preferably a chain aliphatic hydrocarbon group, more preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group, and still more preferably an alkanediyl group.
The hydrocarbon group for Y a3 is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.

モノマー(a1−4)としては、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of the monomer (a1-4) include the following monomers.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
ここに示すモノマー(a1−4)において、以下に示す部分構造(V)を部分構造(P)に置き換えたものもモノマー(a1−4)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012168497
Figure 2012168497
In the monomer (a1-4) shown here, the partial structure (V) shown below can be replaced with the partial structure (P) as a specific example of the monomer (a1-4).
Figure 2012168497

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(a1)においても、(メタ)アクリル系モノマーが好ましく、このような(メタ)アクリル系モノマーとしては、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)が挙げられる。

Figure 2012168497
[式(a1−5)中、
31は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基又は水素原子、ハロゲン原子を表す。
〜Lは、オキシ基、チオキシ基又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。ここで、k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基を構成するメチレン基は、オキシ基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs2は、それぞれ独立して、0〜4の整数を表す。] Also in the monomer (a1) having an acid labile group (2), a (meth) acrylic monomer is preferable. As such a (meth) acrylic monomer, for example, a monomer represented by the formula (a1-5) (Hereinafter referred to as “monomer (a1-5)” in some cases).
Figure 2012168497
[In the formula (a1-5),
R 31 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom, or a halogen atom.
L 1 to L 3 represent a group represented by an oxy group, a thioxy group, or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. Here, k1 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group constituting the alkanediyl group may be replaced with an oxy group or a carbonyl group.
s1 and s2 each independently represents an integer of 0 to 4. ]

式(a1−5)においては、R31は、好ましくは、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基であり、より好ましくは水素原子及びメチル基である。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であることが好ましい。
s1は、1が好ましい。
s2は、0〜2が好ましい。
は、単結合又は−CH−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R 31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group and a trifluoromethyl group, more preferably a hydrogen atom and a methyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
As for s2, 0-2 are preferable.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012168497
As a monomer (a1-5), the following monomers are mentioned, for example.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
ここに示すモノマー(a1−5)において、上述した部分構造(P)を部分構造(V)に置き換えたものもモノマー(a1−5)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012168497
In the monomer (a1-5) shown here, one in which the partial structure (P) described above is replaced with the partial structure (V) can also be given 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(a1)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 (a1) derived from the monomer (a1-5), the content is 10 to 95 mol with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). % Range is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is more preferable.

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

Figure 2012168497
Furthermore, a monomer for deriving another structural unit having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond in the molecule may be used for the production of the resin (A).
Examples of such a monomer include the following monomers.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

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

樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する、酸不安定基を有する構造単位の含有割合は、好ましくは10〜80モル%の範囲であり、より好ましくは20〜60モル%の範囲である。
樹脂(A)が、アダマンタン環を有する構造単位(a1)、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。この範囲とすることにより、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。
The content ratio of the structural unit having an acid labile group to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A) is preferably in the range of 10 to 80 mol%, more preferably in the range of 20 to 60 mol%. It is.
When the resin (A) contains the structural unit (a1) having an adamantane ring, particularly the structural unit (a1-1), the structural unit (a1-1) is used with respect to the total amount (100 mol%) of the structural unit (a1). ) Is preferably 15 mol% or more. By setting it as this range, there exists a tendency for the dry etching tolerance of the resist pattern obtained from this resist composition containing resin (A) to become more favorable.

<酸安定構造単位>
樹脂(A)は、構造単位(a)及び構造単位(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)を有していることが好ましい。
<Acid stable structural unit>
Resin (A) has, in addition to structural unit (a) and structural unit (a1), a structural unit having no acid labile group (hereinafter, sometimes referred to as “acid-stable structural unit”). Is preferred.

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。なお、構造単位(a1)の含有割合を基準にして、酸安定性構造単位の含有割合を定めるときは、構造単位(a)を酸安定構造単位に含めて含有割合を算出する。   When the resin (A) has an acid stable structural unit, the ratio of the content ratio of the structural unit (a1) to the content ratio of the acid stable structural unit is [structural unit (a1)] / [acid stable structural unit]. In terms of expression, it is preferably 10 to 80 mol% / 90 to 20 mol%, and more preferably 20 to 60 mol% / 80 to 40 mol%. When the content ratio of the acid stable structural unit is determined based on the content ratio of the structural unit (a1), the structural ratio is calculated by including the structural unit (a) in the acid stable structural unit.

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、場合により「酸安定構造単位(a2)」という)及び/又はラクトン環を有する酸安定構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位(a3)」という)を有する樹脂(A)は、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る。また、この本レジスト組成物は良好な解像度で、レジストパターンを製造することができる。   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 sometimes referred to as “acid stable structural unit (a3)”) When the resist composition containing the resin (A) is applied to a substrate, a coating film formed on the substrate or a composition layer obtained from the coating film is placed between the resin (A) and the substrate. It becomes easy to express excellent adhesiveness. In addition, this resist composition can produce a resist pattern with good resolution.

<酸安定構造単位(a2)>
酸安定構造単位(a2)を樹脂(A)に導入する場合、樹脂(A)を含有する本レジスト組成物からレジストパターンを製造する際の露光源の種類によって、各々、酸安定構造単位(a2)を1種又は2種以上選択することができる。例えば、本レジスト組成物を、KrFエキシマレーザ(波長:248nm)、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、フェノール性水酸基を有する酸安定構造単位(a2−0)を樹脂(A)に導入することが好ましい。
短波長のArFエキシマレーザ(波長:193nm)を露光源とする露光を用いる場合は、酸安定構造単位(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定構造単位を樹脂(A)に導入することが好ましい。
なお、以下の説明において、酸安定構造単位(a2)を誘導するモノマーを「酸安定モノマー(a2)」といい、酸安定構造単位(a3)を誘導するモノマーを「酸安定モノマー(a3)」という。また、ここでいう酸安定モノマー(a2)及び酸安定モノマー(a3)に加え、後述する酸安定モノマー(a4)などの酸安定構造単位を誘導するモノマーを「酸安定モノマー」と総称する。
<Acid stable structural unit (a2)>
When the acid stable structural unit (a2) is introduced into the resin (A), each of the acid stable structural units (a2) depends on the type of exposure source used when producing a resist pattern from the resist composition containing the resin (A). 1) or 2 or more types can be selected. For example, when this resist composition is used for exposure using a high energy beam such as a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm), an electron beam or EUV light as an exposure source, the acid stable structural unit (a2) is phenolic. It is preferable to introduce an acid stable structural unit (a2-0) having a hydroxyl group into the resin (A).
When using exposure using a short wavelength ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source, an acid stable structural unit represented by the formula (a2-1) described later is used as a resin ( It is preferable to introduce into A).
In the following description, the monomer that derives the acid stable structural unit (a2) is referred to as “acid stable monomer (a2)”, and the monomer that derives the acid stable structural unit (a3) is referred to as “acid stable monomer (a3)”. That's it. In addition to the acid-stable monomer (a2) and acid-stable monomer (a3) mentioned here, monomers that derive an acid-stable structural unit such as the acid-stable monomer (a4) described later are collectively referred to as “acid-stable monomer”.

<酸安定構造単位(a2−0)>
酸安定構造単位(a2)としては、以下の式(a2−0)で表されるもの(以下、場合により「酸安定構造単位(a2−0)」という)を挙げることができる。

Figure 2012168497
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 those represented by the following formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-0)”).
Figure 2012168497
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.

式(a2−0)においては、Ra30は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基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。
In Formula (a2-0), R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

酸安定構造単位(a2−0)を与えるモノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a2−0)」という)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2012168497
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 that gives the acid stable structural unit (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a2-0)”) include the following monomers.
Figure 2012168497
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、この酸安定モノマー(a2−0)にあるフェノール性水酸基が適当な保護基で保護されているモノマーを用いることもできる。ここでいう保護基としては、例えば、アセチル基などが好ましい。アセチル基で保護されたフェノール性水酸基は、酸との接触により該アセチル基が脱保護されるため、アセチル基で保護された酸安定構造単位(a2−0)の前駆構造単位からは、脱保護することにより、酸安定構造単位(a2−0)が得られる。ただし、樹脂(A)は上述のとおり、酸不安定基を持つ構造単位(a1)を有しているので、フェノール性水酸基が適当な保護基で保護されてなる前駆構造単位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にして、脱保護を実施する必要がある。   When the resin (A) is produced using such an acid stable monomer (a2-0), a monomer in which the phenolic hydroxyl group in the acid stable monomer (a2-0) is protected with an appropriate protecting group Can also be used. As the protecting group here, for example, an acetyl group is preferred. Since the phenolic hydroxyl group protected with an acetyl group is deprotected by contact with an acid, it is deprotected from the precursor structural unit of the acid stable structural unit (a2-0) protected with an acetyl group. By doing so, an acid stable structural unit (a2-0) is obtained. However, since the resin (A) has the structural unit (a1) having an acid labile group as described above, when the precursor structural unit in which the phenolic hydroxyl group is protected with an appropriate protecting group is deprotected. In this case, it is necessary to carry out deprotection so that the acid labile group of the structural unit (a1) is not significantly impaired.

