JP2012185482A - Resist composition - Google Patents

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Tatsuro Masuyama
達郎 増山
Norifumi Yamaguchi
訓史 山口
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition that can obtain a pattern having an excellent focus margin.SOLUTION: A resist composition comprises: an iodonium salt having an anion represented by formula (IA); an acrylic resin which has an acid-labile group, and is insoluble or sparingly soluble in an aqueous alkali solution and can dissolve in an aqueous alkali solution by an action of an acid; and an acid generator. In formula (IA), Rrepresents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms; Rrepresents an aliphatic hydrocarbon group having 7 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 7 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms; and Rand Rmay be bonded to form a C4-C20 nitrogen-containing ring with N.

Description

本発明は、レジスト組成物及びパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a resist composition and a pattern forming method.

特許文献1には、添加剤としてビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムシクラメートを含むレジスト組成物とが記載されている。   Patent Document 1 describes a resist composition containing bis (t-butylphenyl) iodonium cyclamate as an additive.

特開平11−160861号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-160861

従来のレジスト組成物では、得られるパターンのフォーカスマージン(DOF)が必ずしも十分に満足できるものではない場合があった。   In conventional resist compositions, the focus margin (DOF) of the resulting pattern may not always be satisfactory.

本発明は、以下の発明を含む。
[1] 式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩と、酸に不安定な基を有し、かつ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得るアクリル樹脂と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。

Figure 2012185482
[式(IA)中、
は、水素原子、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基を表し、該脂肪族炭化水素基、該脂環式炭化水素基、該芳香族炭化水素基及びアラルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシル基、ニトリル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数7〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数7〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基を表し、該脂肪族炭化水素基、該脂環式炭化水素基、該芳香族炭化水素基及びアラルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシル基、ニトリル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びRは互いに結合してNとともに炭素数4〜20の環を形成してもよい。] The present invention includes the following inventions.
[1] An iodonium salt having an anion represented by the formula (IA), an acrylic having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid A resist composition comprising a resin and an acid generator.
Figure 2012185482
[In the formula (IA),
R 1 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or 7 to 21 carbon atoms. Represents an aralkyl group, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group and the aralkyl group is a hydroxyl group, a nitrile group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group or It may be substituted with a nitro group, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—.
R 2 represents an aliphatic hydrocarbon group having 7 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 7 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms. And the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group and the aralkyl group is a hydroxyl group, a nitrile group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group or a nitro group. It may be substituted, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—.
R 1 and R 2 may combine with each other to form a ring having 4 to 20 carbon atoms together with N. ]

[2] 式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩が、式(IB)で表されるカチオンを有するヨードニウム塩である[1]記載のレジスト組成物。

Figure 2012185482
[式(IB)中、
及びRは、それぞれ独立に、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36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、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
mx及びmyは、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。] [2] The resist composition according to [1], wherein the iodonium salt having an anion represented by formula (IA) is an iodonium salt having a cation represented by formula (IB).
Figure 2012185482
[In the formula (IB),
R 3 and R 4 are each independently a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or Represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group, and the aromatic hydrocarbon The hydrogen atom contained in the group is substituted with a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It may be.
mx and my each independently represent an integer of 0 to 5. ]

[3] 式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩が、式(I)で表される塩である[2]記載のレジスト組成物。

Figure 2012185482
[式(I)中、
、R、mx及びmzは、上記と同じ意味を表す。
は、置換基を有していてもよい複素環を表す。] [3] The resist composition according to [2], wherein the iodonium salt having an anion represented by formula (IA) is a salt represented by formula (I).
Figure 2012185482
[In the formula (I),
R 3 , R 4 , mx, and mz represent the same meaning as described above.
W 1 represents a heterocyclic ring which may have a substituent. ]

[4] アクリル樹脂がラクトン環を有するモノマーに由来する構造単位を有する樹脂である[1]〜[3]のいずれか記載のレジスト組成物。 [4] The resist composition according to any one of [1] to [3], wherein the acrylic resin is a resin having a structural unit derived from a monomer having a lactone ring.

[5] (1)[1]〜[4]のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
[5] (1) The process of apply | coating the resist composition in any one of [1]-[4] on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:

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

本発明のレジスト組成物は、式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩と、酸に不安定な基を有し、かつ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得るアクリル樹脂と、酸発生剤とを含む。   The resist composition of the present invention has an iodonium salt having an anion represented by the formula (IA), an acid labile group, and is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution. Acrylic resin that can be dissolved in an acid generator and an acid generator.

<式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩> <Iodonium salt having an anion represented by formula (IA)>

炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基としては、メチル基(IR−1)、エチル基(IR−2)、n−プロピル基(IR−3)、イソプロピル基(IR−4)、n−ブチル基(IR−5)、sec−ブチル基(IR−6)、tert−ブチル基(IR−7)、n−ペンチル基(IR−8)、n−ヘキシル基(IR−9)、ヘプチル基(IR−10)、オクチル基(IR−11)、2−エチルヘキシル基(IR−12)、ノニル基(IR−13)、デシル基(IR−14)、ウンデシル基(IR−15)、ドデシル基(IR−16)等が挙げられる。   Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include methyl group (IR-1), ethyl group (IR-2), n-propyl group (IR-3), isopropyl group (IR-4), n- Butyl group (IR-5), sec-butyl group (IR-6), tert-butyl group (IR-7), n-pentyl group (IR-8), n-hexyl group (IR-9), heptyl group (IR-10), octyl group (IR-11), 2-ethylhexyl group (IR-12), nonyl group (IR-13), decyl group (IR-14), undecyl group (IR-15), dodecyl group (IR-16) and the like.

炭素数3〜20の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基(IR−21)、シクロブチル基(IR−22)、シクロペンチル基(IR−23)、シクロヘキシル基(IR−24)、シクロヘプチル基(IR−25)、シクロオクチル基(IR−26)、シクロノニル基(IR−27)、シクロデシル基(IR−28)、1−ノルボルニル基(IR−29)、1−アダマンチル基(IR−30)、2−アダマンチル基(IR−31)、2−イソボルニル基(IR−32)、2−ノルボルニル基(IR−39)、下記に示す基等が挙げられる。*はNとの結合手を表す。

Figure 2012185482
炭素数6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基(IR−51)、1−ナフチル基(IR−52)、1−アントニル基(IR−53)、p−メチルフェニル基(IR−54)、p−tert−ブチルフェニル基(IR−55)、p−アダマンチルフェニル基(IR−56)、2−ナフチル基(IR−57)、2−アントニル基(IR−58)、9−アントニル基(IR−59)等が挙げられる。
炭素数7〜21のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基(IR−61)、以下の基等が挙げられる。
Figure 2012185482
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include cyclopropyl group (IR-21), cyclobutyl group (IR-22), cyclopentyl group (IR-23), cyclohexyl group (IR-24), Cycloheptyl group (IR-25), cyclooctyl group (IR-26), cyclononyl group (IR-27), cyclodecyl group (IR-28), 1-norbornyl group (IR-29), 1-adamantyl group (IR -30), 2-adamantyl group (IR-31), 2-isobornyl group (IR-32), 2-norbornyl group (IR-39), groups shown below, and the like. * Represents a bond with N.
Figure 2012185482
Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group (IR-51), a 1-naphthyl group (IR-52), a 1-anthonyl group (IR-53), and a p-methylphenyl group ( IR-54), p-tert-butylphenyl group (IR-55), p-adamantylphenyl group (IR-56), 2-naphthyl group (IR-57), 2-anthonyl group (IR-58), 9 -Anthonyl group (IR-59) etc. are mentioned.
Examples of the aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms include benzyl group (IR-61) and the following groups.
Figure 2012185482

ヒドロキシル基で置換された脂肪族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aliphatic hydrocarbon group substituted with a hydroxyl group include the following groups.
Figure 2012185482

ニトリル基で置換された脂肪族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aliphatic hydrocarbon group substituted with a nitrile group include the following groups.
Figure 2012185482

