JP2012226332A - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition that can give a favorable focus margin (DOF) in the process of producing a resist pattern and can reduce the number of defects when a resist pattern is formed.SOLUTION: The resist composition contains: (A1) a resin having a structural unit expressed by formula (I); (A2) a resin which is insoluble or poorly soluble with an alkali aqueous solution and can dissolve in an alkali aqueous solution by the action of an acid; and (B) an acid generator expressed by formula (II). In the formulae, Rrepresents a hydrogen atom or a methyl group; and Arepresents -(CH)-, -(CH)-O-(CH)-, or the like, where m1 to m3 each independently represent an integer of 1 to 6.

Description

本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。   The present invention relates to a resist composition, a method for producing a resist pattern using the resist composition, and the like.

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

Figure 2012226332
In Patent Document 1, a resin composed of a structural unit represented by the formula (u-A) and a structural unit represented by the formula (u-B), a structural unit represented by the formula (u-C), and a formula A resist composition containing a resin composed of a structural unit represented by (u-D) and a structural unit represented by formula (u-B), an acid generator, and a solvent is described.
Figure 2012226332

特開2010−197413号公報JP 2010-197413 A

従来レジスト組成物は、レジストパターン製造時のフォーカスマージン(DOF)が必ずしも満足できない場合や、欠陥が発生する場合があった。   Conventional resist compositions sometimes do not always satisfy the focus margin (DOF) at the time of producing a resist pattern, and sometimes have defects.

本発明は、以下の発明を含む。
[1](A1)式(I)で表される構造単位を有する樹脂、
(A2)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及び
(B)式(II)で表される酸発生剤を含有するレジスト組成物。

Figure 2012226332

[式(I)中、
1は、水素原子又はメチル基を表す。
1は、−(CHm1−、−(CHm2−O−(CHm3−又は−(CHm4−CO−O−(CHm5−を表す。
m1〜m5は、それぞれ独立に、1〜6の整数を表す。
2は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
Figure 2012226332
[式(II)中、
及びQ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。
は、*−CO−O−L−又は*−CH−O−L−を表す。*は−C(Q)(Q)−との結合手を表す。L及びL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し、該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。
環Wは、炭素数2〜36の複素環を表す。
は、有機カチオンを表す。]
[2]R2が、炭素数1〜6のフッ化アルキル基である[1]記載のレジスト組成物。
[3]A1が、メチレン基である[1]又は[2]記載のレジスト組成物。
[4]Lが*−CO−O−L−(Lは、2価の炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表し、*は−C(Q1)(Q)−との結合手を表す。)である[1]〜[3]のいずれか記載のレジスト組成物。
[5]さらに溶剤を含有する[1]〜[4]のいずれか記載のレジスト組成物。
[6](1)上記[1]〜[5]のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。 The present invention includes the following inventions.
[1] (A1) a resin having a structural unit represented by formula (I),
(A2) A resist composition containing a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkaline solution and that can be dissolved in an aqueous alkaline solution by the action of an acid, and (B) an acid generator represented by formula (II).
Figure 2012226332

[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 is, - (CH 2) m1 - , - (CH 2) m2 -O- (CH 2) m3 - or - (CH 2) m4 -CO- O- (CH 2) m5 - represents a.
m1 to m5 each independently represents an integer of 1 to 6.
R 2 represents a C 1-10 hydrocarbon group having a fluorine atom. ]
Figure 2012226332
[In the formula (II),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 represents * —CO—O—L a — or * —CH 2 —O—L b —. * Represents a bond with -C (Q 1 ) (Q 2 )-. L a and L b each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is —O— or —CO It may be replaced with-.
Ring W 1 represents a heterocycle of the C 2 to C 36.
Z + represents an organic cation. ]
[2] The resist composition according to [1], wherein R 2 is a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[3] The resist composition according to [1] or [2], wherein A 1 is a methylene group.
[4] L 1 is * —CO—O—L a — (L a represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and * represents —C (Q 1 ) (Q 2 ) — The resist composition according to any one of [1] to [3].
[5] The resist composition according to any one of [1] to [4], further containing a solvent.
[6] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [5] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, comprising a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating.

本発明のレジスト組成物によれば、優れたフォーカスマージン(DOF)で、かつ欠陥が少ないレジストパターンを得ることができる。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern with an excellent focus margin (DOF) and few defects can be obtained.

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

〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、
(A)樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)及び
(B)式(II)で表される酸発生剤を含有する。
ここで、樹脂(A)は以下の樹脂を含む。
(A1)式(I)で表される構造単位を有する樹脂(以下「樹脂(A1)」という場合がある)及び
(A2)アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂(以下「樹脂(A2)」という場合がある)。
本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤(E)(以下「溶剤(E)」という場合がある)を含有していることが好ましい。
本発明のレジスト組成物は、さらに、塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)を含有していることが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention comprises:
(A) Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”) and (B) an acid generator represented by the formula (II).
Here, the resin (A) includes the following resins.
(A1) a resin having a structural unit represented by the formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “resin (A1)”) and (A2) insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution, Resin that becomes soluble (hereinafter sometimes referred to as “resin (A2)”).
The resist composition of the present invention preferably further contains a solvent (E) (hereinafter sometimes referred to as “solvent (E)”).
The resist composition of the present invention preferably further contains a basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”).

〈樹脂(A)〉
本発明のレジスト組成物に含有されている樹脂(A)は、上述した樹脂(A1)及び(A2)を含む。また、後述するような、樹脂(A1)及び(A2)以外の樹脂が含まれていてもよい。
<Resin (A)>
The resin (A) contained in the resist composition of the present invention includes the above-described resins (A1) and (A2). Moreover, resin other than resin (A1) and (A2) which is mentioned later may be contained.

〈樹脂(A1)〉
樹脂(A1)は、上述した式(I)で表される構造単位(以下「構造単位(I)」という場合がある)を有する。

Figure 2012226332
[式(I)中、
1は、水素原子又はメチル基を表す。
1は、−(CHm1−、−(CHm2−O−(CHm3−又は−(CHm4−CO−O−(CHm5−を表す。
m1〜m5は、それぞれ独立に、1〜6の整数を表す。
2は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。] <Resin (A1)>
The resin (A1) has a structural unit represented by the above-described formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (I)”).
Figure 2012226332
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 is, - (CH 2) m1 - , - (CH 2) m2 -O- (CH 2) m3 - or - (CH 2) m4 -CO- O- (CH 2) m5 - represents a.
m1 to m5 each independently represents an integer of 1 to 6.
R 2 represents a C 1-10 hydrocarbon group having a fluorine atom. ]

式(I)のA1は、−(CHm1−が好ましく、エチレン基又はメチレン基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。 A 1 in formula (I) is preferably — (CH 2 ) m1 —, more preferably an ethylene group or a methylene group, and still more preferably a methylene group.

の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基を包含し、脂肪族炭化水素基は、鎖式、環式及びこれらの組み合わせを含む。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基が好ましい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
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、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等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、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基が挙げられる。
The hydrocarbon group for R 2 includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group includes a chain type, a cyclic type, and a combination thereof. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are preferable.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. .
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a methyl group. Examples thereof include cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, and cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and norbornyl. Group, methylnorbornyl group and isobornyl group.

フッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
フッ素原子を有するアルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2,3,3−ペプタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基等のフッ化アルキル基が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。
2は、フッ化アルキル基が好ましく、炭素数1〜6のフッ化アルキル基がより好ましい。
Examples of the hydrocarbon group having a fluorine atom include an alkyl group having a fluorine atom and an alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom.
Examples of the alkyl group having a fluorine atom include difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1,1,1-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2 , 2,2-trifluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, 1,1,1,2,2- Pentafluoropropyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2,3,3-peptafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4 -Fluoroalkyl groups such as nonafluoropentyl group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl group, perfluoroheptyl group and perfluorooctyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom include fluorinated cycloalkyl groups such as a perfluorocyclohexyl group and a perfluoroadamantyl group.
R 2 is preferably a fluorinated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

構造単位(I)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of the structural unit (I) include the following.
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

上記の構造単位において、Rに相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(I)の具体例として挙げることができる。 In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R 1 is replaced by a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (I).