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

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a2−0)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜95モル%の範囲から選ばれ、10〜80モル%の範囲がより好ましく、15〜80モル%の範囲がさらに好ましい。   When resin (A) has an acid stable structural unit (a2-0), the content rate is chosen from the range of 5-95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (A). The range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 15-80 mol% is more preferable.

<酸安定構造単位(a2−1)>
酸安定構造単位(a2−1)は、以下の式(a2−1)で表されるものである。

Figure 2012168497
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)>
The acid stable structural unit (a2-1) is represented by the following formula (a2-1).
Figure 2012168497
In formula (a2-1),
L a3 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7), and * represents a bond with a carbonyl group (—CO—). Represent.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.

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

酸安定構造単位(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
As an acid stable structural unit (a2-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
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、部分構造(M)を部分構造(A1)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 2012168497
In the specific example of the acid stable structural unit (a2-1) represented by any one of the formulas (a2-1-1) to (a2-1-17), the partial structure (M) is changed to the partial structure (A1). The substituted one can also be given as a specific example of the acid stable structural unit (a2-1).

酸安定構造単位(a2−1)の中でも、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−13)及び式(a2−1−15)のいずれかで表される酸安定構造単位(a2−1)並びにこれらの酸安定構造単位(a2−1)の部分構造(M)が部分構造(A1)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−1−アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルオキシカルボニル)メチルなどを、樹脂(A)製造用のモノマーとして用いればよい。   Among the acid stable structural units (a2-1), any one of the formula (a2-1-1), the formula (a2-1-2), the formula (a2-1-13) and the formula (a2-1-15) The acid stable structural unit (a2-1) represented by the formula (a2-1) and the partial structure (M1) of these acid stable structural units (a2-1) are preferably replaced by the partial structure (A1). The acid stable structural unit (a2-1) represented by any one of 1), formula (a2-1-2), formula (a2-1-13) and formula (a2-1-15) is more preferred. Resins (A) having these acid stable structural units (a2-1) are 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate or (meth) acrylic acid 1- (3,5-dihydroxy-1-adamantyloxycarbonyl) methyl 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。   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.

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

酸安定構造単位(a3)は好ましくは、以下の式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるものが挙げられる。樹脂(A)は、これらのうち1種のみを有していてもよく、2種以上を有していてもよい。なお、以下の説明においては、式(a3−1)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−1)」といい、式(a3−2)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−2)」といい、式(a3−3)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−3)」という。

Figure 2012168497
[式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立して、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。
a21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、p1が2以上の場合、複数のRa21は同一でも異なっていてもよい。
a22及びRa23は、それぞれ独立して、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、q1が2以上の場合、複数のRa22は、同一でも異なっていてもよく、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。
p1は、0〜5の整数を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。] The acid stable structural unit (a3) is preferably represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). Resin (A) may have only 1 type among these, and may have 2 or more types. In the following description, what is represented by the formula (a3-1) is referred to as “acid-stable structural unit (a3-1)”, and what is represented by the formula (a3-2) is “acid-stable structural unit ( a3-2) ”, and the compound represented by formula (a3-3) is referred to as“ acid-stable structural unit (a3-3) ”.
Figure 2012168497
[In Formula (a3-1)-Formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently 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 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same or different.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when q1 is 2 or more, a plurality of R a22 s are the same or different. Alternatively , when r1 is 2 or more, the plurality of R a23 may be the same or different.
p1 represents an integer of 0 to 5.
q1 represents an integer of 0 to 3.
r1 represents an integer of 0 to 3. ]

式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、それぞれ独立に、酸素原子又はk3が1〜4の整数である*−O−(CH2k3−CO−O−で表される基が好ましく、酸素原子又は、*−O−CH2−CO−O−がより好ましく、さらに好ましくは酸素原子である。
a18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。
In formula (a3-1) to formula (a3-3), L a4 to L a6 are each independently an oxygen atom or k3 is an integer of 1 to 4 * —O— (CH 2 ) k3 —CO— A group represented by O— is preferred, an oxygen atom or * —O—CH 2 —CO—O— is more preferred, and an oxygen atom is more preferred.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 or 1.

酸安定構造単位(a3−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of the acid stable structural unit (a3-1) include the following.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

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 2012168497
Examples of the acid stable structural unit (a3-2) include the following.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

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 2012168497

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、上述したように、部分構造(M)を部分構造(A1)に置き換えたものも、各々酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)の具体例として挙げることができる。また、この例示において、ラクトン環が有する置換基(Ra21〜Ra23)としてメチル基を有するものも例示したが、このメチル基を上述のような基に置き換えたものも、酸安定構造単位(a3)の具体例として挙げられる。 Examples of the acid stable structural unit (a3-3) include the following.
Figure 2012168497

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 which the partial structure (M) is replaced with the partial structure (A1), the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit, respectively, It can be mentioned as a specific example of (a3-3). Moreover, in this illustration, those having a methyl group as an example of the substituent (R a21 to R a23 ) of the lactone ring are also exemplified, but those in which this methyl group is replaced with the above-described groups are also acid stable structural units ( Specific examples of a3) are mentioned.

酸安定構造単位(a3)の中でも、α−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイロキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、(メタ)アクリル酸(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロ−2−オキソ−3−フリル及び(メタ)アクリル酸2−(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イルオキシ)−2−オキソエチルなどから誘導される酸安定構造単位(a3)が好ましい。 Among the acid stable structural units (a3), α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α -(Meth) acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1 .0 3,7] nonane-2-yl, (meth) acrylic acid 2- tetrahydro-2-oxo-3-furyl, and (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1 .0 3,7] nonane-2-yloxy) -2-oxoethyl acid derived from such stable structural unit (a3) is preferable.

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)からなる群より選ばれる酸安定構造単位(a3)を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜70モル%の範囲から選ばれ、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 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 (A). % Range is more preferred.

<酸安定モノマー(a4)>
樹脂(A)製造には、その他の酸安定モノマー(a4)を用いてもよい。
酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(a4−1)で表される無水マレイン酸、式(a4−2)で表される無水イタコン酸、及び、式(a4−3)で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−3)」という)などを挙げることができる。

Figure 2012168497
式(a4−3)中、
a25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、シアノ基、カルボキシ基又は基−COORa27(ここで、Ra27は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。但し−COORa27が酸不安定基となるものは除く(即ちRa27は、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は互いに結合して−CO−O−CO−を形成する。 <Acid-stable monomer (a4)>
For the production of the resin (A), other acid stable monomers (a4) may be used.
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 2012168497
In formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group or a group —COOR a27 (wherein R a27 represents Represents a C1-C18 aliphatic hydrocarbon group, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group, provided that -COOR a27 is an acid labile group. (i.e. R a27 may include not those tertiary carbon atom is bonded to -O-) except those represent a), or R a25 and R a26 are bonded to each other forming a -CO-O-CO- To do.

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

酸安定モノマー(a4−3)としては、例えば、2−ノルボルネン、2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、5−ノルボルネン−2−メタノール、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, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride and the like.

樹脂(A)が、式(a4−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a4−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及び酸安定モノマー(a4−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる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%の範囲から選ばれ、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。   The resin (A) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and an acid stable monomer (a4- In the case of having a structural unit selected from the group consisting of structural units derived from 3), the total content is from 2 to 40 mol% with respect to the total structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 3 to 30 mol% is preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.