フッ素原子で置換された脂肪族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aliphatic hydrocarbon group substituted with a fluorine atom include the following groups.
Figure 2012185482

ニトロ基で置換された脂肪族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aliphatic hydrocarbon group substituted with a nitro group include the following groups.
Figure 2012185482

ヒドロキシル基で置換された脂環式炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the alicyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxyl group include the following groups.
Figure 2012185482

ニトリル基で置換された脂環式炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the alicyclic hydrocarbon group substituted with a nitrile group include the following groups.
Figure 2012185482

フッ素原子で置換された脂環式炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the alicyclic hydrocarbon group substituted with a fluorine atom include the following groups.
Figure 2012185482

ニトロ基で置換された脂環式炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the alicyclic hydrocarbon group substituted with a nitro group include the following groups.
Figure 2012185482

ヒドロキシル基で置換された芳香族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aromatic hydrocarbon group substituted with a hydroxyl group include the following groups.
Figure 2012185482

ニトリル基で置換された芳香族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aromatic hydrocarbon group substituted with a nitrile group include the following groups.
Figure 2012185482

フッ素原子又は、トリフルオロメチル基で置換された芳香族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aromatic hydrocarbon group substituted with a fluorine atom or a trifluoromethyl group include the following groups.
Figure 2012185482

ニトロ基で置換された芳香族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aromatic hydrocarbon group substituted with a nitro group include the following groups.
Figure 2012185482

ヒドロキシル基で置換されたアラルキル基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aralkyl group substituted with a hydroxyl group include the following groups.
Figure 2012185482

ニトリル基で置換されたアラルキル基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aralkyl group substituted with a nitrile group include the following groups.
Figure 2012185482

フッ素原子で置換されたアラルキル基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aralkyl group substituted with a fluorine atom include the following groups.
Figure 2012185482

ニトロ基で置換された芳香族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aromatic hydrocarbon group substituted with a nitro group include the following groups.
Figure 2012185482

−CH−が−O−で置き換わった脂肪族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which —CH 2 — is replaced by —O— include the following groups.
Figure 2012185482

−CH−が−CO−で置き換わった脂肪族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which —CH 2 — is replaced by —CO— include the following groups.
Figure 2012185482

−CH−が−CO−及び−O−で置き換わった脂肪族炭化水素基としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which —CH 2 — is replaced by —CO— and —O— include the following groups.
Figure 2012185482

としては、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基が好ましく、アダマンチル基がより好ましい。 R 2 is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, more preferably an adamantyl group.

及びRが互いに結合してNとともに環を形成する場合、−NRとしては例えば式(IB−X)で表される基が好ましい。

Figure 2012185482
[式(IB−X)中、
は、置換基を有していてもよい複素環を表す。
*はSとの結合手を表す。] When R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring with N, —NR 1 R 2 is preferably a group represented by the formula (IB-X), for example.
Figure 2012185482
[In the formula (IB-X),
W 1 represents a heterocyclic ring which may have a substituent.
* Represents a bond with S. ]

−NRとしては例えば以下の基が挙げられる。ただし下記式中、*はSとの結合手を表す。 Examples of —NR 1 R 2 include the following groups. However, in the following formula, * represents a bond with S.

Figure 2012185482
Figure 2012185482

ヨードニウム塩とは、2価ヨウ素原子上に陽電荷をもつカチオンとアニオンからなる塩をいう。
式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩が有するカチオンとしては、例えば式(IB)で表されるカチオンが挙げられる。
式(IB)で表されるカチオンの具体例としては、以下のものが挙げられる。
An iodonium salt refers to a salt composed of a cation and an anion having a positive charge on a divalent iodine atom.
As a cation which the iodonium salt which has an anion represented by a formula (IA) has, the cation represented by a formula (IB) is mentioned, for example.
Specific examples of the cation represented by the formula (IB) include the following.

Figure 2012185482
Figure 2012185482

式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩としては、式(I)で表される塩が好ましい。   As the iodonium salt having an anion represented by the formula (IA), a salt represented by the formula (I) is preferable.

式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩としては、以下のヨードニウム塩が挙げられる。例えば、表における「IR−1」とは、上記の式(IR−1)で表される基を表し、「IB−1」とは、上記の式(IB−1)で表されるカチオンを表す。また、「I−1」を、「式(I−1)で表される塩」という場合がある。   Examples of the iodonium salt having an anion represented by the formula (IA) include the following iodonium salts. For example, “IR-1” in the table represents a group represented by the above formula (IR-1), and “IB-1” represents a cation represented by the above formula (IB-1). Represent. Further, “I-1” may be referred to as “a salt represented by the formula (I-1)”.

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

上記の塩のうち、式(I−1)、式(I−2)、式(I−216)、式(I−228)、式(I−301)、式(I−305)、式(I−409)で表される塩が好ましく、式(I−1)、式(I−216)で表される塩がより好ましい。   Among the above-mentioned salts, Formula (I-1), Formula (I-2), Formula (I-216), Formula (I-228), Formula (I-301), Formula (I-305), Formula ( I-409) is preferred, and salts represented by formulas (I-1) and (I-216) are more preferred.

式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩が、式(IB)で表されるカチオンを有する場合の製造方法を下記に示す。   A production method in the case where the iodonium salt having an anion represented by the formula (IA) has a cation represented by the formula (IB) is shown below.

Figure 2012185482
[R、R、R、R、mx及びmyは上記と同じ意味を表す。
A1+はアンモニウムカチオンを表す。
B1―は、Cl、Br及びIから選ばれるハロゲンアニオン、あるいは、アルキル硫酸イオン、硫酸イオン、カルボキシラートアニオン、アルコキシアニオン、水酸化物イオンを表す。]
Figure 2012185482
[R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , mx and my represent the same meaning as described above.
X A1 + represents an ammonium cation.
X B1- may, Cl -, Br - and I - halogen anion selected from or represent alkyl sulfate ion, sulfate ion, carboxylate anion, alkoxy anion, a hydroxide ion. ]

式(IA−R1)で表されるアミン類と、クロロ硫酸又は硫酸塩(硫酸トリエチルアンモニウムなど)と、三酸化イオウから選ばれる含イオウ化合物とを溶媒中、塩基性条件で反応させることにより、式(IA―R2)で表される塩を得ることができる。得られた式(IA―R2)で表される塩と式(IB―R1)で表される塩を溶媒中、攪拌することで、式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩が、式(IB)で表されるカチオンを有するヨードニウム塩を得ることができる。溶媒としてはクロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン等の有機溶媒が挙げられる。使用する塩基としてはトリエチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、ジメチルアミノピリジン、ピリジン等が挙げられる。   By reacting an amine represented by the formula (IA-R1), a chlorosulfuric acid or a sulfate (such as triethylammonium sulfate), and a sulfur-containing compound selected from sulfur trioxide in a solvent under basic conditions, A salt represented by the formula (IA-R2) can be obtained. By stirring the obtained salt represented by the formula (IA-R2) and the salt represented by the formula (IB-R1) in a solvent, an iodonium salt having an anion represented by the formula (IA) is obtained. An iodonium salt having a cation represented by the formula (IB) can be obtained. Examples of the solvent include organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, acetonitrile, dimethylformamide, and tetrahydrofuran. Examples of the base to be used include triethylamine, diazabicycloundecene, dimethylaminopyridine, pyridine and the like.

式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩の含有量は、組成物の樹脂10質量部に対して0.01〜1.5質量部であることが好ましく、0.05〜0.5部であることがさらに好ましい。   The content of the iodonium salt having an anion represented by the formula (IA) is preferably 0.01 to 1.5 parts by mass with respect to 10 parts by mass of the resin of the composition, and 0.05 to 0.5 More preferably, it is a part.