構造単位(I)は、式(I’)で表される化合物(以下「化合物(I’)」という場合がある)から誘導される。

Figure 2012226332
[式(I’)中、R1、A1及びR2は、上記と同じ意味を表す。] The structural unit (I) is derived from a compound represented by the formula (I ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (I ′)”).
Figure 2012226332
[In formula (I ′), R 1 , A 1 and R 2 represent the same meaning as described above. ]

化合物(I’)は、例えば以下の反応により製造することができる。

Figure 2012226332
[式中、R1、A1及びR2は、上記と同じ意味を表す。]
式(I’−1)で表される化合物と式(I’−2)で表される化合物とを、溶媒中、触媒の存在下で反応させることが好ましい。溶媒としては、ジメチルホルムアミドなどが用いられる。触媒としては、炭酸カリウム及びヨウ化カリウムなどを用いられる。 Compound (I ′) can be produced, for example, by the following reaction.
Figure 2012226332
[Wherein R 1 , A 1 and R 2 represent the same meaning as described above. ]
It is preferable to react the compound represented by the formula (I′-1) and the compound represented by the formula (I′-2) in a solvent in the presence of a catalyst. As the solvent, dimethylformamide or the like is used. As the catalyst, potassium carbonate and potassium iodide are used.

式(I’−1)で表される化合物は、市場から容易に入手できるもの(市販品)が好ましい。このような市販品は、メタクリル酸などがある。
式(I’−2)で表される化合物は、例えば、式(I’−3)で表される化合物と式(I’−4)で表される化合物とを反応させることにより製造することができる。この反応は、溶媒中、塩基触媒の存在下で行なわれる。この反応で用いる溶媒としては、テトラヒドロフランなどである。塩基触媒としては、ピリジンなどが用いられる。

Figure 2012226332
式(I’−3)で表される化合物は、A1の種類に応じて適当なものを用いることができる。
1がメチレン基である場合の式(I’−2)で表される化合物は、式(I’−3)で表される化合物として、例えば、クロロアセチルクロリドなどを用いることにより製造することができる。このクロロアセチルクロリドは市場から容易に入手できる。
式(I’−4)で表される化合物は、R2の種類に応じて適当なアルコールを用いることができる。
2がフッ素原子で置換された脂肪族炭化水素基である式(I’−2)で表される化合物は、式(I’−4)で表される化合物として、例えば、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノールなどを用いることにより製造することができる。この2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノールは市場から容易に入手できる。 The compound represented by the formula (I′-1) is preferably a compound (commercially available) that can be easily obtained from the market. Such commercial products include methacrylic acid.
The compound represented by the formula (I′-2) is produced, for example, by reacting the compound represented by the formula (I′-3) with the compound represented by the formula (I′-4). Can do. This reaction is carried out in a solvent in the presence of a base catalyst. The solvent used in this reaction is tetrahydrofuran or the like. As the base catalyst, pyridine or the like is used.
Figure 2012226332
As the compound represented by the formula (I′-3), an appropriate compound can be used depending on the type of A 1 .
The compound represented by the formula (I′-2) when A 1 is a methylene group is produced by using, for example, chloroacetyl chloride as the compound represented by the formula (I′-3). Can do. This chloroacetyl chloride is readily available from the market.
As the compound represented by the formula (I′-4), an appropriate alcohol can be used depending on the type of R 2 .
The compound represented by the formula (I′-2), in which R 2 is an aliphatic hydrocarbon group substituted with a fluorine atom, includes, for example, 2, 2, as the compound represented by the formula (I′-4) It can be produced by using 3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol or the like. This 2,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol is readily available from the market.

樹脂(A1)は、構造単位(I)とは異なる構造単位を有していてもよい。
構造単位(I)とは異なる構造単位としては、後述する酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位、酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位、式(IIIA)で表される構造単位、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位などが挙げられる。好ましくは式(IIIA)で表される構造単位である。

Figure 2012226332
[式(IIIA)中、
11は、水素原子又はメチル基を表す。
環Wは、炭素数6〜10の炭化水素環を表す。
12は、−O−、−CO−O−又は−O−CO−(は環Wとの結合手を表す。)を表す。
12は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。] The resin (A1) may have a structural unit different from the structural unit (I).
The structural unit different from the structural unit (I) includes a structural unit derived from the acid labile monomer (a1) described later, a structural unit derived from the acid stable monomer (a4), and a structural unit represented by the formula (IIIA) And structural units derived from known monomers used in the art. A structural unit represented by the formula (IIIA) is preferable.
Figure 2012226332
[In the formula (IIIA),
R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ring W 2 represents a hydrocarbon ring having 6 to 10 carbon atoms.
A 12 represents —O—, * —CO—O—, or * —O—CO— ( * represents a bond to ring W 1 ).
R 12 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom. ]

環Wの炭化水素環としては、例えば、脂環式炭化水素環が挙げられ、好ましくは、飽和の脂環式炭化水素環である。
飽和の脂環式炭化水素環としては、例えば、以下の環が挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of the hydrocarbon ring of ring W 2 include an alicyclic hydrocarbon ring, and a saturated alicyclic hydrocarbon ring is preferable.
Examples of the saturated alicyclic hydrocarbon ring include the following rings.
Figure 2012226332

環Wとしては、好ましくはアダマンタン環又はシクロヘキサン環であり、より好ましくはアダマンタン環である。
12のフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、下記の基が挙げられる。

Figure 2012226332
Ring W 2 is preferably an adamantane ring or a cyclohexane ring, and more preferably an adamantane ring.
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and having a fluorine atom in R 12, for example, the following groups.
Figure 2012226332

式(IIIA)で表される構造単位としては、以下で表される構造単位が好ましい。

Figure 2012226332
上記の構造単位において、R11に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(IIIA)の具体例として挙げることができる。
中でも、式(IIIA−1)で表される構造単位又はR11に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が特に好ましい。 As the structural unit represented by the formula (IIIA), structural units represented by the following are preferable.
Figure 2012226332
In the structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R 11 is replaced with a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (IIIA).
Among these, a structural unit represented by the formula (IIIA-1) or a structural unit in which a methyl group corresponding to R 11 is replaced with a hydrogen atom is particularly preferable.

樹脂(A1)中の構造単位(I)の含有割合は、樹脂(A1)の全構造単位に対して、5〜100モル%の範囲がより好ましく、10〜100モル%の範囲がさらに好ましく、50〜100モル%の範囲がさらに好ましく、80〜100モル%の範囲がとりわけ好ましい。
樹脂(A1)が構造単位(IIIA)を有する場合、樹脂(A1)中の構造単位(III)の含有割合は、樹脂(A1)の全構造単位に対して、1〜95モル%の範囲が好ましく、2〜80モル%の範囲がより好ましく、5〜70モル%の範囲がさらに好ましく、5〜50モル%の範囲がとりわけ好ましく、5〜30モル%の範囲が特に好ましい。構造単位(IIIA)を有し、その含有割合が前記の範囲内であると、優れたフォーカスマージンを有し、欠陥の発生が少ないレジストパターンを製造できる。
このような含有割合で構造単位(I)及び/又は(IIIA)を有する樹脂(A1)は、樹脂(A1)製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物(I’)、構造単位(IIIA)を誘導するモノマーの使用モル量を調節することにより製造することができる。
樹脂(A1)を構成する各構造単位(I)及び/又は(IIIA)は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて、さらに、任意に、後述する酸安定モノマー(a1)、酸安定モノマー、当該分野で公知のモノマーの1種以上を組み合わせて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。
樹脂(A1)の重量平均分子量は、好ましくは、5,000以上(より好ましくは7,000以上、さらに好ましくは10,000以上)、80,000以下(より好ましくは50,000以下、さらに好ましくは30,000以下)である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものであり、該分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。
The content ratio of the structural unit (I) in the resin (A1) is more preferably in the range of 5 to 100 mol%, further preferably in the range of 10 to 100 mol%, based on all the structural units of the resin (A1). The range of 50 to 100 mol% is more preferable, and the range of 80 to 100 mol% is particularly preferable.
When the resin (A1) has the structural unit (IIIA), the content ratio of the structural unit (III) in the resin (A1) ranges from 1 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A1). The range of 2 to 80 mol% is more preferable, the range of 5 to 70 mol% is more preferable, the range of 5 to 50 mol% is particularly preferable, and the range of 5 to 30 mol% is particularly preferable. When the structural unit (IIIA) is included and the content ratio is within the above range, a resist pattern having an excellent focus margin and few defects can be manufactured.
Resin (A1) having structural units (I) and / or (IIIA) in such a content ratio is compound (I ′), structural unit (IIIA) relative to the total molar amount of all monomers used in the production of resin (A1). It can be produced by adjusting the molar amount of the monomer used for deriving.
Each structural unit (I) and / or (IIIA) constituting the resin (A1) may be one kind or a combination of two or more kinds, and optionally, an acid stable monomer (a1), an acid stable monomer, which will be described later, It can be produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method) by combining one or more monomers known in the art.
The weight average molecular weight of the resin (A1) is preferably 5,000 or more (more preferably 7,000 or more, more preferably 10,000 or more), 80,000 or less (more preferably 50,000 or less, further preferably Is 30,000 or less). A weight average molecular weight is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis, and the detailed analysis conditions of this analysis are explained in full detail in the Example of this application.