また、樹脂(A)製造には、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(a4−4)」という)を用いてもよい。

Figure 2012168497
In the production of the resin (A), for example, a monomer having a fluorine atom as shown below (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4-4)”) may be used.
Figure 2012168497

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

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%の範囲から選ばれ、2〜15モル%の範囲が好ましく、3〜10モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-4), the total content is 1 to 20 mol relative to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). %, Preferably in the range of 2-15 mol%, more preferably in the range of 3-10 mol%.

樹脂(A)の製造には、以下の式(3)で表される基を有する酸安定モノマー(a4−5)を用いることもできる。

Figure 2012168497
[式(3)中、
10は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。] For the production of the resin (A), an acid stable monomer (a4-5) having a group represented by the following formula (3) can also be used.
Figure 2012168497
[In Formula (3),
R 10 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

フッ化アルキル基としては、ジフルオロメチル基、パーフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、パーフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(パーフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロペンチル基、2−(パーフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、パーフルオロペンチルメチル基及びパーフルオロヘキシル基が挙げられる。   Examples of the fluorinated alkyl group include difluoromethyl group, perfluoromethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1, 1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2- 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, , 1,2,2,3,3,4,4-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 perfluorohexyl groups.

式(3)においては、フッ化アルキル基は、その炭素数が1〜4であるものが好ましく、ペルフルオロメチル基、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、ペルフルオロメチル基が特に好ましい。   In the formula (3), the fluorinated alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and a perfluoropropyl group, and particularly preferably a perfluoromethyl group.

酸安定モノマー(a4−5)としては、例えば、以下で表されるものが挙げられる。

Figure 2012168497
As an acid stable monomer (a4-5), what is represented by the following is mentioned, for example.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
ここに示した酸安定モノマー(a4−5)の具体例において、上述した部分構造(P)を、部分構造(V)に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−5)の具体例として挙げることができる。
Figure 2012168497
In the specific examples of the acid-stable monomer (a4-5) shown here, those obtained by replacing the partial structure (P) with the partial structure (V) are also given as specific examples of the acid-stable monomer (a4-5). be able to.

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、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲から選ばれ、3〜25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。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-5), the content is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 3 to 25 mol% is preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.

樹脂(A)の製造には、以下の式(4)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 2012168497
[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−〕を構成するメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよく、当該アル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。] For the production of the resin (A), an acid stable monomer (a4) having a group represented by the following formula (4) can also be used.
Figure 2012168497
[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. May be replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, and a hydrogen atom contained in the alkylene chain may be replaced with a fluorine atom.
m10 represents an integer of 1 to 12. ]

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

11としては、以下のものが挙げられる。*は炭素原子との結合手である。

Figure 2012168497
Examples of R 11 include the following. * A bond with a carbon atom.
Figure 2012168497

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

Figure 2012168497
Examples of the hetero atom that the hydrocarbon in R 12 may contain include a halogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom. Moreover, the form containing a sulfonyl group and a carbonyl group as a coupling group may be sufficient.
Examples of R 12 containing such a heteroatom include the following groups.
Figure 2012168497

としては、下記に示す基が挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of A 3 include the following groups.
Figure 2012168497

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(a4−6)で表される酸安定モノマーが挙げられる。

Figure 2012168497
[式(a4−6)中、
13は、水素原子又はメチル基を表す。
11、R12及びAは、前記と同義である。] As an acid stable monomer (a4) containing group represented by Formula (4), the acid stable monomer represented by Formula (a4-6) is mentioned, for example.
Figure 2012168497
[In the formula (a4-6),
R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 11 , R 12 and A 3 are as defined above. ]

酸安定モノマー(a4−6)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
ここに示した酸安定モノマー(a4−6)の具体例において、上述したように、部分構造(V)を部分構造(P)に置き換えたものもモノマー(a4−6)の具体例として挙げることができる。 As an acid stable monomer (a4-6), the following are mentioned, for example.
Figure 2012168497
In the specific example of the acid-stable monomer (a4-6) shown here, as described above, the partial structure (V) is replaced with the partial structure (P) as a specific example of the monomer (a4-6). Can do.

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、1〜30モル%の範囲から選ばれ、3〜25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。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-6), the content is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of 3 to 25 mol% is preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.

さらに、酸安定モノマー(a4)として、例えば、以下の式(a4−7)で表されるモノマーを用いてもよい。

Figure 2012168497
[式(a4−7)中、
環Wは、炭素数3〜36の環式脂肪族炭化水素を表す。
は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子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。] Furthermore, as the acid stable monomer (a4), for example, a monomer represented by the following formula (a4-7) may be used.
Figure 2012168497
[In the formula (a4-7),
Ring W 2 represents a cyclic aliphatic hydrocarbon of 3 to 36 carbon atoms.
A 4 represents an aliphatic hydrocarbon group of a single bond or a C 1-17 methylene groups constituting the aliphatic hydrocarbon group may but be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group, the A 4 Of these, the atom bonded to the oxygen atom is a carbon atom.
R 14 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

式(a4−7)においては、環Wは、炭素数は5〜18の環式脂肪族炭化水素が好ましく、6〜12の範囲がより好ましい。具体的には、上述した式(KA−1)〜式(KA−19)で示した脂環式炭化水素が挙げられる。すなわち、式(a4−7)において、

Figure 2012168497
で示される部分構造は、式(KA−1)〜式(KA−19)の脂環式炭化水素を構成する水素原子の1個がAとの結合手に、脂環式炭化水素の環原子である炭素原子の1つに結合している2つの水素原子が、−O−CO−R15又は−O−CO−R16との結合手に置き換わったものを挙げることができる。
としては、シクロヘキサン環、アダマンタン環及びノルボルネン環が特に好ましい。 In formula (A4-7), the ring W 2 has a carbon number of preferably cycloaliphatic hydrocarbons having 5 to 18, 6 to 12 more preferably in the range of. Specifically, the alicyclic hydrocarbon shown by the formula (KA-1)-the formula (KA-19) mentioned above is mentioned. That is, in formula (a4-7),
Figure 2012168497
In the partial structure represented by the formula (KA-1) to (KA-19), one of the hydrogen atoms constituting the alicyclic hydrocarbon in the bond to A 4 is a ring of the alicyclic hydrocarbon. two hydrogen atoms bonded to one carbon atom is an atom that, there may be mentioned those replaced by bond to -O-CO-R 15 or -O-CO-R 16.
As W 2 , a cyclohexane ring, an adamantane ring and a norbornene ring are particularly preferable.

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

Figure 2012168497
式中、
X1及びXX2は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、XX1及びXX2がともに単結合であることはなく、式(X−A)、式(X−B)及び式(X−C)で表される基の総炭素数は17以下である。 As the substituent in the aliphatic hydrocarbon group for A 4 , for example, a halogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, an acyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group are preferable.
The A 4, for example, it has suitable aliphatic hydrocarbon group formed by combining alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group. Examples of such an aliphatic hydrocarbon group include groups represented by the following formula (X x -A), formula (X x -B), and formula (X x -C).
Figure 2012168497
Where
X X1 and X X2 each independently represent a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and X X1 and X X2 are not single bonds, The total number of carbon atoms of the groups represented by formula (X x -A), formula (X x -B), and formula (X x -C) is 17 or less.

における脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、式(a)の基(a−1)で例示したものが挙げられる。
なかでも、Aは、単結合又は*−(CHs1−CO−O−(*は−O−との結合手を表し、s1は1〜6の整数を表す。)で表される基が好ましく、単結合又は*−CH−CO−O−(*は−O−との結合手を表す)で表される基がより好ましい。
Examples of the group in which the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group in A 4 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include those exemplified for the group (a-1) in the formula (a).
Among them, A 4 represents a single bond or * - represented by (* represents a binding position to -O-, s1 is an integer of 1~6.) - (CH 2) s1 -CO-O A group is preferable, and a group represented by a single bond or * —CH 2 —CO—O— (* represents a bond to —O—) is more preferable.

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

酸安定モノマー(a4−7)としては、例えば、以下に示すものが挙げられる。R14〜R16及びAは、上記と同義である。

Figure 2012168497
Examples of the acid stable monomer (a4-7) include those shown below. R 14 to R 16 and A 4 have the same meanings as described above.
Figure 2012168497

これらの中でも、

Figure 2012168497
で示されるモノマーがより好ましい。 Among these,
Figure 2012168497
The monomer shown by is more preferable.