〈樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある。〉
樹脂(A)は、酸に不安定な基を有し、かつ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得る樹脂である。樹脂(A)は、酸に不安定な基を有するモノマー(以下「酸に不安定な基を有するモノマー(a1)」という場合がある)を重合することによって製造でき、酸の作用によりアルカリ可溶となる。「、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る」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。酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”)>
The resin (A) is a resin having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. Resin (A) can be produced by polymerizing a monomer having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer having an acid labile group (a1)”). It becomes melted. “Can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid” means that “it is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but becomes soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid”. means. As the monomer (a1) having an acid labile group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

〈酸に不安定な基を有するモノマー(a1)〉
「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、式(1)で表される基、式(2)で表される基などが挙げられる。
<Monomer (a1) having an acid labile group>
The term “acid-labile group” means a group that cleaves a leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2).

Figure 2012185482
[式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。*は結合手を表す。]
Figure 2012185482
[式(2)中、Ra1’及びRa2’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、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成し、前記炭化水素基及び2価の基に含まれる−CH−は、−O―又は―S−で置き換わってもよい。
Figure 2012185482
In Expression (1), R a1 ~R a3 each independently represent a cycloaliphatic hydrocarbon radical of the alkyl group or 3 to 20 carbon atoms having 1 to 8 carbon atoms, R a1 and R a2 are each Bonding to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]
Figure 2012185482
[In Formula (2), R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R a2 ′ and R a3 ′ are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent group is — O- or -S- may be substituted.

アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。式(1)では、脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは炭素数3〜16である。

Figure 2012185482
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and dimethylcyclohexane. Examples thereof include a cycloalkyl group such as a hexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, methylnorbornyl group, and the following groups. In the formula (1), the alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 16 carbon atoms.
Figure 2012185482

a1及びRa2が互いに結合して2価の炭化水素基を形成する場合、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)基としては、下記の基が挙げられる。2価の炭化水素基の炭素数は、好ましくは炭素数3〜12である。

Figure 2012185482
In the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group, examples of the —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) group include the following groups. The carbon number of the divalent hydrocarbon group is preferably 3 to 12 carbon atoms.
Figure 2012185482

式(1)で表される酸に不安定な基としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、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、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、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。 Examples of the acid labile group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert- Butoxycarbonyl group), 2-alkyl-2-adamantyloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, 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).

炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthonyl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, anthryl groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.

好ましくは、Ra1’及びRa2’のうち少なくとも1つが水素原子である。 Preferably, at least one of R a1 ′ and R a2 ′ is a hydrogen atom.

式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2012185482
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups.
Figure 2012185482

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。   The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably a (meth) acryl having an acid labile group. Monomer.

酸に不安定な基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。   Of the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. If a resin obtained by polymerizing the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist can be improved.

酸に不安定な基と脂環式炭化水素基とを有する(メタ)アクリル系モノマーとして、好ましくは式(a1−1)で表されるモノマー又は式(a1−2)で表されるモノマーが挙げられる。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。   As the (meth) acrylic monomer having an acid labile group and an alicyclic hydrocarbon group, a monomer represented by the formula (a1-1) or a monomer represented by the formula (a1-2) is preferably used. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2012185482
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。
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。]
Figure 2012185482
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to —CO—. Represents a hand.
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. ]

a1及びLa2は、好ましくは、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−であり、より好ましくは−O−である。k1は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。Ra6及びRa7のアルキル基は、好ましくは炭素数6以下である。脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数8以下、より好ましくは6以下である。
a6及びRa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。

Figure 2012185482
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。 L a1 and L a2 are preferably —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, more preferably —O—. k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the alkyl group for R a6 and R a7 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group. The alkyl group for R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
The alicyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 may be monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, Examples thereof include cycloalkyl groups such as methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, methylnorbornyl group, and the following groups.
Figure 2012185482
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.

式(a1−1)で表されるモノマーとしては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a1−1−1)〜(a1−1−6)で表されるモノマーが好ましく、下式(a1−1−1)〜(a1−1−3)で表されるモノマーがより好ましい。

Figure 2012185482
Examples of the monomer represented by the formula (a1-1) include monomers described in JP 2010-204646 A. Monomers represented by the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-6) are preferred, and monomers represented by the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-3) are more preferred. .
Figure 2012185482

式(a1−2)で表されるモノマーとしては、例えば、1−エチル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレート、1−エチル−1−シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−エチル−1−シクロヘプチル(メタ)アクリレート、1−メチル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレート、1−イソプロピル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。下式(a1−2−1)〜(a1−2−6)で表されるモノマーが好ましく、下式(a1−2−3)〜(a1−2−4)で表されるモノマーがより好ましく、下式(a1−2−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 2012185482
Examples of the monomer represented by the formula (a1-2) include 1-ethyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate, 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate, 1-ethyl-1-cycloheptyl (meta ) Acrylate, 1-methyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate, 1-isopropyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate, and the like. Monomers represented by the following formulas (a1-2-1) to (a1-2-6) are preferred, and monomers represented by the following formulas (a1-2-3) to (a1-2-4) are more preferred. A monomer represented by the following formula (a1-2-3) is more preferable.
Figure 2012185482

樹脂における式(a1−1)で表されるモノマー又は式(a1−2)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有率は、樹脂の全単位において、通常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。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-1) or the monomer represented by the formula (a1-2) in the resin is usually 10 to 95 mol% in all the units of the resin, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.

樹脂(A)は、好ましくは、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と、酸に不安定な基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)との共重合体である。酸安定モノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
樹脂(A)が酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位は、全構造単位100モル%に対して、好ましくは10〜80モル%、より好ましくは20〜60モル%である。また、アダマンチル基を有するモノマー(特に酸に不安定な基を有するモノマー(a1−1))に由来する構造単位の含有率は、好ましくは酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に対して15モル%以上である。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
The resin (A) is preferably a co-polymerization of a monomer (a1) having an acid labile group and a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer”). It is a coalescence. An acid stable monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
When the resin (A) is a copolymer of a monomer (a1) having an acid labile group and an acid stable monomer, the structural units derived from the monomer (a1) having an acid labile group are all Preferably it is 10-80 mol% with respect to 100 mol% of structural units, More preferably, it is 20-60 mol%. Further, the content of the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group (particularly the monomer (a1-1) having an acid labile group) is preferably relative to the monomer (a1) having an acid labile group. 15 mol% or more. When the ratio of the monomer having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist is improved.

酸安定モノマーとしては、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するモノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)」という)又はラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)」という)に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。   As an acid stable monomer, Preferably, the monomer which has a hydroxyl group or a lactone ring is mentioned. Derived from an acid stable monomer having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or an acid stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a lactone ring (a3)”) If a resin having a structural unit to be used is used, the resolution of the resist and the adhesion to the substrate can be improved.

〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)〉
レジスト組成物をKrFエキシマレーザ露光(248nm)、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、好ましくは、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性水酸基を有する酸安定モノマー(a2−0)を使用する。短波長のArFエキシマレーザ露光(193nm)などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、好ましくは、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用する。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)>
When the resist composition is used for KrF excimer laser exposure (248 nm), high energy beam exposure such as electron beam or EUV light, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably a phenolic hydroxyl group which is a hydroxystyrene. An acid stable monomer (a2-0) having When using short-wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by the formula (a2-1). use. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.

フェノール性水酸基を有するモノマー(a2−0)として、式(a2−0)で表されるp−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。   Examples of the monomer (a2-0) having a phenolic hydroxyl group include styrene monomers such as p- or m-hydroxystyrene represented by the formula (a2-0).