〈樹脂(A2)〉
樹脂(A2)は、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る。ここで、「酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る」とは、酸に不安定な基(以下「酸不安定基」という場合がある。)を有し、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、酸との接触後にアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。
従って、樹脂(A2)は、後述する酸不安定基を有するモノマー(a1)(以下「酸不安定モノマー(a1)」という場合がある)の1種又は2種以上を重合することによって得ることができる。
また、樹脂(A2)は、上述した性質を備える限り、後述する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)に由来する構造単位、当該分野で公知のモノマーに由来する構造単位、上述した構造単位(I)及び式(IIIA)で表される構造単位を含んでいてもよい。
なお、樹脂(A2)は、樹脂(A1)と互いに異なる別個の樹脂であってもよいし、式(I)で表される構造単位及び式(IIIA)で表される構造単位を有し、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ってもよい。
<Resin (A2)>
The resin (A2) is insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution and can be dissolved in the alkaline aqueous solution by the action of an acid. Here, “can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid” means having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group”), and an alkaline aqueous solution before contact with the acid. It is insoluble or hardly soluble in water, but it becomes soluble in an aqueous alkali solution after contact with an acid.
Therefore, the resin (A2) is obtained by polymerizing one or more of monomers (a1) having an acid labile group, which will be described later (hereinafter sometimes referred to as “acid labile monomer (a1)”). Can do.
In addition, as long as the resin (A2) has the above-described properties, the resin (A2) is a structural unit derived from a monomer having no acid-labile group (hereinafter referred to as “acid-stable monomer”), which is a monomer known in the art. The derived structural unit, the structural unit represented by the structural unit (I) and the formula (IIIA) described above may be included.
The resin (A2) may be a resin different from the resin (A1), or has a structural unit represented by the formula (I) and a structural unit represented by the formula (IIIA). Further, it may be a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.

〈酸不安定モノマー(a1)〉
「酸に不安定な基」とは、脱離基を有し、酸と接触すると脱離基が脱離して、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。
<Acid labile monomer (a1)>
The “acid-labile group” means a group having a leaving group and leaving the 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 2012226332
[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 2012226332
[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'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前記2価の炭化水素基に含まれる−CH−は、−O―又は―S−で置き換わってもよい。]
Figure 2012226332
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 2012226332
[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 hydrocarbon group is , -O- or -S- may be substituted. ]

a1〜Ra3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。
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、例えば、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 2012226332
式(1)においては、Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜16である。 Examples of the alkyl group represented by R a1 to R a3 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 a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups.
Figure 2012226332
In Formula (1), the alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms.

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の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、下記の基が挙げられる。2価の炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。

Figure 2012226332
Examples of —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group include the following groups. The divalent hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms.

Figure 2012226332

式(1)で表される酸不安定基としては、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−アルキルアダマンタン−2−イ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−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。 Examples of the acid labile group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), groups in which R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert-butoxycarbonyl). Group), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl 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- (adamantane) -1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

a1'〜Ra3'の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。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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、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。
a2'及びRa3'が互いに結合して形成する2価の炭化水素基としては、例えば、式(I)におけるRの炭化水素基から水素原子を1個取り去った基が挙げられる。
式(2)においては、Ra1'及びRa2'のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
式(2)で表される基の具体例としては、例えば、以下の基が挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of the hydrocarbon group for R a1 ′ to R a3 ′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are the same as those described above.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the divalent hydrocarbon group formed by combining R a2 ′ and R a3 ′ include a group in which one hydrogen atom has been removed from the hydrocarbon group of R 2 in formula (I).
In Formula (2), it is preferable that at least one of R a1 ′ and R a2 ′ is a hydrogen atom.
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups.
Figure 2012226332

酸不安定モノマー(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 acid labile monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.

酸不安定基を有する(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酸不安定モノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。   Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferable. If a resin obtained by polymerizing an acid labile monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist pattern 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)で表される構造単位又は式(a1−2)で表される構造単位が挙げられる。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。   The (meth) acrylic monomer having an acid labile group and an alicyclic hydrocarbon group is preferably a structural unit represented by the formula (a1-1) or a structure represented by the formula (a1-2) Units are listed. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2012226332
[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。
n1’は0〜3の整数を表す。]
Figure 2012226332
[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.
n1 ′ 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。
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 2012226332
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。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。 L a1 and L a2 are preferably —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 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 2012226332
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.

式(a1−1)で表される構造単位を導くモノマーとしては、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)〜(a1−1−8)で表されるモノマーが好ましく、下式(a1−1−1)〜(a1−1−4)で表されるモノマーがより好ましい。

Figure 2012226332
As a monomer which guide | induces the structural unit represented by a formula (a1-1), the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned, for example. Monomers represented by the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-8) are preferred, and monomers represented by the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-4) are more preferred. .
Figure 2012226332

式(a1−2)で表される構造単位を導くモノマーとしては、例えば、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘプタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−イソプロピルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート等が挙げられる。下式(a1−2−1)〜(a1−2−12)で表されるモノマーが好ましく、下式(a1−2−3)〜(a1−2−4)及び下式(a1−2−9)〜(a1−2−10)で表されるモノマーがより好ましく、下式(a1−2−3)及び下式(a1−2−9)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 2012226332

Figure 2012226332
Examples of the monomer for deriving the structural unit represented by the formula (a1-2) include 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, and 1-ethyl. Examples include cycloheptan-1-yl (meth) acrylate, 1-methylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, and 1-isopropylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate. Monomers represented by the following formulas (a1-2-1) to (a1-2-12) are preferred, and the following formulas (a1-2-3) to (a1-2-4) and the following formulas (a1-2-2) The monomers represented by 9) to (a1-2-10) are more preferable, and the monomers represented by the following formula (a1-2-3) and the following formula (a1-2-9) are more preferable.
Figure 2012226332

Figure 2012226332

樹脂(A2)が式(a1−1)で表される構造単位及び/又は式(a1−2)で表される構造単位を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A2)の全構造単位に対して、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。   When the resin (A2) includes the structural unit represented by the formula (a1-1) and / or the structural unit represented by the formula (a1-2), the total content thereof is the total structure of the resin (A2). It is 10-95 mol% normally with respect to a unit, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.

〈酸安定モノマー〉
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)」という場合がある)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)」という場合がある)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。
<Acid stable monomer>
As an acid stable monomer, Preferably, the monomer which has a hydroxyl group or a lactone ring is mentioned. Acid-stable monomer having a hydroxy group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or 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 derived from (sometimes) 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)、電子線又は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ヒドロキシ基を有する酸安定モノマーを使用する。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 hydroxy which is a hydroxystyrene. An acid-stable monomer having a group is used. 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.

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。

Figure 2012226332
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。 Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).
Figure 2012226332
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 2012226332
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 2012226332

樹脂(A2)が式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A2)の全構造単位に対して、通常3〜45モル%であり、好ましくは3〜40モル%であり、より好ましくは3〜35モル%である。   When the resin (A2) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1), the content is usually 3 to 45 mol% with respect to all the structural units of the resin (A2). , Preferably it is 3-40 mol%, More preferably, it is 3-35 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 2012226332
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、同一又は相異なる。
Figure 2012226332
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 are the same or different, respectively.

a21〜Ra23のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by R a21 to R a23 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, and a sec-butyl group.

式(a3−1)〜式(a3−3)では、La4〜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 formula (a3-1) to formula (a3-3), L a4 to L a6 are preferably each independently —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—, More preferably, it is -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。   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 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

樹脂(A2)が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を含む場合、その合計含有率は、樹脂(A2)の全構造単位に対して、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜65モル%であり、より好ましくは10〜60モル%である。   When the resin (A2) includes a structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring, the total content is usually 5 to 70 mol% with respect to all the structural units of the resin (A2). , Preferably it is 10-65 mol%, More preferably, it is 10-60 mol%.