酸安定モノマー(a4−7)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
ここに示した酸安定モノマー(a4−7)の具体例において、上述したように、部分構造(P)を部分構造(V)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られる。 Examples of the acid stable monomer (a4-7) include the following.
Figure 2012168497
In the specific example of the acid stable monomer (a4-7) shown here, as described above, the partial structure (P) is replaced with the partial structure (V). As mentioned.

酸安定モノマー(a4−7)は、式(a4−7−a)で表される化合物と、式(a4−7−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(a4−7−a)で表される化合物は例えば、特開2002−226436号公報に記載されている1−メタクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタンなどが挙げられる。 式(a4−7−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(a4−7−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 2012168497
[式(a4−7−a)及び式(a4−7−b)中
、A、R14、R15及びR16は、前記と同義である。] The acid stable monomer (a4-7) can be produced by reacting the compound represented by the formula (a4-7-a) with the compound represented by the formula (a4-7-b).
Examples of the compound represented by the formula (a4-7-a) include 1-methacryloyloxy-4-oxoadamantane described in JP-A-2002-226436. Examples of the compound represented by the formula (a4-7-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 (a4-7-b) to be used.
Figure 2012168497
[W 2 , A 4 , R 14 , R 15 and R 16 in the formula (a4-7-a) and the formula (a4-7-b) have the same meanings as described above. ]

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(AA)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲から選ばれ、3〜25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。   When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-7), the content is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (AA). The range of 3 to 25 mol% is preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.

<樹脂の製造>
樹脂(A)は、化合物(am)[化合物(am’)]と、モノマー(a1)と、必要に応じて、酸安定モノマーとを重合することによって製造することができる。より好ましくは、化合物(a’)と、モノマー(a1)と、酸安定モノマー(a2)及び/又は酸安定モノマー(a3)とを共重合することにより製造することができる。
樹脂(A)を製造する場合、モノマー(a1)として、アダマンチル基を有するモノマー(a1)[構造単位(a1−1)を誘導するモノマー(a1)]及びシクロへキシル基を有するモノマー(a1)[構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)]のうち、少なくとも1種を用いることが好ましく、構造単位(a1−1)を誘導するモノマー(a1)を用いることがさらに好ましい。酸安定モノマーとしては、酸安定構造単位(a2−1)を誘導するモノマー[酸安定モノマー(a2)]及び酸安定構造単位(a3)を誘導するモノマー[酸安定モノマー(a3)]を用いることが好ましい。酸安定モノマー(a3)としては、酸安定構造単位(a3−1)及び酸安定構造単位(a3−2)の少なくとも1種を誘導する酸安定モノマーを用いることが好ましい。樹脂(A)は、このようなモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)に供することにより製造することができる。
<Manufacture of resin>
The resin (A) can be produced by polymerizing the compound (am) [compound (am ′)], the monomer (a1), and, if necessary, an acid stable monomer. More preferably, it can be produced by copolymerizing the compound (a ′), the monomer (a1), the acid stable monomer (a2) and / or the acid stable monomer (a3).
In the case of producing the resin (A), as the monomer (a1), the monomer (a1) having an adamantyl group [the monomer (a1) deriving the structural unit (a1-1)] and the monomer (a1) having a cyclohexyl group Among [monomer (a1) for deriving structural unit (a1-2)], it is preferable to use at least one, and it is more preferable to use monomer (a1) for deriving structural unit (a1-1). As an acid stable monomer, a monomer [acid stable monomer (a2)] for deriving acid stable structural unit (a2-1) and a monomer [acid stable monomer (a3)] for deriving acid stable structural unit (a3) are used. Is preferred. As the acid stable monomer (a3), it is preferable to use an acid stable monomer that derives at least one of an acid stable structural unit (a3-1) and an acid stable structural unit (a3-2). The resin (A) can be produced by subjecting such a monomer 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以下であることが好ましく、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は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものであり、該分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more and 50,000 or less, and more preferably 3,000 or more and 30,000 or less. In addition, the weight average molecular weight here is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis, and the detailed analysis conditions of this analysis are explained in full detail in the Example of this application.

<酸発生剤(B1)>
酸発生剤(B1)は、前記式(B1)で表されるスルホン酸塩である。繰り返しになるが、式(B1)を以下に示す。

Figure 2012168497
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の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、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。 <Acid generator (B1)>
The acid generator (B1) is a sulfonate salt represented by the formula (B1). Again, formula (B1) is shown below.
Figure 2012168497
In formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. Good.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. May be.
Z + represents an organic cation.

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

b1における脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、以下の式(b1−1)〜式(b1−6)のいずれかで示される基が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側の結合手は、C(Q1)(Q2)と結合し、右側の結合手はYと結合している。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。*は結合手を表し、一方はYと、他方はCQの炭素原子と結合している。

Figure 2012168497
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の脂肪族炭化水素基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を表す。
b4は、炭素数1〜13の脂肪族炭化水素基を表し、Lb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
b5は、炭素数1〜15の脂肪族炭化水素基を表す。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の脂肪族炭化水素基を表し、Lb6及びLb7の合計炭素数の上限は16である。
b8は、炭素数1〜14の脂肪族炭化水素基を表す。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の脂肪族炭化水素基を表し、Lb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。 Methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group for L b1 is, those which replaced by an oxygen atom or a carbonyl group, for example, represented by any one of the following formulas (b1-1) ~ formula (b1-6) Groups. Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) has its left and right are described in accordance with the formula (B1), the left bond is, C (Q 1) (Q 2) coupled with and The right hand is connected to Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6). * Represents a bond, one bonded to Y and the other bonded to a carbon atom of CQ 1 Q 2 .
Figure 2012168497
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms, and the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and the upper limit of the total carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, and the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12.

式(b1−1)で表される2価の基は、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
As for bivalent group represented by a formula (b1-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2012168497

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 2012168497
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012168497

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 2012168497
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012168497

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 2012168497
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012168497

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 2012168497
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2012168497

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 2012168497
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2012168497

b1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれかで表される基であり、さらに好ましくは式(b1−1)〜式(b1−3)のいずれかで表される基である。
これらの中でも、Lb1として、式(b1−1)で表される2価の基、Lb2が単結合又はメチレン基である式(b1−1)で表される2価の基がより好ましい。
L b1 is preferably a group represented by any one of formulas (b1-1) to (b1-4), and more preferably any one of formulas (b1-1) to (b1-3). It is a group represented.
Among these, as L b1 , a divalent group represented by the formula (b1-1) and a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or a methylene group are more preferable. .

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

Yはアルキル基及び脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数3〜12の脂環式炭化水素基がさらに好ましく、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基が特に好ましい。
Yにおける脂肪族炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子(但し、フッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基(式中、Rb1は、炭素数1〜16の炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す)などが挙げられる。ここで、芳香族炭化水素基及びアラルキル基には、例えば、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基をさらに有していてもよい。
Yの脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、環状エーテル基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった基)、環状ケトン基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基の1つ又は2つがカルボニル基に置き換わった基)、スルトン環基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基)及びラクトン環基(脂環式炭化水素基を構成するメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基)などが挙げられる。
Y is preferably an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and an alicyclic hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms. The group is particularly preferred.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group in Y include, for example, a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, A aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group or a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 (wherein R b1 is the number of carbon atoms) Represents a hydrocarbon group of 1 to 16. j2 represents an integer of 0 to 4). Here, the aromatic hydrocarbon group and the aralkyl group may further have, for example, an alkyl group, a halogen atom or a hydroxy group.
Examples of the group in which the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group of Y is replaced by an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group include a cyclic ether group (one or two of the methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon group). One is replaced by an oxygen atom), a cyclic ketone group (a group in which one or two of the methylene groups constituting the alicyclic hydrocarbon group are replaced by a carbonyl group), a sultone ring group (which forms an alicyclic hydrocarbon group) Of two methylene groups adjacent to each other are groups in which oxygen atoms and sulfonyl groups are replaced, respectively, and lactone ring groups (methylene groups constituting alicyclic hydrocarbon groups are adjacent to each other). , Groups in which oxygen atoms and carbonyl groups are substituted, respectively).