Figure 2012185482
[式(a2−0)中、
a30は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31は同一であっても異なってもよい。]
Figure 2012185482
[In the formula (a2-0),
R a30 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a31 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R a31 may be the same or different. ]

a30におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基が挙げられ、好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくは、炭素数1又は2のアルキル基であり、特に好ましくは、メチル基である。
また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基等が挙げられ、好ましくは、炭素数1〜4のアルコキシ基であり、より好ましくは、炭素数1又は2のアルコキシ基であり、特に好ましくは、メトキシ基である。
maは、好ましくは、0〜2であり、より好ましくは、0又は1であり、特に好ましくは、0である。
Examples of the alkyl group in R a30 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl group. Preferably, it is a C1-C4 alkyl group, More preferably, it is a C1-C2 alkyl group, Most preferably, it is a methyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, and an n-hexoxy group. , Preferably, it is a C1-C4 alkoxy group, More preferably, it is a C1-C2 alkoxy group, Most preferably, it is a methoxy group.
ma is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

このようなフェノール性水酸基を有するモノマーに由来する構造単位を有する共重合樹脂を得る場合は、該当する(メタ)アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン、及びスチレンをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって得ることができる。
フェノール性水酸基を有するモノマーとしては、例えば、特開2010−204634号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a2−0−1)及び(a2−0−2)で表されるモノマーが好ましい。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。

Figure 2012185482
When obtaining a copolymer resin having a structural unit derived from a monomer having such a phenolic hydroxyl group, the corresponding (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxystyrene, and styrene are radically polymerized and then deacetylated with an acid. Can be obtained.
As a monomer which has a phenolic hydroxyl group, the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204634 is mentioned, for example. Monomers represented by the following formulas (a2-0-1) and (a2-0-2) are preferred. When manufacturing resin (A), what protected the phenolic hydroxyl group in these with the suitable protective group can also be used.
Figure 2012185482

樹脂における式(a2−0)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有率は、樹脂の全単位において、通常5〜90モル%であり、好ましくは10〜85モル%であり、より好ましくは15〜80モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-0) in the resin is usually from 5 to 90 mol%, preferably from 10 to 85 mol%, more preferably, in all units of the resin. Is 15 to 80 mol%.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式(a2−1)で表されるモノマーが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).

Figure 2012185482
式(a2−1)中、
a3は、−O−又は−O−(CH2k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
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。
Figure 2012185482
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
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)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−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, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer from 1 to 4), more preferably Is —O—.
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.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a2−1−1)〜(a2−1−6)で表されるモノマーが好ましく、下式(a2−1−1)〜(a2−1−4)で表されるモノマーがより好ましく、下式(a2−1−1)又は(a2−1−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 2012185482
As an acid stable monomer (a2-1) which has a hydroxyadamantyl group, the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned, for example. Monomers represented by the following formulas (a2-1-1) to (a2-1-6) are preferred, and monomers represented by the following formulas (a2-1-1) to (a2-1-4) are more preferred. A monomer represented by the following formula (a2-1-1) or (a2-1-3) is more preferable.
Figure 2012185482

樹脂における式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有率は、樹脂の全単位において、通常3〜40モル%であり、好ましくは5〜35モル%であり、より好ましくは5〜30モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1) in the resin is usually 3 to 40 mol%, preferably 5 to 35 mol%, more preferably, in all units of the resin. Is 5 to 30 mol%.

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

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表される。これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.

Figure 2012185482
式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a21は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、互いに同一でも異なってもよい。
Figure 2012185482
In formula (a3-1) to formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—.
k3 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1, q1 or r1 is 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 or R a23 may be the same as or different from each other.

式(a3−1)〜式(a3−3)では、La4〜La6としては、La3で説明したものが挙げられる。
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−であることが好ましく、より好ましくは−O−である。k3は、好ましくは1〜4の整数であり、より好ましくは1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〜r1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a3-1) to the formula (a3-3), examples of L a4 to L a6 include those described for L a3 .
L a4 to L a6 are each independently preferably —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—, more preferably —O—. k3 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
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 to r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)としては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a3−1−1)〜(a3−1−4)、(a3−2−1)〜(a3−2−4)、(a3−3−1)〜(a3−3−4)で表されるモノマーが好ましく、下式(a3−1−1)〜(a3−1−2)、(a3−2−3)〜(a3−2−4)で表されるモノマーがより好ましく、下式(a3−1−1)又は(a3−2−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 2012185482
Examples of the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring include monomers described in JP 2010-204646 A. In the following formulas (a3-1-1) to (a3-1-4), (a3-2-1) to (a3-2-4), (a3-3-1) to (a3-3-4) Monomers represented by the following formulas (a3-1-1) to (a3-1-2) and (a3-2-3) to (a3-2-4) are more preferred, A monomer represented by formula (a3-1-1) or (a3-2-3) is more preferable.
Figure 2012185482

樹脂におけるラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位の含有率は、樹脂の全単位において、通常5〜50モル%であり、好ましくは10〜45モル%であり、より好ましくは15〜40モル%である。   The content of the structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring in the resin is usually 5 to 50 mol%, preferably 10 to 45 mol%, more preferably, in all units of the resin. 15 to 40 mol%.

〈その他のモノマー(a4)〉
樹脂は、上記のモノマー以外のその他の公知のモノマー(a4)に由来する構造単位を有していてもよい。
<Other monomer (a4)>
The resin may have a structural unit derived from another known monomer (a4) other than the above-mentioned monomers.

好ましくは、樹脂(A)は、少なくとも、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)を重合させた共重合体である。該共重合体において、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1)及びシクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)の少なくとも1種(さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1))であり、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、好ましくはヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)の少なくとも1種である。樹脂(A)は、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造できる。   Preferably, the resin (A) polymerizes at least the monomer (a1) having an acid labile group, the acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, and / or the acid stable monomer (a3) having a lactone ring. Copolymer. In the copolymer, the monomer (a1) having an acid labile group is more preferably at least one of a monomer (a1-1) having an adamantyl group and a monomer (a1-2) having a cyclohexyl group. (More preferably, the monomer (a1-1) having an adamantyl group), and the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and a lactone ring More preferably, the acid-stable monomer (a3) having a γ-butyrolactone ring and an acid-stable monomer (a3-1) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring are used. At least one. Resin (A) can be manufactured by a well-known polymerization method (for example, radical polymerization method).

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下)である。
樹脂(A)の含有率は、好ましくは、組成物の固形分中80質量%以上である。
なお本明細書において「組成物中の固形分」とは、後述する溶剤(E)を除いたレジスト組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分及びこれに対する樹脂(A)の含有率は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less).
The content of the resin (A) is preferably 80% by mass or more in the solid content of the composition.
In the present specification, the “solid content in the composition” means the total of resist composition components excluding the solvent (E) described later. The solid content in the composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured, for example, by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

〈酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)〉
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類される。非イオン系酸発生剤には、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、DNQ 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が含まれる。イオン系酸発生剤は、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等がある。
<Acid generator (hereinafter sometimes referred to as "acid generator (B)")>
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type. Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, DNQ 4- Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. The ionic acid generator is typically an onium salt containing an onium cation (for example, diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, iodonium salt). Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

酸発生剤(B)としては、例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号や、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用できる。   Examples of the acid generator (B) include JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, U.S. Pat. No. 3,779,778, U.S. Pat. No. 3,849,137, German Patent 3914407, European Patent 126,712. The compound which generate | occur | produces an acid by the radiation described in No. etc. can be used.

酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表されるスルホン酸塩である。   The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a sulfonate represented by the formula (B1).