樹脂(A2)が、酸不安定モノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸不安定モノマー(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。
アダマンチル基を有するモノマーに由来する構造単位(特に、式(a1−1)で表される構造単位)の含有率は、好ましくは酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位の合計に対して15モル%以上である。アダマンチル基を有するモノマーに由来する構造単位の比率が増えると、レジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。
When the resin (A2) is a copolymer of an acid labile monomer (a1) and an acid stable monomer, the structural unit derived from the acid labile monomer (a1) is based on 100 mol% of all structural units. Preferably it is 10-80 mol%, More preferably, it is 20-60 mol%.
The content of the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group (particularly the structural unit represented by the formula (a1-1)) is preferably based on the sum of the structural units derived from the acid labile monomer (a1). It is 15 mol% or more. When the ratio of the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist pattern is improved.

樹脂(A2)は、好ましくは、酸不安定モノマー(a1)と、酸安定モノマーとの共重合体である。この共重合体において、酸不安定モノマー(a1)は、より好ましくはアダマンチル基を有する式(a1−1)で表される構造単位を導くモノマー及び式(a1−2)で表される構造単位を導くモノマー(好ましくはシクロヘキシル基又はシクロペンチル基を有する該モノマー)の少なくとも1種、さらに好ましくは式(a1−1)で表される構造単位を導くモノマーである。また、酸安定モノマーは、好ましくは、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)である。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。   The resin (A2) is preferably a copolymer of an acid labile monomer (a1) and an acid stable monomer. In this copolymer, the acid labile monomer (a1) is more preferably a monomer that leads to a structural unit represented by the formula (a1-1) having an adamantyl group and a structural unit represented by the formula (a1-2) Is a monomer that leads to a structural unit represented by the formula (a1-1), more preferably at least one of the monomers that lead to (preferably the monomer having a cyclohexyl group or a cyclopentyl group). The acid stable monomer is preferably an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group and / or an acid stable monomer (a3) having a lactone ring. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is more preferably a γ-butyrolactone ring. The acid-stable monomer (a3-1) and the acid-stable monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring.

樹脂(A2)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。
樹脂(A2)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、さらに好ましくは4,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは15,000以下)である。
樹脂(A1)及び樹脂(A2)は、樹脂(A)において、例えば、0.01:10〜5:10、好ましくは0.05:10〜3:10、より好ましくは0.1:10〜2:10、特に好ましくは0.2:10〜1:10(質量比)で含有されていることが好ましい。
Each structural unit constituting the resin (A2) may be used alone or in combination of two or more, and is produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method) using a monomer that derives these structural units. can do.
The weight average molecular weight of the resin (A2) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more, more preferably 4,000 or more), 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, further preferably 15,000 or less).
Resin (A1) and resin (A2) in resin (A) are, for example, 0.01: 10 to 5:10, preferably 0.05: 10 to 3:10, more preferably 0.1: 10. It is preferable that it is contained at 2:10, particularly preferably 0.2: 10 to 1:10 (mass ratio).

〈樹脂(A1)及び(A2)以外の樹脂〉
本発明のレジスト組成物の樹脂(A)は、上述した樹脂(A1)及び(A2)以外の樹脂、例えば、上述した酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位、酸安定モノマーに由来する構造単位の他、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位からなる樹脂等が含有されていてもよい。
本発明のレジスト組成物が、樹脂(A1)及び(A2)以外の樹脂を含む場合、これらの含有率は、本発明のレジスト組成物に含まれる樹脂(A)の合計量に対して、通常0.1〜50質量%であり、好ましくは0.5〜30質量%であり、より好ましくは1〜20質量%である。
<Resin other than resin (A1) and (A2)>
The resin (A) of the resist composition of the present invention is derived from a resin other than the above resins (A1) and (A2), for example, a structural unit derived from the above acid labile monomer (a1), an acid stable monomer. In addition to the structural unit, a resin composed of a structural unit derived from a known monomer used in the field may be contained.
When the resist composition of this invention contains resin other than resin (A1) and (A2), these content rates are normal with respect to the total amount of resin (A) contained in the resist composition of this invention. It is 0.1-50 mass%, Preferably it is 0.5-30 mass%, More preferably, it is 1-20 mass%.

本発明のレジスト組成物においては、樹脂(A)の含有率は、好ましくは、レジスト組成物の固形分中80質量%以上99質量%以下である。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。   In the resist composition of the present invention, the content of the resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less in the solid content of the resist 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.

〈式(II)で表される酸発生剤〉
本発明のレジスト組成物は、酸発生剤として、式(II)で表される酸発生剤(以下「酸発生剤(II)」という場合がある)を含む。

Figure 2012226332
[式(II)中、Q及びQは、互いに独立に、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。
は、*−CO−O−L−又は*−CH−O−L−を表す。*は−C(Q)(Q)−との結合手を表す。L及びLは、互いに独立に、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表し、該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。
環Wは、炭素数2〜36の複素環を表す。
は、有機カチオンを表す。] <Acid generator represented by formula (II)>
The resist composition of the present invention contains an acid generator represented by the formula (II) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (II)”) as an acid generator.
Figure 2012226332
[In Formula (II), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 represents * —CO—O—L a — or * —CH 2 —O—L b —. * Represents a bond with -C (Q 1 ) (Q 2 )-. L a and L b each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is —O— or —CO It may be replaced with-.
Ring W 1 represents a heterocycle of the C 2 to C 36.
Z + represents an organic cation. ]

式(II)において、Q及びQのペルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはトリ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。
In the formula (II), examples of the perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluoro sec-butyl group, perfluoro tert- Examples thereof include a butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group.
Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

を構成するL及びLの2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和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、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイルに、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−メチルブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group of L a and L b constituting L 1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated carbonization group. A hydrogen group may be mentioned, and two or more of these groups may be combined.
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 alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group;
An alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, etc.) is added to the linear alkanediyl. Those having a side chain, for example, 1-methylbutane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4- Branched alkanediyl groups such as diyl groups, 2-methylbutane-1,4-diyl groups;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.

の2価の飽和炭化水素基における−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった場合の*−CO−O−L−としては、例えば、式(L1−2)が好ましい。*は、C(Q1)(Q2)−との結合手を表す。 -CH 2 - in the divalent saturated hydrocarbon group of L a - is when replaced by -O- or -CO- * -CO-O-L a - as, for example, the formula (L1-2) are preferred . * Represents a bond with C (Q 1 ) (Q 2 ) −.

Figure 2012226332
ここで、L及びLは、それぞれ独立に、炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基を表す。
Figure 2012226332
Here, L c and L d each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.

の2価の飽和炭化水素基における−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった場合の*−CO−O−L−としては、例えば、式(L1−4)が好ましい。 As * —CO—O—L a — when —CH 2 — in the divalent saturated hydrocarbon group of L b is replaced by —O— or —CO—, for example, the formula (L1-4) is preferable. .

Figure 2012226332
ここで、Lは、炭素数1〜14の2価の飽和炭化水素基を表す。
Figure 2012226332
Here, L e represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.

*−CO−O−L−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。
なお、下記式は、その左右を式(II)に合わせて記載しており、左側でC(Q1)(Q2)−と結合し、右側で窒素原子と結合する(以下同様)。

Figure 2012226332
Examples of the divalent group represented by * —CO—O—L a — include the following.
Incidentally, the following formula is described in conjunction the right to Formula (II), the left C (Q 1) (Q 2 ) - bound to be bonded to the nitrogen atom at the right (hereinafter the same).
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

式(L1−2)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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (L1-2) include the following.
Figure 2012226332

*−CH−O−L−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 2012226332
Examples of the divalent group represented by * —CH 2 —O—L b — include the following.
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

式(L1−4)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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (L1-4) include the following.
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

なかでも、Lは、*−CO−O−L−(Lは、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表し、*は−C(Q)(Q)−との結合手を表す)が好ましい。 Among them, L 1 is, * - CO-O-L a - (L a represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and * -C (Q 1) (Q 2 ) - Represents a bond to the other).