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

Figure 2012168497
A preferred group of the alicyclic hydrocarbon group of Y is an alicyclic hydrocarbon group represented by any of the following formulas (Y1) to (Y5), and among these, the formula (Y1), The alicyclic hydrocarbon group represented by any one of the formula (Y2), the formula (Y3) and the formula (Y5) is more preferable, and the alicyclic represented by any one of the formula (Y1) and the formula (Y2). A hydrocarbon group is particularly preferred.
Figure 2012168497

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 2012168497
なかでも、Yとしては、ヒドロキシアダマンチル基が特に好ましい。 Specific examples of the alicyclic hydrocarbon group having a substituent are as follows.
Figure 2012168497
Among these, as Y, a hydroxyadamantyl group is particularly preferable.

酸発生剤(B1)を構成するスルホン酸アニオンとしては、例えば、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)で表されるものが挙げられる。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。 As a sulfonate anion which comprises an acid generator (B1), what is represented by a formula (b1-1-1)-a formula (b1-1-9) is mentioned, for example. 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 2012168497
Figure 2012168497

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.

スルホン酸アニオンとして、Lb1が、式(b1−1)で表される基が好ましく、Yが、式(Y1)又は式(Y2)で表される脂環式炭化水素基であるものが好ましい。
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 2012168497
As the sulfonate anion, L b1 is preferably a group represented by the formula (b1-1), and Y is an alicyclic hydrocarbon group represented by the formula (Y1) or the formula (Y2). .
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 2012168497

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 2012168497
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 2012168497

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 2012168497
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 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

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 2012168497
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 2012168497

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 2012168497
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 2012168497

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 2012168497
Y may be an alkyl group. Examples of such a sulfonate anion include those represented by the following formula (b1-s-42).
Figure 2012168497

酸発生剤(B1)中の有機カチオン(Z+)は例えば、オニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及びホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、さらに好ましくは、以下の式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表される有機カチオンである。

Figure 2012168497
Examples of the organic cation (Z + ) in the acid generator (B1) include an onium cation, a sulfonium cation, an iodonium cation, an ammonium cation, a benzothiazolium cation, and a phosphonium cation. Among these, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and an organic cation represented by any of the following formulas (b2-1) to (b2-4) is more preferable. .
Figure 2012168497

式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、この炭化水素基のうちでは、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。Rb4とRb5が一緒になってヘテロ原子を有してもよい環を形成してもよい。前記アルキル基は、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、前記脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。
b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
b9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。
b11は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
b9〜Rb11は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基であり、この脂肪族炭化水素基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及び/又はRb11とRb12は、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)は脂環式炭化水素又は該脂環式炭化水素を構成するメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わった環である。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and among these hydrocarbon groups, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and an alicyclic carbonization having 3 to 18 carbon atoms. A hydrogen group and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms are preferred. R b4 and R b5 may be combined to form a ring that may have a hetero atom. 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 a saturated cyclic carbonization having 3 to 18 carbon atoms. You may have a hydrogen group or a C1-C12 alkoxy group.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms.
R b11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b9 to R b11 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, and when the aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group, the number of carbon atoms is preferably 1 to 12, and the aliphatic hydrocarbon group Is an alicyclic hydrocarbon group, the carbon number thereof is preferably 3 to 18, and more preferably 4 to 12.
R b12 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. Among these hydrocarbon groups, the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or 1 to 12 carbon atoms. It may have an alkylcarbonyloxy group.
R b9 and R b10 and / or R b11 and R b12 may be independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring). In the 3-membered ring to 12-membered ring (preferably 3-membered ring to 7-membered ring), an alicyclic hydrocarbon or a methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon is replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. It is a ring.

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

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

b9とRb10と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 ring formed by combining the combination of R b9 and R b10 include, for example, thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), thian-1-ium ring, and 1,4-oxathian-4-ium. A ring etc. are mentioned.
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.

中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、以下の式(b2−1−1)で表される有機カチオン〔以下、「カチオン(b2−1−1)」という〕がより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、R19、R20及びR21がいずれもメチル基である。)がさらに好ましい。

Figure 2012168497
式(b2−1−1)中、
b19〜Rb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表し、該脂肪族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよい。Rb19〜Rb21から選ばれる2つが一緒になってヘテロ原子を有してもよい環を形成してもよい。
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〜Rb21はそれぞれ独立であり、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。 Among them, a cation (b2-1) is preferable, an organic cation represented by the following formula (b2-1-1) [hereinafter referred to as “cation (b2-1-1)”] is more preferable, and a triphenylsulfonium cation (In formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0) or tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 1, R 19 , R 20 and R 21 are all methyl groups).
Figure 2012168497
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 each independently represents a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms; The hydrocarbon group may have a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group. Good. Two members selected from R b19 to R b21 may be combined to form a ring which may have a hetero atom.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 to R b21 are independent from each other. When w2 is 2 or more, the 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.

式(b2−1−1)においては、脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜12であることが好ましく、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より好ましい。
b19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。
In the formula (b2-1-1), the aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and the alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms. Is more preferable.
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. .

カチオン(b2−1−1)としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of the cation (b2-1-1) include the following compounds.
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

カチオン(b2−2)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of the cation (b2-2) include the following.
Figure 2012168497

カチオン(b2−3)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012168497
Examples of the cation (b2-3) include the following.
Figure 2012168497

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

Figure 2012168497
Figure 2012168497

さらに好ましい酸発生剤(B1)は、式(B1−1)〜式(B1−20)で表される塩が挙げられ、より好ましくは、トリフェニルスルホニウムカチオンを含む式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)及び式(B1−14)のいずれかで表される酸発生剤(B1)が挙げられる。   More preferred acid generators (B1) include salts represented by formulas (B1-1) to (B1-20), and more preferably formulas (B1-1) and formulas containing a triphenylsulfonium cation. Any of (B1-2), Formula (B1-3), Formula (B1-6), Formula (B1-11), Formula (B1-12), Formula (B1-13), and Formula (B1-14) The acid generator (B1) represented by these is mentioned.

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

Figure 2012168497
Figure 2012168497

<塩基性化合物(C)>
塩基性化合物(C)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(B)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 (C)>
The basic compound (C) 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 (B) already described.

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、1級アミン、2級アミン及び3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 2012168497
[式(C1)中、
c1〜Rc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。] 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 2012168497
[In the formula (C1),
R c1 to R c3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, The hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and hydrogen contained in the aromatic hydrocarbon group The atom may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. Good. ]

Figure 2012168497
[式(C1−1)中、
c2及びRc3は、上記と同義である。
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、同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2012168497
[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 may be the same or different. ]

Figure 2012168497
[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。
n43は0〜8の整数を表し、n43が2以上のとき、複数のRc9は、同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2012168497
[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.
n43 represents an integer of 0 to 8, and when n43 is 2 or more, the plurality of R c9 may be the same or different. ]

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。   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 2012168497
[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 2012168497
[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 2012168497
[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 2012168497
[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-diphenyl Ethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane and the like,
Among these, diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is particularly preferable.

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

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

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が特に好ましい。   Among these, diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is particularly preferable.

<溶剤(D)>
本レジスト組成物に含有される溶剤(D)は、用いる樹脂の種類及びその量、酸発生剤(B)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 (D)>
The solvent (D) contained in the resist composition may be used on the substrate in the production of a resist pattern, which will be described later, according to the type and amount of the resin used and the type and amount of the acid generator (B). An optimal one can be appropriately selected from the viewpoint that the coating property when applying the resist composition is improved.

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

<その他の成分>
本レジスト組成物は、必要に応じて、樹脂(A)、酸発生剤(B)、溶剤(D)及び必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)以外の構成成分を含有していてもよい。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 (A), the acid generator (B), the solvent (D), and the basic compound (C) used as necessary, as necessary. Good. 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.

<本レジスト組成物の調製>
本レジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(B)及び溶剤(D)を混合するか又は樹脂(A)、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及び溶剤(D)を混合することにより調製することができる。必要に応じて成分(F)を混合することもある。
混合順序は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、用いる樹脂(A)などの種類や樹脂(A)などの溶剤(D)に対する溶解度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。
<Preparation of the present resist composition>
In the resist composition, the resin (A), the acid generator (B) and the solvent (D) are mixed, or the resin (A), the acid generator (B), the basic compound (C) and the solvent (D). Can be prepared by mixing. The component (F) may be mixed as necessary.
The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind etc. of resin (A) to be used, the solubility with respect to solvents (D), such as resin (A).
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.