Figure 2012185482
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−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のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、前記アルキル基及び前記脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−SO−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
Figure 2012185482
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. May be.
Y represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the alkyl group and the above —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]

ペルフルオロ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などが挙げられる。
式(B1)では、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoro sec-butyl group, a perfluoro tert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group. It is done.
In formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a perfluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルキレン基、分岐状アルキレン基、単環式又は多環式の脂環式炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、2−プロピリデン基等の直鎖状アルキレン基;
直鎖状アルキレンに、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基等の分岐状アルキレン;
1,3−シクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基等のシクロアルキレン基である単環式の脂環式炭化水素基;
1,4−ノルボルニレン基、2,5−ノルボルニレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基等の多環式の脂環式炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include a linear alkylene group, a branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and a combination of two or more of these groups. It may be a thing.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-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, Linear alkylene groups such as 17-diyl group, methylidene group, ethylidene group, propylidene group, 2-propylidene group;
On the side of an alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group) Having a chain, for example, 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene Group, branched alkylene such as 2-methyl-1,4-butylene group;
Monocyclic alicyclic hydrocarbon groups which are cycloalkylene groups such as 1,3-cyclobutylene group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,5-cyclooctylene group ;
Examples thereof include polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as 1,4-norbornylene group, 2,5-norbornylene group, 1,5-adamantylene group, 2,6-adamantylene group and the like.

b1の2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−6)が挙げられる。Lb1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれか、さらに好ましくは式(b1−1)又は式(b1−2)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、左側でC(Q1)(Q2)−と結合し、右側で−Yと結合する。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced by —O— or —CO— include formulas (b1-1) to (b1-6). . L b1 is preferably any one of formulas (b1-1) to (b1-4), more preferably formula (b1-1) or formula (b1-2). Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) are described together the left and right in the equation (B1), the left C (Q 1) (Q 2 ) - bound to, the right side Combines with -Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).

Figure 2012185482
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基を表す。
b4は、炭素数1〜13の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb3及びLb4の炭素数上限は13である。
b5は、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb6及びLb7の炭素数上限は16である。
b8は、炭素数1〜14の2価の飽和炭化水素基を表す。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb9及びLb10の炭素数上限は12である。
中でも、好ましくは式(b1−1)で表される2価の基であり、より好ましくは、Lb2が単結合又は−CH−である式(b1−1)で表される2価の基である。
Figure 2012185482
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b9 and L b10 is 12.
Among them, a divalent group represented by the formula (b1-1) is preferable, and a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or —CH 2 — is more preferable. It is a group.

式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012185482

式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012185482

式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012185482

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 2012185482
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012185482

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 2012185482
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2012185482

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 2012185482
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2012185482

Yのアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。
アルキル基及び脂環式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、炭素数1〜12のアルキル基、ヒドロキシ基含有炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)などが挙げられる。Yの置換基であるアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
As an alkyl group of Y, Preferably, a C1-C6 alkyl group is mentioned.
Examples of the substituent of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group include a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxy group-containing alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 3 to 16 carbon atoms. An alicyclic hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group, or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, or a group having 6 to 18 carbon atoms. Represents an aromatic hydrocarbon group, j2 represents an integer of 0 to 4, and the like. The alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aralkyl group, and the like, which are substituents for Y, may further have a substituent. Examples of the substituent here include an alkyl group, a halogen atom, and a hydroxy group.
Examples of the hydroxy group-containing alkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.

特に、Yの脂環式炭化水素基としては、式(Y1)〜式(Y26)で表される基が挙げられる。

Figure 2012185482
In particular, examples of the alicyclic hydrocarbon group for Y include groups represented by formulas (Y1) to (Y26).
Figure 2012185482

なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y19)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)又は式(Y19)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)又は式(Y14)で表される基である。   Especially, it is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), more preferably represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15) or formula (Y19). And more preferably a group represented by formula (Y11) or formula (Y14).

Yとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012185482
Examples of Y include the following.
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Yは、好ましくは置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、より好ましくはアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。   Y is preferably an adamantyl group which may have a substituent, and more preferably an adamantyl group or an oxoadamantyl group.

式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、好ましくは、式(b1−1−1)〜式(b1−1−1−9)で表されるアニオンが挙げられる。以下の式においては、置換基の定義は上記と同じ意味であり、置換基Rb2及びRb3は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基(好ましくは、メチル基)を表す。
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたアニオンが挙げられる。
The sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) is preferably an anion represented by the formula (b1-1-1) to the formula (b1-1-1-9). In the following formulae, the definition of the substituent has the same meaning as described above, and the substituents R b2 and R b3 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group).
Specific examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include the anions described in JP 2010-204646 A.

Figure 2012185482
Figure 2012185482

酸発生剤(B)に含まれるカチオンは、オニウムカチオン、例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられ、好ましくは、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンであり、より好ましくは、アリールスルホニウムカチオンである。   The cation contained in the acid generator (B) includes an onium cation such as a sulfonium cation, an iodonium cation, an ammonium cation, a benzothiazolium cation, and a phosphonium cation, and preferably a sulfonium cation or an iodonium cation. More preferred is an arylsulfonium cation.

式(B1)中のZ+は、好ましくは式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表される。 Z + in formula (B1) is preferably represented by any of formula (b2-1) to formula (b2-4).

Figure 2012185482
Figure 2012185482

これらの式(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。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で置換されていてもよく、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で置換されていてもよく、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の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
In these formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The alkyl group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group has a halogen atom or a carbon number. The aromatic hydrocarbon group may be substituted with an acyl group of 2 to 4 or a glycidyloxy group, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. It may be substituted with a hydrocarbon group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

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。
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.

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のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜12であり、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜18、より好ましくは炭素数4〜12である。
b12は、炭素数1〜12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。前記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で置換されていてもよい。
b9とRb10と、及びRb11とRb12とは、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの環の−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
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.
The alkyl group of R b9 to R b11 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
R b12 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group is an 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 an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms. May be substituted.
R b9 and R b10 , and 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), These rings —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —CO—.

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、−S−又は−O−を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2〜t2のいずれかが2であるとき、それぞれ、複数のRb13〜Rb18のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
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 -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When any of o2 to t2 is 2, any of the plurality of R b13 to R b18 may be the same as or different from each other.

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

アルキル基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、好ましくは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、及びイソボルニル基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、好ましくは、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基が挙げられる。
置換基が芳香族炭化水素基であるアルキル基(アラルキル基)としては、ベンジル基などが挙げられる。
b9及びRb10が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、1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11及びRb12が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、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
The alkyl group is preferably a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. Is mentioned.
The alicyclic hydrocarbon group is preferably a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclodecyl group, a 2-alkyl-2-adamantyl group, or 1- (1-adamantyl) -1 -An alkyl group and an isobornyl group are mentioned.
The aromatic hydrocarbon group is preferably a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, or a biphenylyl group. And a naphthyl group.
Examples of the alkyl group (aralkyl group) whose substituent is an aromatic hydrocarbon group include a benzyl group.
Examples of the ring formed by R b9 and R b10 include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring.
Examples of the ring formed by R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、好ましくは、カチオン(b2−1)であり、より好ましくは、式(b2−1−1)で表されるカチオンであり、特に好ましくは、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。   Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, and the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable. Is a triphenylsulfonium cation (v2 = w2 = x2 = 0 in formula (b2-1-1)).

Figure 2012185482
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のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
アルキル基は、好ましくは炭素数1〜12であり、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数4〜18である。
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で置換されていてもよい。
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で置換されていてもよい。
v2〜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〜x2のいずれかが2以上のとき、それぞれ、複数のRb19〜Rb21のいずれかは、互いに同一でも異なってもよい。
なかでも、Rb19〜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。
Figure 2012185482
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 12 alkoxy groups are represented.
The alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms.
The alkyl group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group.
v2 to x2 each independently represents an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1). When any one of v2 to x2 is 2 or more, any one of the plurality of R b19 to R b21 may be the same as or different from each other.
Among them, R b19 to 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. .

カチオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたカチオンが挙げられる。   Specific examples of the cation include those described in JP2010-204646A.

酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができ、好ましくは、アニオン(b1−1−1)〜アニオン(b1−1−9)のいずれかとカチオン(b2−1−1)との組合せ、並びにアニオン(b1−1−3)〜(b1−1−5)のいずれかとカチオン(b2−3)との組合せが挙げられる。   The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonate anion and organic cation. The above-mentioned anion and cation can be arbitrarily combined, and preferably a combination of any one of anion (b1-1-1) to anion (b1-1-9) and cation (b2-1-1), and A combination of any one of anions (b1-1-3) to (b1-1-5) and a cation (b2-3) may be mentioned.