環Wの複素環は、窒素原子を1つ含有しているものであればよく、さらに1以上の酸素原子を含有していてもよい。また、芳香族複素環であってもよいし、芳香性を有さないものであってもよく、単環式及び多環式のいずれであってもよい。
複素環を含む下記の基

Figure 2012226332
としては、例えば、以下の基が挙げられる。なかでも、式(W1)、式(W2)または式(W3)で表される基が好ましい。
Figure 2012226332
The heterocyclic ring of the ring W 1 only needs to contain one nitrogen atom, and may further contain one or more oxygen atoms. Moreover, it may be an aromatic heterocyclic ring, may not have aromaticity, and may be monocyclic or polycyclic.
The following groups containing heterocycles
Figure 2012226332
Examples of the group include the following groups. Especially, group represented by a formula (W1), a formula (W2), or a formula (W3) is preferable.
Figure 2012226332

式(II)で表される酸発生剤としては、例えば以下の塩が挙げられる。下記式において、Zは上記と同義である。

Figure 2012226332
Examples of the acid generator represented by the formula (II) include the following salts. In the following formula, Z + has the same meaning as described above.
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

式(II)で表される酸発生剤に含まれる有機カチオン(Z)としては、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、有機ホスホニウムカチオンなどが挙げられ、好ましくは、有機スルホニウムカチオン又は有機ヨードニウムカチオンであり、より好ましくは、以下の式(b2−1)、式(b2−2)、式(b2−3)及び式(b2−4)のいずれかで表される有機カチオンである。

Figure 2012226332
Examples of the organic cation (Z + ) contained in the acid generator represented by the formula (II) include organic onium cations such as organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, benzothiazolium cations, and organic phosphonium cations. Preferably, it is an organic sulfonium cation or an organic iodonium cation, and more preferably, the following formula (b2-1), formula (b2-2), formula (b2-3) and formula (b2-4) Or an organic cation represented by any of the above.
Figure 2012226332

式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、この炭化水素基は、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が好ましい。前記アルキル基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を有していてもよく、前記脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。また、Rb4とRb5が一緒になってヘテロ原子を有してもよい環を形成してもよい。
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の整数を表し、m2が2以上であるとき、複数のRb7は同一でも異なってもよ、n2が2以上であるとき、複数のRb8は同一でも異なってもよい。
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か、Rb9とRb10とは、それらが結合する硫黄原子とともに互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成する。該環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わってもよい。
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。該環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わってもよい。
b11とRb12は、それらが結合する−CH−CO−とともに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い。
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し、該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。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and this hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. And an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The alkyl group may have a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom and a carbon number. The aromatic hydrocarbon group may have 2 to 4 acyl groups or glycidyloxy groups, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. You may have a hydrocarbon group or a C1-C12 alkoxy group. R b4 and R b5 may be combined to form a ring that may have a hetero atom.
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 represents an integer of 0 to 5, and when m2 is 2 or more, a plurality of R b7 may be the same or different. When n2 is 2 or more, a plurality of R b8 is It may be the same or different.
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, or R b9 and R b10 are a sulfur atom to which they are bonded. Together with each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring). The methylene group contained in the ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
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 methylene group contained in the ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
R b11 and R b12 may form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring) with —CH—CO— to which they are bonded.
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, and the aromatic hydrocarbon group has It may be substituted with 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.

b13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
b11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
o2、p2、s2及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上のとき、複数のRb13は同一でも異なってもよく、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一でも異なってもよく、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一でも異なってもよく、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一でも異なってもよく、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一でも異なってもよく、t2が2以上のとき、複数のRb18は、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 an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 may be the same or different. When p2 is 2 or more, the plurality of R b14 may be the same or different. When q2 is 2 or more, the plurality of R b15 is When r2 is 2 or more, a plurality of R b16 may be the same or different. When s2 is 2 or more, a plurality of R b17 may be the same or different, and t2 is 2 or more. Sometimes, the plurality of R b18 may be the same or different.

アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
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。*は、アダマンタン環又はシクロヘキサン環との結合手を表す。

Figure 2012226332
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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、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 alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. .
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. * Represents a bond with an adamantane ring or a cyclohexane ring.
Figure 2012226332
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.

アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げら
れる。
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 alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.

b9〜Rb12のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜12であり、特に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基などが好ましい。
b9〜Rb11の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であり、特に、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などが好ましい。
b12の芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基などが好ましい。
b12の芳香族炭化水素基とアルキル基が結合したものは、典型的にはアラルキル基である。
The alkyl group of R b9 to R b12 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and in particular, a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group , A pentyl group, a hexyl group, an octyl group and a 2-ethylhexyl group are preferred.
The alicyclic hydrocarbon group of R b9 to R b11 preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and in particular, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl. Group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group and isobornyl group are preferable.
The aromatic hydrocarbon group for R b12 includes a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, a biphenylyl group, and A naphthyl group and the like are preferable.
A group in which an aromatic hydrocarbon group of R b12 and an alkyl group are bonded is typically an aralkyl group.

b4とRb5が一緒になって形成してもよいイオウ原子を含む環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、イオウ原子を1以上含むものであれば、さらに、1以上のイオウ原子及び/又は1以上の酸素原子を含んでいてもよい。該環としては、炭素数3〜18の環が好ましく、炭素数4〜13の環がより好ましい。 The ring containing a sulfur atom which R b4 and R b5 may form together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. If it contains one or more sulfur atoms, it may further contain one or more sulfur atoms and / or one or more oxygen atoms. As the ring, a ring having 3 to 18 carbon atoms is preferable, and a ring having 4 to 13 carbon atoms is more preferable.

b9とRb10とが結合する硫黄原子とともに形成する環としては、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11とRb12とが結合する−CH−CO−とともに形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the ring formed together with the sulfur atom to which R b9 and R b10 are bonded include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and 1,4-oxathian-4-ium. A ring etc. are mentioned.
Examples of the ring formed with —CH—CO— in which R b11 and R b12 are bonded include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

式(b2−1)〜式(b2−4)で表される有機カチオンの具体例は、特開2010−204646号公報に記載されたものを挙げることができる。   Specific examples of the organic cation represented by the formulas (b2-1) to (b2-4) include those described in JP2010-204646A.

例示した有機カチオンの中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、以下の式(b2−1−1)で表される有機カチオン〔以下、「カチオン(b2−1−1)」という場合がある〕がより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0である。)、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=0、x2=1であり、Rb21がメチル基である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、Rb19、Rb20及びRb21がいずれもメチル基である。)がさらに好ましい。

Figure 2012226332
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1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。また、Rb19〜Rb21から選ばれる2つが一緒になってヘテロ原子を有してもよい環を形成してもよい。
v2、w2及びx2は、それぞれ独立に、0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。
v2が2以上のとき、複数のRb19は同一又は相異なり、w2が2以上のとき、複数のRb20は同一又は相異なり、x2が2以上のとき、複数のRb21は同一又は相異なる。
なかでも、Rb19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。 Among the exemplified organic cations, the cation (b2-1) is preferable, and the organic cation represented by the following formula (b2-1-1) [hereinafter sometimes referred to as “cation (b2-1-1)”] Is more preferable, and triphenylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0), diphenyltolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = 0, x2 = 1 and R b21 is a methyl group) or a tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 1, and R b19 , R b20 and R More preferably, b21 is a methyl group.
Figure 2012226332
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 are each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom) hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. Represents a hydrocarbon group. It is also possible to form two of which may have a hetero atom together ring selected from R b19 to R b21.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 are the same or different, when w2 is 2 or more, the plurality of R b20 are the same or different, and when x2 is 2 or more, the plurality of R b21 are the same or different. .
Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is a group.

カチオン(b2−1−1)としては、以下のカチオンが挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of the cation (b2-1-1) include the following cations.
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

カチオン(b2−2)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of the cation (b2-2) include the following.
Figure 2012226332

カチオン(b2−3)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of the cation (b2-3) include the following.
Figure 2012226332

式(II)で表される酸発生剤は、スルホン酸アニオン及び有機カチオンを組合せた塩である。スルホン酸アニオンと有機カチオンとは任意に組み合わせることができる。このようなスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組み合わせを以下の表に示す。なお、以下の表において、式(b1−s−1)で表される塩などを、その式番号に応じて、「(b1−s−1)」などと表し、式(b2−c−1)で表される有機カチオンなどを、その式番号に応じて、「(b2−c−1)」などと表す。   The acid generator represented by the formula (II) is a salt in which a sulfonate anion and an organic cation are combined. A sulfonate anion and an organic cation can be arbitrarily combined. The combinations of such sulfonate anions and organic cations are shown in the following table. In the following table, a salt represented by the formula (b1-s-1) is represented as “(b1-s-1)” according to the formula number, and the formula (b2-c-1) ) And the like are represented as “(b2-c-1)” or the like according to the formula number.