溶剤(D)の含有割合は、上述のとおり、樹脂(A)の種類などに応じて適宜調節できるが、本レジスト組成物総質量に対して90質量%以上であることが好ましい。溶剤(D)の含有割合が90質量%である本レジスト組成物では、本レジスト組成物総質量に対する固形分の含有割合は10質量%に該当する。ここで、「固形分」とは、本レジスト組成物から溶剤を取り除いたものをいう。固形分の含有割合は、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。   As described above, the content of the solvent (D) can be appropriately adjusted according to the type of the resin (A), but is preferably 90% by mass or more based on the total mass of the resist composition. In the present resist composition in which the content ratio of the solvent (D) is 90% by mass, the content ratio of the solid content with respect to the total mass of the present resist composition corresponds to 10% by mass. Here, the “solid content” refers to a material obtained by removing the solvent from the present resist composition. The solid content can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography and gas chromatography.

このような含有割合で溶剤(D)を含むレジスト組成物は、例えば後述するレジストパターンの製造方法において、厚み30〜300nm程度の組成物層を形成可能な薄膜レジストとして適している。この観点からは、レジスト組成物総質量に対する溶剤(D)の含有割合は、より好ましくは92質量%以上であり、さらに好ましくは94質量%以上である。溶剤(D)の含有割合の上限は例えば、99.9質量%以下であり、好ましくは99質量%以下である。
この溶剤(D)の含有割合は、本レジスト組成物を調製する際の溶剤(D)の使用量により制御可能であり、本レジスト組成物を調製した後には、レジスト組成物を、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段に供して求めることもできる。
The resist composition containing the solvent (D) in such a content ratio is suitable as a thin film resist capable of forming a composition layer having a thickness of about 30 to 300 nm, for example, in a resist pattern manufacturing method described later. From this viewpoint, the content ratio of the solvent (D) with respect to the total mass of the resist composition is more preferably 92% by mass or more, and still more preferably 94% by mass or more. The upper limit of the content rate of a solvent (D) is 99.9 mass% or less, for example, Preferably it is 99 mass% or less.
The content ratio of the solvent (D) can be controlled by the amount of the solvent (D) used in preparing the resist composition. After preparing the resist composition, the resist composition is subjected to, for example, liquid chromatography. It can also be obtained by using a known analysis means such as chromatography or gas chromatography.

樹脂(A)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(A)の合計量から、好ましい範囲が選択される。例えば、固形分の総質量に対する樹脂の含有割合は、80質量%以上であることが好ましい。   A preferable range of the content ratio of the resin (A) to the resist composition is selected from the total amount of the resin (A) with respect to the total mass of the solid content of the resist composition. For example, the resin content relative to the total mass of the solid content is preferably 80% by mass or more.

酸発生剤(B)の含有質量は、本レジスト組成物に含まれる樹脂(A)の総質量に対して、好ましい範囲が選択される。例えば、樹脂(A)100質量部に対して、酸発生剤(B)が好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上である。また、樹脂(A)100質量部に対して、酸発生剤(B)が好ましくは40質量部以下であり、より好ましくは35質量部以下である。   A preferable range of the mass of the acid generator (B) is selected with respect to the total mass of the resin (A) contained in the resist composition. For example, the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more and more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin (A). The acid generator (B) is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 35 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the resin (A).

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

これら樹脂(A)及び酸発生剤(B)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は、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、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 the resin (A), the acid generator (B) and the basic compound (C) used as necessary can be controlled by the amount of each used in preparing the resist composition. It is. After preparing the resist composition, the resist composition can be obtained by subjecting the resist composition to known analysis means such as gas chromatography and liquid chromatography.

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

樹脂(A)、酸発生剤(B)及び溶剤(D)並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)又は成分(F)の各々を好ましい含有量で混合した後、孔径0.2μm程度のフィルターを用いてろ過等することにより、本レジスト組成物を調製することができる。   After mixing the resin (A), the acid generator (B), the solvent (D), and the basic compound (C) or the component (F) used as necessary at a preferable content, the pore size is about 0.2 μm. This resist composition can be prepared by filtering using the above filter.

<レジストパターンの製造方法>
続いて、本レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法について説明する。
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本レジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)基板上に塗布された本レジスト組成物から溶剤を除去することにより、該基板上に組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を現像する工程
を含む。
<Method for producing resist pattern>
Then, the manufacturing method of the resist pattern using this resist composition is demonstrated.
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition on a substrate;
(2) forming a composition layer on the substrate by removing the solvent from the resist composition applied on the substrate;
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) A step of developing the composition layer after heating is included.

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

工程(2)においては、塗布膜から溶剤(D)を除去する。このような溶剤除去は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いた加熱手段又は減圧装置を用いた減圧手段或いはこれらの手段を組み合わせて行われる。加熱手段や減圧手段の条件は、レジスト組成物に含まれる溶剤(D)の種類等に応じて調整されるが、例えばホットプレートを用いる加熱手段(ホットプレート加熱)では、ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度の範囲にしておけばよい。また、減圧手段では、適当な減圧機の中に、塗布膜が形成された基板を封入した後、該減圧機の内部圧力を1〜1.0×10Pa程度にすればよい。このようにして、基板上に組成物層が形成される。 In the step (2), the solvent (D) is removed from the coating film. Such solvent removal is performed by, for example, a heating unit using a heating device such as a hot plate, a decompression unit using a decompression unit, or a combination of these units. The conditions of the heating means and the decompression means are adjusted according to the type of the solvent (D) contained in the resist composition. For example, in the heating means (hot plate heating) using a hot plate, the surface temperature of the hot plate is set. What is necessary is just to set it as the range of about 50-200 degreeC. In the decompression means, after the substrate on which the coating film is formed is sealed in an appropriate decompressor, the internal pressure of the decompressor may be set to about 1 to 1.0 × 10 5 Pa. In this way, a composition layer is formed on the substrate.

工程(3)は組成物層を露光する工程であり、好ましくは、露光機を用いて該組成物層を露光することができる。この際には、微細加工を実施しようとする所望のパターンに応じたマスクを介して露光が行われる。露光機の露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2レーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。露光機は液浸露光機であってもよい。 Step (3) is a step of exposing the composition layer, and preferably the composition layer can be exposed using an exposure machine. At this time, exposure is performed through a mask corresponding to a desired pattern to be finely processed. As an exposure light source of the exposure machine, an ultraviolet light emitting device such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 laser (wavelength 157 nm), a solid laser light source (YAG 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.

上述のとおり、マスクを介して露光することにより、組成物層には露光された部分(露光部)及び露光されていない部分(未露光部)が生じる。露光部の組成物層では該組成物層に含まれる酸発生剤(B)が露光エネルギーを受けて酸を発生し、さらに発生した酸との作用により、樹脂(A)にある酸不安定基が脱保護反応を生じ、結果として露光部の組成物層にある樹脂(A)はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。一方、未露光部では露光エネルギーを受けていないため、樹脂(A)はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。このように、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。   As described above, by exposing through a mask, an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion) are generated in the composition layer. In the composition layer of the exposed portion, the acid generator (B) contained in the composition layer generates an acid upon receiving exposure energy, and further, an acid labile group in the resin (A) is generated by the action with the generated acid. Causes a deprotection reaction, and as a result, the resin (A) in the composition layer of the exposed portion becomes soluble in an alkaline aqueous solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (A) remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. Thus, the solubility with respect to aqueous alkali solution differs remarkably between the composition layer in an exposed part, and the composition layer in an unexposed part.

工程(4)においては、露光部で生じうる脱保護基反応及び/又はその進行を促進するために、加熱処理を行う。加熱処理は工程(2)で示したホットプレートを用いる加熱手段などが採用される。なお、工程(4)におけるホットプレート加熱では、ホットプレートの表面温度は50〜200℃程度が好ましく、70〜150℃程度がさらに好ましい。   In the step (4), a heat treatment is performed in order to promote a deprotecting group reaction that may occur in the exposed portion and / or its progress. For the heat treatment, a heating means using a hot plate shown in the step (2) is employed. In the hot plate heating in the step (4), the surface temperature of the hot plate is preferably about 50 to 200 ° C, more preferably about 70 to 150 ° C.

工程(5)は、加熱後の組成物層を現像する工程であり、好ましくは、加熱後の組成物層を現像装置により現像する。ここでいう現像とは、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させることにより、露光部の組成物層を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。これにより、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。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、(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. In this development, the composition layer after heating is brought into contact with an alkaline aqueous solution to dissolve the composition layer in the exposed portion in the alkaline aqueous solution, leaving the composition layer in the unexposed portion on the substrate. Thereby, 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).