酸発生剤(B1)としては、好ましくは、式(B1−1)〜式(B1−17)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酸発生剤(B1−1)、(B1−2)、(B1−6)、(B1−11)、(B1−12)、(B1−13)及び(B1−14)が挙げられる。   The acid generator (B1) is preferably a salt represented by the formula (B1-1) to the formula (B1-17), and more preferably an acid generator (B1-) containing a triphenylsulfonium cation. 1), (B1-2), (B1-6), (B1-11), (B1-12), (B1-13) and (B1-14).

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

Figure 2012185482
Figure 2012185482

酸発生剤(B)の含有率は、樹脂(A)において、好ましくは1質量%以上(より好ましくは3質量%以上)、好ましくは30質量%以下(より好ましくは25質量%以下)である。   The content of the acid generator (B) in the resin (A) is preferably 1% by mass or more (more preferably 3% by mass or more), preferably 30% by mass or less (more preferably 25% by mass or less). .

〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物(C)を含むことが好ましい。塩基性化合物(C)はクエンチャーとして作用する。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention preferably contains a basic compound (C). The basic compound (C) acts as a quencher.

塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、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。   The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by the formula (C1) to a compound represented by the formula (C8), more preferably a compound represented by the formula (C1-1). It is done.

Figure 2012185482
[式(C1)中、Rc1、Rc2及びRc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。]
Figure 2012185482
[In formula (C1), R c1 , R c2 and 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 6 to 6 carbon atoms. 10 represents an aromatic hydrocarbon group, and 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, The hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is 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 group having 6 to 10 carbon atoms. It may be substituted with a group hydrocarbon group. ]

Figure 2012185482
[式(C1−1)中、Rc2及びRc3は、上記と同じ意味を表す。
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、互いに同一でも異なってもよい。]
Figure 2012185482
[In Formula (C1-1), R c2 and R c3 represent the same meaning as described 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, a plurality of R c4 s may be the same as or different from each other. ]

Figure 2012185482
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、Rc5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は、互いに同一でも異なってもよい。]
Figure 2012185482
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4), R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 may be the same as or different from each other. ]

Figure 2012185482
[式(C5)及び式(C6)中、Rc10、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又はp3が2以上であるとき、それぞれ、複数のRc14及びRc15は互いに同一でも異なってもよい。
c1は、炭素数1〜6のアルキレン基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012185482
[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, and when o3 or p3 is 2 or more, the plurality of R c14 and R c15 may be the same as or different from each other.
L c1 represents a C 1-6 alkylene group, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

Figure 2012185482
[式(C7)及び式(C8)中、Rc18、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、r3及びs3が2以上であるとき、それぞれ、複数のRc18、Rc19及びRc20は互いに同一でも異なってもよい。
c2は、単結合又は炭素数1〜6のアルキレン基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012185482
Wherein (C7) and formula (C8), R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represent an integer of 0 to 3, q3, when r3 and s3 is 2 or more, each of a plurality of R c18, R c19 and R c 20 may be the same or different from each other .
L c2 represents a single bond or an alkylene 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、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。   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 Examples include ethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and preferably diisopropyl Ruanirin. Particularly preferred include 2,6-diisopropylaniline.

式(C2)で表される化合物としては、ピペラジン等が挙げられる。
式(C3)で表される化合物としては、モルホリン等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
式(C7)で表される化合物としては、ピリジン、4−メチルピリジン等が挙げられる。
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、ビピリジン等が挙げられる。
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等が挙げられる。   As ammonium salt, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.

塩基性化合物(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分量を基準に、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。   The content of the basic compound (C) is preferably about 0.01 to 5% by mass, more preferably about 0.01 to 3% by mass, and particularly preferably based on the solid content of the resist composition. It is about 0.01-1 mass%.

〈溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある〉
本発明のレジスト組成物は、溶剤(E)を含んでいてもよい。溶剤(E)の含有率は、例えばレジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。
溶剤(E)の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (sometimes referred to as "solvent (E)")
The resist composition of the present invention may contain a solvent (E). The content of the solvent (E) is, for example, 90% by mass or more in the resist composition, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, for example 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less. It is.
The content rate of a solvent (E) can be measured by well-known analysis means, such as a liquid chromatography or a gas chromatography, for example.

溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート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のような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のような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のようなエステル類;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のようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent (E) 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 And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.

<本レジスト組成物及びその調製方法>
本レジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(B)及び溶剤(E)を混合することで、又は、
樹脂(A)、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及び溶剤(E)を混合することで調製することができる。かかる混合において、その混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂などの種類や樹脂等の溶剤(E)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。
<This resist composition and its preparation method>
This resist composition is obtained by mixing the resin (A), the acid generator (B) and the solvent (E), or
It can be prepared by mixing the resin (A), the acid generator (B), the basic compound (C) and the solvent (E). In such mixing, the mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind etc. of resin, the solubility with respect to solvent (E), such as resin. 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.

このように、樹脂(A)、酸発生剤(B)及び溶剤(E)、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は、孔径0.2μm程度のフィルターを用いてろ過等することにより、本レジスト組成物は調製できる。   Thus, after mixing resin (A), the acid generator (B) and the solvent (E), and each of the basic compound (C) or component (F) used as necessary, at a preferred content, The resist composition can be prepared by filtration using a filter having a pore size of about 0.2 μm.

〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) The process which develops the composition layer after a heating using a image development apparatus is included.

レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。   Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.

塗布後の組成物を乾燥させて溶剤を除去する。溶剤の除去は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させることにより行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、溶剤が除去された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が例示される。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が例示される。 The composition after application is dried to remove the solvent. The removal of the solvent is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate or by using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. As for the temperature in this case, about 50-200 degreeC is illustrated, for example. The pressure is exemplified by about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層は、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。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。 The obtained composition layer is exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. The exposure light source emits ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.) Various types of laser beam can be used, such as those that convert the wavelength of the laser beam from) to radiate a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region.

露光後の組成物層は、脱保護基反応を促進するための加熱処理が行われる。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、現像装置を用いて、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。
ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after the exposure is subjected to heat treatment for promoting the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device.
The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

〈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として好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention is suitable as 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.

次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例及び比較例中、含有量ないし使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
また重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(東ソー株式会社製HLC−8120GPC型、カラムはTSKgel Multipore HXL−M3本、溶媒はテトラヒドロフラン)により求めた値である。
また、化合物の構造はNMR(GX−270型又はEX−270型;日本電子製)、質量分析(LC;Agilent製1100型、MASS;Agilent製LC/MSD型又はLC/MSD TOF型)で確認した。
EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by these Examples.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
Further, the weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC type manufactured by Tosoh Corporation, column is TSKgel Multipore HXL-M3, solvent is tetrahydrofuran) using polystyrene as a standard product.
The structure of the compound was confirmed by NMR (GX-270 type or EX-270 type; manufactured by JEOL), mass spectrometry (LC; Agilent 1100 type, MASS; Agilent LC / MSD type or LC / MSD TOF type). did.

〔式(I−1)で表される塩の合成〕

Figure 2012185482
[Synthesis of a salt represented by the formula (I-1)]
Figure 2012185482

式(I−1−a)で表される塩(東京化成(株)社製)1.6部とクロロホルム12.8部との溶液に、10%水酸化ナトリウム水溶液5.1部を加えて、室温で1時間攪拌した。反応混合溶液の水層を分液により除去し、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。乾燥した反応混合溶液に、トリエチルアミン2.3部加え、−10℃に冷却し、式(I−1−c)で表される化合物1.1部を加えた後、室温にて1時間攪拌した。反応混合溶液に式(I−1−d)で表される塩3.0部を加え、終夜攪拌した。反応混合溶液にイオン交換水11部を加え、クロロホルムにより抽出した。クロロホルム溶液を減圧濃縮し、アセトニトリルと2−メトキシ−2−メチルプロパンとの混合溶液にて再結晶を行い、式(I−1)で表される塩2.9部を得た。   To a solution of 1.6 parts of a salt represented by the formula (I-1-a) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 12.8 parts of chloroform was added 5.1 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution. And stirred at room temperature for 1 hour. The aqueous layer of the reaction mixture was removed by liquid separation, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. To the dried reaction mixture solution, 2.3 parts of triethylamine was added, cooled to −10 ° C., 1.1 parts of the compound represented by the formula (I-1-c) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. . To the reaction mixture, 3.0 parts of the salt represented by the formula (I-1-d) was added and stirred overnight. To the reaction mixture solution, 11 parts of ion exchange water was added and extracted with chloroform. The chloroform solution was concentrated under reduced pressure and recrystallized with a mixed solution of acetonitrile and 2-methoxy-2-methylpropane to obtain 2.9 parts of a salt represented by the formula (I-1).