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

さらに好ましい式(II)で表される酸発生剤としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2012226332
Further preferred acid generators represented by the formula (II) include the following.
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

式(II)で表される酸発生剤は、当該分野で公知の方法又はそれに準じた方法によって製造することができる。
(a)例えば、式(II)で表される酸発生剤のうち、Lが*−CO−O−L−(*は−C(Q)(Q)−との結合手を表し、Lは2価の炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表す)である式(IIa)で表される塩は、式(IIb)で表される化合物と式(IIc)で表される塩とを触媒下で反応させることにより得ることができる。なお、以下の式における置換基の定義は、特に断りのない限り上記と同じ意味である。
用いる溶媒は、クロロホルム等が挙げられる。触媒としては、リチウムアミド等が挙げられる。
式(IIb)で表される化合物としては、4−(8−ヒドロキシオクチル)モルホリン、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン等が挙げられる。
式(IIc)で表される塩は、例えば、特開2008−13551号公報に記載された方法で合成することができる。

Figure 2012226332
The acid generator represented by the formula (II) can be produced by a method known in the art or a method analogous thereto.
(A) For example, among the acid generators represented by the formula (II), L 1 is a bond with * —CO—O—L a — (* is —C (Q 1 ) (Q 2 ) —. represents, L salt a is represented by divalent represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms) a is the formula (IIa) are tables in formula (IIb) compound represented by the formula (IIc) It can be obtained by reacting the resulting salt with a catalyst. In addition, the definition of the substituent in the following formula | equation has the same meaning as the above unless there is particular notice.
Examples of the solvent used include chloroform. Examples of the catalyst include lithium amide.
Examples of the compound represented by the formula (IIb) include 4- (8-hydroxyoctyl) morpholine, 4- (2-hydroxyethyl) morpholine, and the like.
The salt represented by the formula (IIc) can be synthesized, for example, by the method described in JP2008-13551A.
Figure 2012226332

(b)特に、例えば、式(II)で表される酸発生剤のうち、Lが*−CO−O−L−であり、かつLが2価の脂環式炭化水素基である式(IIa’)で表される塩は、式(IIb’)で表される化合物と式(IIc’)で表される塩とを触媒下で反応させることにより得ることができる。用いる溶媒は、クロロホルム等が挙げられる。

Figure 2012226332
式中、環Wは、Lの2価の脂環式炭化水素基の脂環式炭化水素環を表す。 (B) In particular, for example, among the acid generators represented by formula (II), L 1 is * —CO—O—L a — and La is a divalent alicyclic hydrocarbon group. A salt represented by a certain formula (IIa ′) can be obtained by reacting a compound represented by the formula (IIb ′) with a salt represented by the formula (IIc ′) in the presence of a catalyst. Examples of the solvent used include chloroform.
Figure 2012226332
Wherein ring W 2 represents an alicyclic hydrocarbon ring divalent alicyclic hydrocarbon group of L a.

式(IIb’)で表される化合物は、式(IId’)で表される化合物と式(IIe’)で表される化合物とを反応させることにより、得ることができる。
式(IId’)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(IIe’)で表される化合物としては、1,2−エポキシシクロヘキサン等が挙げられる。

Figure 2012226332
The compound represented by the formula (IIb ′) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (IId ′) with the compound represented by the formula (IIe ′).
Examples of the compound represented by the formula (IId ′) include morpholine.
Examples of the compound represented by the formula (IIe ′) include 1,2-epoxycyclohexane.
Figure 2012226332

式(IIc’)で表される化合物は、式(IIf’)で表される塩と式(IIg’)で表される化合物とを反応させることにより、得ることができる。
式(IIf’)で表される塩は、例えば、特開2008−13551号公報に記載された方法で合成することができる。

Figure 2012226332
The compound represented by the formula (IIc ′) can be obtained by reacting the salt represented by the formula (IIf ′) with the compound represented by the formula (IIg ′).
The salt represented by the formula (IIf ′) can be synthesized, for example, by the method described in JP-A-2008-13551.
Figure 2012226332

(c)式(II)で表される酸発生剤のうち、Zが、式(b2―c−14)で表される有機カチオンであり、Lが*−CO−O−L−である式(II−b1)で表される塩は、以下の方法により製造できる。

Figure 2012226332
(C) Among the acid generators represented by the formula (II), Z + is an organic cation represented by the formula (b2-c-14), and L 1 is * —CO—O—L a —. The salt represented by the formula (II-b1) can be produced by the following method.
Figure 2012226332

式(b2―c−14)で表される有機カチオンを誘導する式(b2―c−14’)で表される塩は、式(b1−a)で表される化合物と、式(b1−b)で表される化合物とを、トリメチルシリルクロリド存在下、溶媒中で反応させた後、塩酸と接触させることにより得ることができる。該溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。

Figure 2012226332
The salt represented by the formula (b2-c-14 ′) that induces the organic cation represented by the formula (b2-c-14) includes the compound represented by the formula (b1-a), the formula (b1-c-14 ′) The compound represented by b) can be obtained by reacting with a hydrochloric acid after reacting in a solvent in the presence of trimethylsilyl chloride. Examples of the solvent include tetrahydrofuran and the like.
Figure 2012226332

スルホン酸アニオンを誘導する式(A−b1)で表される化合物は、式(b1−c)で表される化合物と、式(b1−d)で表される化合物とを、酸触媒の存在下、溶媒中で反応させることにより得ることができる。

Figure 2012226332
式(b1−c)で表される化合物は、例えば、特開2006−257078号公報に記載された方法により得ることができる。
式(b1−d)で表される化合物を、市場から容易に入手できるもので例示すると、4−(8−ヒドロキシオクチル)モルホリン及び4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリンなどが挙げられる。 The compound represented by the formula (A-b1) for inducing the sulfonate anion comprises the compound represented by the formula (b1-c) and the compound represented by the formula (b1-d) in the presence of an acid catalyst. Then, it can be obtained by reacting in a solvent.
Figure 2012226332
The compound represented by the formula (b1-c) can be obtained, for example, by the method described in JP 2006-257078 A.
Examples of the compound represented by the formula (b1-d) that can be easily obtained from the market include 4- (8-hydroxyoctyl) morpholine and 4- (2-hydroxyethyl) morpholine.

式(b1−c)で表される化合物と、式(b1−d)で表される化合物との反応に用いる溶媒は、n−ヘプタンなどである。酸触媒としては、トリフルオロ酢酸などが用いられる。   The solvent used for the reaction between the compound represented by the formula (b1-c) and the compound represented by the formula (b1-d) is n-heptane. As the acid catalyst, trifluoroacetic acid or the like is used.

上述のようにして得られた式(b2―c−14’)で表される塩と、式(A−b1)で表される化合物とを反応させることにより、式(II−b1)で表される塩を製造できる。

Figure 2012226332
この反応は、酸触媒の存在下、溶媒中で実施される。該溶媒は、クロロホルムなどであり、酸触媒としては、塩酸などが用いられる。 By reacting the salt represented by the formula (b2-c-14 ′) obtained as described above with the compound represented by the formula (A-b1), the salt is represented by the formula (II-b1). Can be produced.
Figure 2012226332
This reaction is carried out in a solvent in the presence of an acid catalyst. The solvent is chloroform or the like, and hydrochloric acid or the like is used as the acid catalyst.

式(II)で表される酸発生剤は、単独でも複数種を同時に用いてもよい。
また、本発明のレジスト組成物の酸発生剤は、上述した式(II)で表される酸発生剤以外の酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)を含有していてもよい。つまり、本発明のレジスト組成物は、式(II)で表される酸発生剤と、式(II)で表される酸発生剤とは異なる酸発生剤を併せて含有していてもよい。
The acid generator represented by the formula (II) may be used alone or in combination of two or more.
Further, the acid generator of the resist composition of the present invention contains an acid generator other than the acid generator represented by the above formula (II) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”). It may be. That is, the resist composition of the present invention may contain an acid generator represented by the formula (II) and an acid generator different from the acid generator represented by the formula (II).