得られたレジストパターンは、好ましくは超純水等でリンス処理を行い、さらに基板及びレジストパターン上に残存している水分を除去する。   The obtained resist pattern is preferably rinsed with ultrapure water or the like to further remove moisture remaining on the substrate and the resist pattern.

以上のような工程(1)〜工程(5)を含むレジストパターン製造方法によれば、本レジスト組成物は、優れたフォーカスマージン(DOF)でレジストパターンを製造することができる。また、本レジスト組成物に含有される樹脂(A)、酸発生剤(B)及び塩基性化合物(C)それぞれの含有割合等を調整することにより、工程(1)〜工程(5)を含むレジストパターン製造方法では、優れたラインエッジラフネス(LER)のレジストパターンが得られるという効果もある。   According to the resist pattern manufacturing method including the steps (1) to (5) as described above, this resist composition can manufacture a resist pattern with an excellent focus margin (DOF). In addition, steps (1) to (5) are included by adjusting the content of each of the resin (A), acid generator (B) and basic compound (C) contained in the resist composition. The resist pattern manufacturing method also has an effect that an excellent line edge roughness (LER) resist pattern can be obtained.

<用途>
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、EB用のレジスト組成物又はEUV露光機用のレジスト組成物、さらに液浸露光用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention comprises a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for EB or a resist composition for EUV exposure machines, and further for immersion exposure. It is suitable as a resist composition.

以下に、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。樹脂(A)の組成比(樹脂(A)製造に用いた各モノマーに由来する構造単位の、樹脂(A)に対する共重合比)は、重合終了後の反応液における未反応モノマー量を、液体クロマトグラフィーを用いて測定し、得られた結果から重合に用いられたモノマー量を求めることにより算出した。また、樹脂(A)の重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
Hereinafter, the present invention will be described 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 composition ratio of the resin (A) (copolymerization ratio of the structural unit derived from each monomer used for the production of the resin (A) to the resin (A)) is the amount of unreacted monomer in the reaction liquid after the polymerization is finished. It measured using the chromatography, and computed by calculating | requiring the monomer amount used for superposition | polymerization from the obtained result. The weight average molecular weight of the resin (A) is a value determined by gel permeation chromatography.
The analysis conditions of gel permeation chromatography are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型)を用い、分子ピークを測定することで確認した。   The structure of the compound was confirmed by measuring the molecular peak using mass spectrometry (LC is model 1100 manufactured by Agilent, and MASS is LC / MSD manufactured by Agilent).

合成例1
〔式(M−D)で表される化合物の合成;化合物(am’)製造に係る実施例〕

Figure 2012168497
式(I1−1)で表される化合物7.00部及びアセトニトリル35.00部を、反応器中に仕込み、23℃で30分間攪拌し、40℃程度に昇温した。得られた溶液に、式(I1−2)で表される化合物7.02部を添加し、1−クロロブタン140部および触媒としてチタニウムイソプロポキシド0.6部を、70℃程度まで昇温し、さらに、2時間攪拌した。得られた反応液を冷却、ろ過し、ろ液を回収することにより、式(I1−3)で表される化合物を含む溶液を得た。式(I1−3)で表される化合物を含む溶液に、式(I1−4)で表される化合物5.06部を添加し、23℃で24時間攪拌した。得られた反応混合物を濃縮した。得られた濃縮物をカラム分取(固定床:メルク製シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=5/1)することにより、式(M−D)で表される化合物5.98部を得た。
MS(質量分析):274.1(分子イオンピーク) Synthesis example 1
[Synthesis of Compound Represented by Formula (MD); Examples for Production of Compound (am ′)]
Figure 2012168497
7.00 parts of the compound represented by the formula (I1-1) and 35.00 parts of acetonitrile were charged into a reactor, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and heated to about 40 ° C. 7.02 parts of a compound represented by the formula (I1-2) is added to the obtained solution, and 140 parts of 1-chlorobutane and 0.6 parts of titanium isopropoxide as a catalyst are heated to about 70 ° C. The mixture was further stirred for 2 hours. The obtained reaction liquid was cooled and filtered, and the filtrate was recovered to obtain a solution containing the compound represented by the formula (I1-3). To the solution containing the compound represented by the formula (I1-3), 5.06 parts of the compound represented by the formula (I1-4) was added and stirred at 23 ° C. for 24 hours. The resulting reaction mixture was concentrated. The resulting concentrate is subjected to column fractionation (fixed bed: Merck silica gel 60-200 mesh, developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 5/1), whereby the compound represented by the formula (MD) 5.98 parts were obtained.
MS (mass spectrometry): 274.1 (molecular ion peak)

樹脂の合成
樹脂の合成に使用した化合物を下記に示す。

Figure 2012168497
以下、ここに示す樹脂合成用の化合物を、その式符号に応じて「モノマー(a1−1−2)」などという。 Resin Synthesis The compounds used for resin synthesis are shown below.
Figure 2012168497
Hereinafter, the compound for resin synthesis shown here is referred to as “monomer (a1-1-2)” or the like according to the formula code.

合成例2〔樹脂A1の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(M−D)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(M−D))が40:20:30:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を、再びジオキサンに溶解して溶解液を得、この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9.5×10の樹脂A1(共重合体)を収率85%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 2012168497
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin A1]
Using monomer (a1-1-2), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1) and monomer (MD), the molar ratio (monomer (a1-1-2): monomer (A2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (MD)) was mixed so that the ratio was 40: 20: 30: 10, and the dioxane was 1.5 mass times the total monomer amount. To make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane to obtain a solution, and this solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by reprecipitation operation of filtering the resin twice, and the weight average. Resin A1 (copolymer) having a molecular weight of 9.5 × 10 3 was obtained in a yield of 85%. This resin A1 has the following structural units.
Figure 2012168497

合成例3〔樹脂A2の合成〕
モノマー(M−A)、モノマー(M−B)及びモノマー(M−C)を用い、そのモル比(モノマー(M−A):モノマー(M−B):モノマー(M−C))が39.4:30.3:30.3となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のMIK(4−メチル−2−ペンタノン)を加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを80℃で約8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、再びメタノール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9.2×10の樹脂A2(共重合体)を収率70%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 2012168497
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin A2]
Monomer (MA), monomer (MB), and monomer (MC) were used, and the molar ratio (monomer (MA): monomer (MB): monomer (MC)) was 39. 4: 30.3: 30.3 The mixture was mixed and 1.5 mass times MIK (4-methyl-2-pentanone) of the total monomer amount was added to obtain a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 80 ° C. for about 8 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 dissolved again in methanol, and the resulting solution is 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. 2 × 10 3 resin A2 (copolymer) was obtained with a yield of 70%.
This resin A2 has the following structural units.
Figure 2012168497

合成例4〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(M−E)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(M−E))が30:20:40:10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。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.8mol%及び2.4mol%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。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1.1×10の樹脂A3(共重合体)を収率66%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 2012168497
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin A3]
As the monomer, the monomer (a1-1-2), the monomer (a2-1-1), the monomer (a3-1-1) and the monomer (ME) are used, and the molar ratio (monomer (a1-1-2) ): Monomer (a2-1-1): Monomer (a3-1-1): Monomer (ME)) is mixed so as to be 30: 20: 40: 10, and 1.5 mass of the total monomer amount. Double dioxane was added to make a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.8 mol% and 2.4 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved 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 1.1. × 10 4 of the resin A3 (copolymer) was obtained in 66% yield. This resin A3 has the following structural units.
Figure 2012168497

合成例5〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(H)を用い、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%及び2.1mol%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。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1.8×10の樹脂X1(共重合体)を収率77%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有する。

Figure 2012168497
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin X1]
Monomer (H) was used as a monomer, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 0.7 mol% and 2.1 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), respectively, as initiators were added 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 obtained resin was again dissolved 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 1.8. A × 10 4 resin X1 (copolymer) was obtained in a yield of 77%. This resin X1 has the following structural units.
Figure 2012168497

実施例及び比較例
<レジスト組成物の調製>
表2に示す成分を、以下に示す溶剤に混合して溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
Examples and Comparative Examples <Preparation of Resist Composition>
The components shown in Table 2 were mixed and dissolved in the following solvents, and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2012168497
Figure 2012168497