MS(ESI(+)Spectrum):M=393.1(C2026I=393.1)
MS(ESI(−)Spectrum):M=230.1(C1016NO=230.1)
MS (ESI (+) Spectrum) : M + = 393.1 (C 20 H 26 I + = 393.1)
MS (ESI (−) Spectrum): M = 230.1 (C 10 H 16 NO 3 S = 230.1)

〔式(I−216)で表される塩の合成〕

Figure 2012185482
[Synthesis of a salt represented by the formula (I-216)]
Figure 2012185482

式(I−216−b)で表される化合物(東京化成(株)社製)2.0部とクロロホルム20部との溶液に、トリエチルアミン3.8部加え、−10℃に冷却し、式(I−216−c)で表される化合物1.84部を加えた後、室温にて1時間攪拌した。反応混合溶液に式(I−216−d)で表される塩を5.0部加え、終夜攪拌した。反応混合溶液にイオン交換水20部を加え、クロロホルムにより抽出した。クロロホルム溶液を減圧濃縮し、アセトニトリルと2−メトキシ−2−メチルプロパンとの混合溶液を加え、デカンテーションにて上澄みを除去し、乾燥して、式(I−216)で表される塩5.2部を得た。   3.8 parts of triethylamine is added to a solution of 2.0 parts of a compound represented by the formula (I-216-b) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 20 parts of chloroform, and cooled to -10 ° C. After adding 1.84 parts of the compound represented by (I-216-c), the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. To the reaction mixture solution, 5.0 parts of a salt represented by the formula (I-216-d) was added and stirred overnight. To the reaction mixture solution, 20 parts of ion exchange water was added and extracted with chloroform. The chloroform solution was concentrated under reduced pressure, a mixed solution of acetonitrile and 2-methoxy-2-methylpropane was added, the supernatant was removed by decantation, and the salt was dried, and the salt represented by the formula (I-216) 5. Two parts were obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M=393.1(C2026I=393.1)
MS(ESI(−)Spectrum):M=218.1(C16NO=218.1)
MS (ESI (+) Spectrum) : M + = 393.1 (C 20 H 26 I + = 393.1)
MS (ESI (−) Spectrum): M = 218.1 (C 9 H 16 NO 3 S = 218.1)

〔式(I−409)で表される塩の合成〕

Figure 2012185482
[Synthesis of a salt represented by the formula (I-409)]
Figure 2012185482

式(I−216−b)で表される化合物(東京化成(株)社製)2.0部とクロロホルム20部との溶液に、トリエチルアミン3.8部加え、−10℃に冷却し、式(I−216−c)で表される化合物1.84部を加えた後、室温にて1時間攪拌した。反応混合溶液に式(I−409−d)で表される塩を3.7部加え、終夜攪拌した。反応混合溶液にイオン交換水20部を加え、クロロホルムにより抽出した。クロロホルム溶液を減圧濃縮し、アセトニトリルと2−メトキシ−2−メチルプロパンとの混合溶液を加え、デカンテーションにて上澄みを除去し、乾燥して、式(I−409)で表される塩4.1部を得た。   3.8 parts of triethylamine is added to a solution of 2.0 parts of a compound represented by the formula (I-216-b) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 20 parts of chloroform, and cooled to -10 ° C. After adding 1.84 parts of the compound represented by (I-216-c), the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. To the reaction mixture solution, 3.7 parts of the salt represented by the formula (I-409-d) was added and stirred overnight. To the reaction mixture solution, 20 parts of ion exchange water was added and extracted with chloroform. The chloroform solution was concentrated under reduced pressure, a mixed solution of acetonitrile and 2-methoxy-2-methylpropane was added, the supernatant was removed by decantation, dried, and the salt represented by the formula (I-409) 4. 1 part was obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M=281.0(C1210I=281.0)
MS(ESI(−)Spectrum):M=218.1(C16NO=218.1)
MS (ESI (+) Spectrum): M + = 281.0 (C 12 H 10 I + = 281.0)
MS (ESI (−) Spectrum): M = 218.1 (C 9 H 16 NO 3 S = 218.1)

〔式(I−301)で表される塩の合成〕

Figure 2012185482
[Synthesis of a salt represented by the formula (I-301)]
Figure 2012185482

式(I−301−a)で表される塩(東京化成(株)社製)1.6部とクロロホルム12.8部との溶液に、10%水酸化ナトリウム水溶液5.1部を加えて、室温で1時間攪拌した。反応混合溶液の水層を分液により除去し、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。乾燥した反応混合溶液に、トリエチルアミン2.3部加え、−10℃に冷却し、式(I−301−c)で表される化合物1.1部を加えた後、室温にて1時間攪拌した。反応混合溶液に式(I−301−d)で表される塩2.2部を加え、終夜攪拌した。反応混合溶液にイオン交換水11部を加え、クロロホルムにより抽出した。クロロホルム溶液を減圧濃縮し、アセトニトリルと2−メトキシ−2−メチルプロパンとの混合溶液にて再結晶を行い、式(I−301)で表される塩2.5部を得た。   To a solution of 1.6 parts of the salt represented by the formula (I-301-a) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 12.8 parts of chloroform, 5.1 parts of 10% aqueous sodium hydroxide solution was added. And stirred at room temperature for 1 hour. The aqueous layer of the reaction mixture was removed by liquid separation, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. To the dried reaction mixture solution, 2.3 parts of triethylamine was added, cooled to −10 ° C., 1.1 parts of the compound represented by the formula (I-301-c) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. . To the reaction mixture solution, 2.2 parts of the salt represented by the formula (I-301-d) was added and stirred overnight. To the reaction mixture solution, 11 parts of ion exchange water was added and extracted with chloroform. The chloroform solution was concentrated under reduced pressure and recrystallized with a mixed solution of acetonitrile and 2-methoxy-2-methylpropane to obtain 2.5 parts of a salt represented by the formula (I-301).

MS(ESI(+)Spectrum):M=281.0(C1210I=281.0)
MS(ESI(−)Spectrum):M=230.1(C1016NO=230.1)
MS (ESI (+) Spectrum): M + = 281.0 (C 12 H 10 I + = 281.0)
MS (ESI (−) Spectrum): M = 230.1 (C 10 H 16 NO 3 S = 230.1)

〔式(I−163)で表される塩の合成〕

Figure 2012185482
[Synthesis of a salt represented by the formula (I-163)]
Figure 2012185482

式(I−163−b)で表される化合物(東京化成(株)社製)2.5部とクロロホルム20部との溶液に、トリエチルアミン3.8部加え、式(I−163−c)で表される化合物2.7部を加えた後、室温にて3時間攪拌した。反応混合溶液に式(I−163−d)で表される塩を6.0部加え、終夜攪拌した。反応混合溶液にイオン交換水20部を加え、クロロホルムにより抽出した。クロロホルム溶液を減圧濃縮し、アセトニトリルと2−メトキシ−2−メチルプロパンとの混合溶液を加え、デカンテーションにて上澄みを除去し、乾燥して、式(I−163)で表される塩5.9部を得た。   3.8 parts of triethylamine is added to a solution of 2.5 parts of a compound represented by the formula (I-163-b) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 20 parts of chloroform, and the formula (I-163-c) After adding 2.7 parts of the compound represented by the formula, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. To the reaction mixture solution, 6.0 parts of a salt represented by the formula (I-163-d) was added and stirred overnight. To the reaction mixture solution, 20 parts of ion exchange water was added and extracted with chloroform. 4. Concentrate the chloroform solution under reduced pressure, add a mixed solution of acetonitrile and 2-methoxy-2-methylpropane, remove the supernatant by decantation, dry the salt, and express the salt represented by the formula (I-163). 9 parts were obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M=393.1(C2026I=393.1)
MS(ESI(−)Spectrum):M=256.1(C1218NO=256.1)
MS (ESI (+) Spectrum) : M + = 393.1 (C 20 H 26 I + = 393.1)
MS (ESI (−) Spectrum): M = 256.1 (C 12 H 18 NO 3 S = 256.1)