<酸発生剤(B)>
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物においてはいずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。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)等が挙げられる。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挙げられる。
<Acid generator (B)>
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type, and any of them may be used in the resist composition of the present invention. Examples of the nonionic acid generator include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include onium salts containing onium cations (for example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts) and the like. 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、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することができる。   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, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, European Patent No. 126,712 The compound which generate | occur | produces an acid by the radiation as described in 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 2012226332
[式(B1)中、
b1及びQb2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、単結合又は炭素数1〜17の2価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。
Z1+は、有機カチオンを表す。]
Figure 2012226332
[In the formula (B1),
Q b1 and Q b2 each independently represent 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—.
Z1 + represents an organic cation. ]

式(B1)におけるQb1及びQb2としては、式(II)におけるQ1及びQ2と同様のものが挙げられる。
b1及びQb2は、それぞれ独立に、好ましくはトリ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 Q b1 and Q b2 in formula (B1) include the same as Q 1 and Q 2 in formula (II).
Q b1 and Q b2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

b1の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の脂環式飽和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、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイル基に、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、1−メチルブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group, and among these groups, Two or more types may be combined.
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 alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group;
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); For example, 1-methylbutane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4 A branched alkanediyl group such as a diyl group or 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups 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、それぞれ*で表される2つの結合手のうち、左側でC(Qb1)(Qb2)−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). In addition, Formula (b1-1)-Formula (b1-6) has described the right and left according to Formula (B1), and among two bonds represented by *, C (Q b1 ) binds to (Q b2 )-, and binds to -Y on the right. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).

Figure 2012226332
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 2012226332
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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2012226332

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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2012226332

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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2012226332

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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2012226332

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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2012226332

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 2012226332
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2012226332

Yのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などのアルキル基が挙げられ、好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、以下の式(Y1)〜(Y11)に示す基が挙げられる。
Yの脂環式炭化水素基に含まれる−CH−が−O−、−SO−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(Y12)〜式(Y26)で表される基が挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of the alkyl group for Y include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, heptyl group, 2 -Alkyl groups, such as an ethylhexyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, are mentioned, Preferably, a C1-C6 alkyl group is mentioned.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include groups represented by the following formulas (Y1) to (Y11).
Examples of the group in which —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group of Y is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— are represented by formulas (Y12) to (Y26). Groups.
Figure 2012226332

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におけ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、オキソ基、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、オキソ基等が挙げられる。 Examples of the substituent of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group in Y include, for example, a halogen atom, a hydroxy group, an oxo group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxy group-containing alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, carbon C3-C16 alicyclic hydrocarbon group, C1-C12 alkoxy group, C6-C18 aromatic hydrocarbon group, C7-C21 aralkyl group, C2-C4 acyl group , 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 carbon Represents an aromatic hydrocarbon group of formula 6 to 18. j2 represents an integer of 0 to 4. 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 include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group, and an oxo group.

ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
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。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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、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。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the hydroxy group-containing alkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group; tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group. , Aryl groups such as biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.

Yとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2012226332
Examples of Y include the following.
Figure 2012226332

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

Yは、好ましく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であり、より好ましくは置換基(例えば、オキソ基等)を有していてもよいアダマンチル基であり、さらに好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシ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 optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, more preferably an adamantyl group optionally having a substituent (for example, an oxo group). And more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group or an oxoadamantyl group.

式(B1)で表されるスルホン酸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(b1−1−9)で表されるアニオンが挙げられる。以下の式においては、符号の定義は上記と同じ意味であり、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 sulfonate represented by the formula (B1) is preferably an anion represented by the formula (b1-1-1) to the formula (b1-1-9). In the following formulas, the definitions of the symbols have the same meaning as described above, and 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 2012226332
Figure 2012226332

酸発生剤(B1)に含まれる有機カチオン(Z1+)は、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、有機ホスホニウムカチオンなどが挙げられ、好ましくは、有機スルホニウムカチオン又は有機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。
式(B1)中のZ1+は、好ましくは、上述した式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表されるカチオンと同様のものが挙げられる。
Examples of the organic cation (Z1 + ) contained in the acid generator (B1) include organic onium cations such as organic sulfonium cation, organic iodonium cation, organic ammonium cation, benzothiazolium cation, and organic phosphonium cation. Is an organic sulfonium cation or an organic iodonium cation, and more preferably an arylsulfonium cation.
Z1 + in the formula (B1) is preferably the same as the cation represented by any of the formulas (b2-1) to (b2-4) described above.

酸発生剤(B)としては、例えば、式(B1−1)〜式(B1−20)で表されるものが挙げられる。中でもトリフェニルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)及び式(B1−14)でそれぞれ表される塩がさらに好ましい。   As an acid generator (B), what is represented by a formula (B1-1)-a formula (B1-20) is mentioned, for example. Among them, those containing a triphenylsulfonium cation or a tolylsulfonium cation are preferable, and are represented by the formula (B1-1), the formula (B1-2), the formula (B1-3), the formula (B1-6), and the formula (B1-7). And salts represented by formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1-13) and formula (B1-14), respectively.

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

Figure 2012226332
Figure 2012226332

本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤として酸発生剤(II)のみを含有する場合、酸発生剤(II)の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは25質量部以下)である。
レジスト組成物が酸発生剤(II)と酸発生剤(B)とを含有する場合には、酸発生剤(II)と酸発生剤(B)との合計量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは40質量部以下(より好ましくは35質量部以下)である。
また、酸発生剤(II)とその他の酸発生剤との含有量の比(質量)は、例えば、5:95〜95:5、好ましくは10:90〜90:10、より好ましくは15:85〜85:15である。
In the resist composition of the present invention, when only the acid generator (II) is contained as the acid generator, the content of the acid generator (II) is preferably 1 with respect to 100 parts by mass of the resin (A). It is at least part by mass (more preferably at least 3 parts by mass), preferably at most 30 parts by mass (more preferably at most 25 parts by mass).
When the resist composition contains the acid generator (II) and the acid generator (B), the total amount of the acid generator (II) and the acid generator (B) is 100 masses of the resin (A). The amount is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 40 parts by mass or less (more preferably 35 parts by mass or less).
The ratio (mass) of the content of the acid generator (II) and other acid generator is, for example, 5:95 to 95: 5, preferably 10:90 to 90:10, more preferably 15: 85-85: 15.

〈溶剤(E)〉
本発明のレジスト組成物に含有される溶剤(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 (E)>
The content rate of the solvent (E) contained in the resist composition of this invention is 90 mass% or more in a resist composition, for example, Preferably it is 92 mass% or more, More preferably, it is 94 mass% or more, for example, 99.9. It is not more than mass%, preferably not more than 99 mass%. 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種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。   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 contain 1 type independently, and may contain 2 or more types.

〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)〉
塩基性化合物(C)はクエンチャーとして作用する化合物である。
塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)で表される化合物〜式(C8)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The basic compound (C) is a compound that acts as a quencher.
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 2012226332
[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 2012226332
[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 2012226332
[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は同一又は相異なる。]
Figure 2012226332
[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, the plurality of R c4 are the same or different. ]

Figure 2012226332
[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は同一又は相異なる。]
Figure 2012226332
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4), R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 are the same or different. ]

Figure 2012226332
[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が2以上であるとき、複数のRc14は同一又は相異なり、p3が2以上であるとき、複数のRc15は、同一又は相異なる。
c1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012226332
[In Formula (C5) and Formula (C6), R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3. When o3 is 2 or more, a plurality of R c14 are the same or different, and when p3 is 2 or more, a plurality of R c15 are the same. Or different.
L c1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

Figure 2012226332
[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が2以上であるとき、複数のRc18は同一又は相異なり、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一又は相異なり、及びs3が2以上であるとき、複数のRc20は同一又は相異なる。
c2は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 2012226332
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 represents an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, the plurality of R c18 are the same or different, and when r3 is 2 or more, the plurality of R c19 are When the same or different and s3 is 2 or more, the plurality of R c20 are the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

式(C1)〜式(C8)においては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アルカンジイル基は、上述したものと同様のものが挙げられる。
アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられる。
In the formulas (C1) to (C8), examples of the alkyl group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group, the alkoxy group, and the alkanediyl group are the same as those described above.
Examples of the alkanoyl group include acetyl group, 2-methylacetyl group, 2,2-dimethylacetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pentanoyl group, and 2,2-dimethylpropionyl group.

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- Examples include diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and preferably diisopropyl. Piruanirin. 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 salts, 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%.

〈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。その他の成分(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 other component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes, and the like can be used.

<レジスト組成物の調製>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A1)及び樹脂(A2)を含む樹脂(A)、酸発生剤、並びに必要に応じて用いられる溶剤(E)、塩基性化合物(C)及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、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。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin (A) containing a resin (A1) and a resin (A2), an acid generator, and a solvent (E), basic compound (C) and other components used as necessary. It can be prepared by mixing (F). 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.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 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)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) 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,
(4) A step of heating the composition layer after exposure and (5) a step of developing the composition layer after heating.