<樹脂>
A1及びA2:上述した樹脂の合成例で得られた樹脂A1及び樹脂A2
<酸発生剤>

Figure 2012168497
<Resin>
A1 and A2: Resin A1 and Resin A2 obtained in the above-described resin synthesis example
<Acid generator>
Figure 2012168497

<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 268.0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 3.0部
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-Diisopropylaniline <Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 268.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.0 parts

<レジスト組成物の液浸露光評価>
12インチのシリコン製ウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、50秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が110nmとなるようにスピンコートした。得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表2の「PB」欄に記載された温度で50秒間プリベーク(PB)した。
得られたウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.30、35 Y軸偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表2の「PEB」欄に記載された温度で50秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
<Immersion exposure evaluation of resist composition>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 50 seconds to obtain a thickness of 78 nm. An organic antireflection film was formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 110 nm. The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 50 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 2.
Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.30, 35 Y-axis polarized light], the exposure amount was changed stepwise for the obtained wafer. Was subjected to immersion exposure.
After the exposure, post-exposure baking (PEB) was performed for 50 seconds on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 2, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

各レジスト膜において、45nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量となる露光量を実効感度とした。   In each resist film, the exposure amount at which the 45 nm line and space pattern becomes an exposure amount of 1: 1 was defined as the effective sensitivity.

<フォーカスマージン(DOF)評価>
フォーカスマージン(DOF):実効感度において、フォーカスを振った場合、線幅が45nm±5%の幅にある範囲(42.75〜47.25nm)を線幅指標とした。DOFの結果を表3に示す。
<Focus margin (DOF) evaluation>
Focus margin (DOF): When the focus is moved in the effective sensitivity, a range (42.75 to 47.25 nm) in which the line width is 45 nm ± 5% is used as the line width index. The results of DOF are shown in Table 3.

Figure 2012168497
Figure 2012168497

本レジスト組成物(実施例1及び2)は、優れたフォーカスマージン(DOF)でレジストパターンを製造することができるものであった。一方、比較例1のレジスト組成物では、レジストパターン製造時のフォーカススマージン(DOF)が不良であった。   This resist composition (Examples 1 and 2) was able to produce a resist pattern with an excellent focus margin (DOF). On the other hand, in the resist composition of Comparative Example 1, the focus margin (DOF) at the time of producing the resist pattern was poor.

<レジスト組成物の液浸露光評価>
12インチのシリコン製ウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表2の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。
得られたウェハに、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]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表2の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
<Immersion exposure evaluation of resist composition>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 78 nm. An organic antireflection film was formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm. The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 2.
Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light], the exposure amount was changed stepwise on the obtained wafer. The andspace pattern was subjected to immersion exposure.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 2 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

各レジスト膜において、50nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量となる露光量を実効感度とした。   In each resist film, the exposure amount at which the 50 nm line and space pattern becomes an exposure amount of 1: 1 was defined as the effective sensitivity.

<ラインエッジラフネス評価(LER)>
リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅を求めた。その結果を表4に示す。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
The wall surface of the resist pattern after the lithography process was observed with a scanning electron microscope, and the unevenness fluctuation width on the side wall of the resist pattern was determined. The results are shown in Table 4.

Figure 2012168497
Figure 2012168497

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り、産業上の利用価値が高いものである。   The resist composition of the present invention is useful for fine processing of semiconductors and has high industrial utility value.

Claims (9)

以下の(A)、(B)及び(D)を含有するレジスト組成物。
(A)式(a)で表される構造単位を有する樹脂。
Figure 2012168497
[式(a)中、
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。
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基、単結合又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012168497
(式(a−1)中、
sは0又は1を表す。
10及びA11は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。)
は、式(b)で表されるスルホラン環基を表す。
Figure 2012168497
(式(b)中、
nは0〜7の整数を表す。
Rは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又は炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、隣接する炭素原子に各々結合する2つのRが結合して、前記炭素原子とともに環を形成してもよい。
---は、単結合又は二重結合を表す。
*は、Rとの結合手である。)]
(B)式(B1)で表される酸発生剤
Figure 2012168497
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基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っていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
(D)溶剤
A resist composition containing the following (A), (B) and (D).
(A) A resin having a structural unit represented by the formula (a).
Figure 2012168497
[In the formula (a),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
R 2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a single bond, or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012168497
(In the formula (a-1),
s represents 0 or 1.
A 10 and A 11 each independently represent a C 1-5 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group. )
R 3 represents a sulfolane ring group represented by the formula (b).
Figure 2012168497
(In the formula (b),
n represents an integer of 0 to 7.
R represents a hydroxy group, an alkoxy group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different and are each bonded to adjacent carbon atoms. Two Rs may combine to form a ring together with the carbon atom.
--- represents a single bond or a double bond.
* Is a bond with R 2 . ]]
(B) Acid generator represented by formula (B1)
Figure 2012168497
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
(D) Solvent
前記(A)は、
前記式(a)のRが、単結合、−CH−CO−O−*又は−CH−CH−O−CO−*(*は、Rとの結合手である。)の樹脂である請求項1記載のレジスト組成物。
Said (A) is
R 2 in the formula (a) is a single bond, —CH 2 —CO—O— * or —CH 2 —CH 2 —O—CO— * (* is a bond to R 3 ). The resist composition according to claim 1, which is a resin.
前記(A)は、
前記式(a)のRが、式(b−1)〜式(b−5)からなる群より選ばれるスルホラン環基の樹脂である請求項1又は2記載のレジスト組成物。
Figure 2012168497
[式(b−1)〜式(b−5)中、*は、Rとの結合手を表す。]
Said (A) is
The resist composition according to claim 1, wherein R 3 in the formula (a) is a resin having a sulfolane ring group selected from the group consisting of the formulas (b-1) to (b-5).
Figure 2012168497
[In formula (b-1) to formula (b-5), * represents a bond to R 2 . ]
前記(A)が、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で溶解しえる樹脂である請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to any one of claims 1 to 3, wherein (A) is a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution and is soluble in an aqueous alkali solution by the action of an acid. 前記(A)は、
式(a1−1)又は式(a1−2)で表される構造単位を有する樹脂である請求項4記載のレジスト組成物。
Figure 2012168497
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。)を表われる基である。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n2は0〜3の整数を表す。]
Said (A) is
The resist composition according to claim 4, which is a resin having a structural unit represented by formula (a1-1) or formula (a1-2).
Figure 2012168497
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to —CO—. .).
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n2 represents an integer of 0 to 3. ]
さらに、塩基性化合物を含有する請求項1〜5のいずれか記載のレジスト組成物。
Furthermore, the resist composition in any one of Claims 1-5 containing a basic compound.
(1)請求項1〜6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)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 1-6 on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the composition layer after heating;
A method for producing a resist pattern including:
式(am’)で表される化合物。
Figure 2012168497
[式(am’)中、
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。
2xは、置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基又は式(a−1)で表される基を表す。
Figure 2012168497
(式(a−1)中、
sは0又は1を表す。
10及びA11は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
10及びX11は、それぞれ独立に、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。)
は、式(b)で表されるスルホラン環基を表す。
Figure 2012168497
(式(b)中、
nは0〜7の整数を表す。
Rは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又は炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、隣接する炭素原子に各々結合する2つのRが結合して、前記炭素原子とともに環を形成してもよい。
---は、単結合又は二重結合を表す。
*は、Rとの結合手である。)]
A compound represented by the formula (am ′).
Figure 2012168497
[In the formula (am ′),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
R 2x represents a C 1-6 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent or a group represented by the formula (a-1).
Figure 2012168497
(In the formula (a-1),
s represents 0 or 1.
A 10 and A 11 each independently represent a C 1-5 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 each independently represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group. )
R 3 represents a sulfolane ring group represented by the formula (b).
Figure 2012168497
(In the formula (b),
n represents an integer of 0 to 7.
R represents a hydroxy group, an alkoxy group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and when n is 2 or more, a plurality of R may be the same or different and are each bonded to adjacent carbon atoms. Two Rs may combine to form a ring together with the carbon atom.
--- represents a single bond or a double bond.
* Is a bond with R 2 . ]]
請求項8記載の化合物に由来する構造単位を有する樹脂。   A resin having a structural unit derived from the compound according to claim 8.
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