樹脂A1の合成
式(M−1)で表される化合物を15.00部、式(M−2)で表される化合物を4.89部、式(M−6)で表される化合物を11.12部、式(M−3)で表される化合物を8.81部仕込み(モル比 35:12:23:30)、全モノマー量の1.5重量倍のジオキサンを加えて溶液とした。そこに開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対してそれぞれ1mol%、3mol%添加し、77℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水の混合溶媒に注いで沈殿させる動作を3回行いうことで精製し、重量平均分子量が約8.1×10の共重合体を収率78%で得た。この共重合体は、次式の各構造単位を有するものであり、これを樹脂A1とする。

Figure 2012185482
Synthesis of Resin A1 15.00 parts of the compound represented by Formula (M-1), 4.89 parts of the compound represented by Formula (M-2), and the compound represented by Formula (M-6) 11.12 parts, 8.81 parts of the compound represented by the formula (M-3) were charged (molar ratio 35: 12: 23: 30), and 1.5 wt. did. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and heated at 77 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and water and precipitating three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 8.1 × 10 3 in a yield of 78%. Got in. This copolymer has each structural unit of the following formula, and this is designated as resin A1.
Figure 2012185482

以下に示すように、各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過することにより、レジスト組成物を調製した。   As shown below, the resist composition was prepared by filtering the mixture obtained by mixing and melt | dissolving each component with the filter made from a fluororesin with the hole diameter of 0.2 micrometer.

Figure 2012185482
<樹脂>
A1:樹脂A1
<酸発生剤>
B1:下記の酸発生剤
Figure 2012185482
<式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩>
Figure 2012185482
II−1:ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムシクラメート
<溶剤1>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 220.0部
2−ヘプタノン 10.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.0部
Figure 2012185482
<Resin>
A1: Resin A1
<Acid generator>
B1: The following acid generator
Figure 2012185482
<Iodonium salt having an anion represented by formula (IA)>
Figure 2012185482
II-1: Bis (t-butylphenyl) iodonium cyclamate <Solvent 1>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 220.0 parts 2-heptanone 10.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.0 parts

12インチのシリコン製ウェハー上に、有機反射防止膜用組成物[ARC29SR;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930Åの有機反射防止膜を形成させた。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が120nmとなるようにスピンコートした。
レジスト組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハーに、液浸露光用ArFエキシマスキャナー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.20、Quadrupole on axis(σout/σin=0.97/0.77)、X−Y偏向]を用いて、露光量を段階的に変化させてコンタクトホール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。
An organic antireflective coating composition [ARC29SR; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] is applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to provide an organic reflection having a thickness of 930 mm. A prevention film was formed. Subsequently, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 120 nm.
After applying the resist composition, 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 the table. ArF excimer scanner for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.20, quadrupole on axis (σout / σin = 0.97 / 0.77), on the wafer thus formed with the resist composition film. The contact hole pattern was subjected to immersion exposure by changing the exposure amount stepwise using XY deflection.
After exposure, post exposure bake (PEB) is performed for 60 seconds on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of the table, and then paddles are further added for 60 seconds with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution. Developed.

各レジスト膜において、Pitch 500nmで160nmのHoleのマスクを使用し、140nmのホールパターンを形成する露光量を実効感度とした。   In each resist film, a hole mask of 160 nm with a pitch of 500 nm was used, and an exposure amount for forming a 140 nm hole pattern was defined as an effective sensitivity.

焦点深度評価(DOF):Pitch 500nmで160nmのHoleのマスクを使用し、140nmのホールパターンを形成する実効感度におけるフォーカスマージンを評価した。フォーカスを振った場合、Hole径が135nm〜140nmになるフォーカス範囲をDOFとした。DOF値が大きいほど、フォーカスマージンに優れているといえる。 Depth of focus evaluation (DOF): Using a 160 nm Hole mask with a pitch of 500 nm, the focus margin at the effective sensitivity for forming a 140 nm hole pattern was evaluated. When the focus is shaken, the focus range in which the Hole diameter is 135 nm to 140 nm is defined as DOF. It can be said that the larger the DOF value, the better the focus margin.

Figure 2012185482
Figure 2012185482

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)を有するパターンを得ることができる。   According to the resist composition of the present invention, a pattern having an excellent focus margin (DOF) can be obtained.

Claims (5)

式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩と、酸に不安定な基を有し、かつ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得るアクリル樹脂と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。
Figure 2012185482
[式(IA)中、
は、水素原子、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基を表し、該脂肪族炭化水素基、該脂環式炭化水素基、該芳香族炭化水素基及びアラルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシル基、ニトリル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数7〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数7〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は炭素数7〜21のアラルキル基を表し、該脂肪族炭化水素基、該脂環式炭化水素基、該芳香族炭化水素基及びアラルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシル基、ニトリル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基に含まれる−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びRは互いに結合してNとともに炭素数4〜20の環を形成してもよい。]
An iodonium salt having an anion represented by the formula (IA), an acrylic resin having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid; A resist composition comprising an acid generator.
Figure 2012185482
[In the formula (IA),
R 1 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or 7 to 21 carbon atoms. Represents an aralkyl group, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group and the aralkyl group is a hydroxyl group, a nitrile group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group or It may be substituted with a nitro group, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—.
R 2 represents an aliphatic hydrocarbon group having 7 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 7 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms. And the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group and the aralkyl group is a hydroxyl group, a nitrile group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group or a nitro group. It may be substituted, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—.
R 1 and R 2 may combine with each other to form a ring having 4 to 20 carbon atoms together with N. ]
式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩が、式(IB)で表されるカチオンを有するヨードニウム塩である請求項1記載のレジスト組成物。
Figure 2012185482
[式(IB)中、
及びRは、それぞれ独立に、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36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、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
mx及びmyは、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein the iodonium salt having an anion represented by formula (IA) is an iodonium salt having a cation represented by formula (IB).
Figure 2012185482
[In the formula (IB),
R 3 and R 4 are each independently a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or Represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group, and the aromatic hydrocarbon The hydrogen atom contained in the group is substituted with a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It may be.
mx and my each independently represent an integer of 0 to 5. ]
式(IA)で表されるアニオンを有するヨードニウム塩が、式(I)で表される塩である請求項2記載のレジスト組成物。
Figure 2012185482
[式(I)中、
、R、mx及びmzは、上記と同じ意味を表す。
は、置換基を有していてもよい複素環を表す。]
3. The resist composition according to claim 2, wherein the iodonium salt having an anion represented by the formula (IA) is a salt represented by the formula (I).
Figure 2012185482
[In the formula (I),
R 3 , R 4 , mx, and mz represent the same meaning as described above.
W 1 represents a heterocyclic ring which may have a substituent. ]
アクリル樹脂がラクトン環を有するモノマーに由来する構造単位を有する樹脂である請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 1, wherein the acrylic resin is a resin having a structural unit derived from a monomer having a lactone ring. (1)請求項1〜4のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含む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 1-4 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014029509A (en) * 2012-07-05 2014-02-13 Sumitomo Chemical Co Ltd Resist composition and method for producing resist pattern
JP2014115625A (en) * 2012-11-15 2014-06-26 Sumitomo Chemical Co Ltd Resist composition and resist pattern production method

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