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することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、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(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行い、溶剤が除去された組成物層を形成する。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が好ましい。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が好ましい。 By drying the composition after coating, the solvent is removed and a composition layer is formed. Drying is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking) or using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. The temperature in this case is preferably about 50 to 200 ° C., for example. The pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層は、通常、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エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is usually 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. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) Using various lasers such as those that convert wavelength of laser light from the laser and emit harmonic laser light in the far-ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV), etc. Can do.

露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)する。加熱温度としては、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 exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) in order to promote 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、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、特に液浸露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Application>
The resist composition of the present invention is a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, particularly a liquid. It is suitable as a resist composition for immersion exposure and useful for fine processing of semiconductors.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。樹脂(A)の組成比(樹脂(A)製造に用いた各モノマーに由来する構造単位の、樹脂(A)に対する共重合比)は、重合終了後の反応液における未反応モノマー量を液体クロマトグラフィーを用いて測定し、得られた結果から重合に用いられたモノマー量を求めることにより算出した。また重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified. The composition ratio of the resin (A) (copolymerization ratio of the structural unit derived from each monomer used for the production of the resin (A) to the resin (A)) is determined by liquid chromatography using the amount of unreacted monomer in the reaction solution after the completion of polymerization. The measurement was performed using a graph, and the amount of monomer used for the polymerization was determined from the obtained results. The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

合成例1:式(H)で表される化合物の合成

Figure 2012226332
式(H−1)で表される化合物25部、テトラヒドロフラン175部及びピリジン11.86部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、5℃に冷却し、式(H−2)で表される化合物14.82部を30分かけて添加した。5℃で1時間攪拌し、酢酸エチル340部、5%塩酸66部及びイオン交換水85部を添加し、攪拌し、分液を行った。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液55部を添加し、攪拌し、分液を行った。回収された有機層に、イオン交換水85部を添加し、攪拌し、分液を行った。この水洗の操作を5回行った。回収された有機層を濃縮することにより、式(H−3)で表される化合物28.62部を得た。
Figure 2012226332
式(H−4)で表される化合物10.69部、ジメチルホルムアミド53.47部、炭酸カリウム8.58部及びヨウ化カリウム1.03部を仕込み、40℃で1時間攪拌した後、式(H−3)で表される化合物28.62部及びジメチルホルムアミド57.24部の混合溶液を30分かけて添加した。40℃で6時間攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた反応マスに、クロロホルム670部及び5%シュウ酸水溶液166部を添加し、攪拌し、分液を行った。回収された有機層に、イオン交換水265部を添加し、攪拌し、分液を行った。この水洗の操作を6回行った。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮マスに、アセトニトリル7.58部及び酢酸エチル26.53部を添加、3時間攪拌し、ろ過することにより、式(H)で表される化合物32.13部を得た。 Synthesis Example 1: Synthesis of compound represented by formula (H)
Figure 2012226332
25 parts of the compound represented by the formula (H-1), 175 parts of tetrahydrofuran and 11.86 parts of pyridine were charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, cooled to 5 ° C., and represented by the formula (H-2). 14.82 parts of the above compound was added over 30 minutes. The mixture was stirred for 1 hour at 5 ° C., 340 parts of ethyl acetate, 66 parts of 5% hydrochloric acid and 85 parts of ion-exchanged water were added, stirred and separated. To the collected organic layer, 55 parts of 10% potassium carbonate aqueous solution was added, stirred, and separated. To the recovered organic layer, 85 parts of ion-exchanged water was added, stirred, and separated. This washing operation was performed 5 times. By concentrating the collected organic layer, 28.62 parts of a compound represented by the formula (H-3) was obtained.
Figure 2012226332
10.69 parts of the compound represented by the formula (H-4), 53.47 parts of dimethylformamide, 8.58 parts of potassium carbonate and 1.03 parts of potassium iodide were charged and stirred at 40 ° C. for 1 hour. A mixed solution of 28.62 parts of the compound represented by (H-3) and 57.24 parts of dimethylformamide was added over 30 minutes. After stirring at 40 ° C. for 6 hours, the mixture was cooled to 23 ° C. To the obtained reaction mass, 670 parts of chloroform and 166 parts of 5% aqueous oxalic acid solution were added, stirred, and separated. To the recovered organic layer, 265 parts of ion-exchanged water was added, stirred and separated. This washing operation was performed 6 times. The collected organic layer was concentrated. To the resulting concentrated mass, 7.58 parts of acetonitrile and 26.53 parts of ethyl acetate were added, stirred for 3 hours, and filtered to obtain 32.13 parts of a compound represented by the formula (H).

合成例2:式(II−5)で表される塩の合成

Figure 2012226332
式(II−5−b)で表される塩を、特開2008−13551号公報に記載された方法で合成した。
式(II−5−b)で表される化合物10.00部、クロロホルム60.00部、式(II−5−a)で表される化合物5.71部、モレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 5A 和光純薬製)14.00部及びリチウムアミド0.33部を仕込み、80℃で24時間加熱還流し、ろ過した。得られたろ液に、3.6%シュウ酸水溶液15部を仕込み、攪拌、分液を行った。得られた有機層に、イオン交換水15部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を6回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル100部を添加して溶解し、濃縮した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル200部を加えて攪拌し、30分間攪拌し、ろ過することにより、式(II−5)で表される塩6.64部を得た。
MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 372.1 Synthesis Example 2: Synthesis of salt represented by formula (II-5)
Figure 2012226332
A salt represented by the formula (II-5-b) was synthesized by the method described in JP-A-2008-13551.
10.00 parts of the compound represented by the formula (II-5-b), 60.00 parts of chloroform, 5.71 parts of the compound represented by the formula (II-5-a), molecular sieve (trade name: molecular sieve) (5A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 14.00 parts and lithium amide 0.33 parts were charged, heated to reflux at 80 ° C. for 24 hours, and filtered. The obtained filtrate was charged with 15 parts of a 3.6% oxalic acid aqueous solution, and stirred and separated. To the obtained organic layer, 15 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and separated. Water washing was performed 6 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was concentrated, and 100 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve and concentrate. To the obtained residue, 200 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, stirred for 30 minutes, and filtered to obtain 6.64 parts of the salt represented by the formula (II-5).
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 372.1

合成例3:式(II−6)で表される塩の合成

Figure 2012226332
式(II−5−b)で表される塩を、特開2008−13551号公報に記載された方法で合成した。
式(II−5−b)で表される化合物10.00部、クロロホルム60.00部、式(II−6−a)で表される化合物7.20部、モレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 5A 和光純薬製)14.00部及びリチウムアミド0.33部を仕込み、80℃で24時間加熱還流し、ろ過した。得られたろ液に、3.6%シュウ酸水溶液15部を仕込み、攪拌、分液を行った。得られた有機層に、イオン交換水15部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を6回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル100部を添加して溶解し、濃縮した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル200部を加えて攪拌し、30分間攪拌し、ろ過することにより、式(II−6)で表される塩6.81部を得た。
MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 428.2 Synthesis Example 3: Synthesis of salt represented by formula (II-6)
Figure 2012226332
A salt represented by the formula (II-5-b) was synthesized by the method described in JP-A-2008-13551.
10.00 parts of a compound represented by the formula (II-5-b), 60.00 parts of chloroform, 7.20 parts of a compound represented by the formula (II-6-a), molecular sieve (trade name: molecular sieve) (5A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 14.00 parts and lithium amide 0.33 parts were charged, heated to reflux at 80 ° C. for 24 hours, and filtered. The obtained filtrate was charged with 15 parts of a 3.6% oxalic acid aqueous solution, and stirred and separated. To the obtained organic layer, 15 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and separated. Water washing was performed 6 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was concentrated, and 100 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve and concentrate. To the obtained residue, 200 parts of tert-butyl methyl ether was added, stirred, stirred for 30 minutes, and filtered to obtain 6.81 parts of the salt represented by the formula (II-6).
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 428.2

合成例4:式(II−11)で表される塩の合成

Figure 2012226332
式(II−11−a)で表される化合物46.60部、イオン交換水27.54部及び式(II−11−b)で表される化合物50.00部を仕込み、105℃で2時間加熱還流した後、23℃まで冷却した。得られた反応液に、飽和水酸化ナトリウム水溶液450部及びtert−ブチルメチルエーテル400部を仕込み、攪拌、分液を行った。得られた有機層に硫酸マグネシウム5.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を減圧蒸留し、沸点が、104〜107℃/2〜3mmHg範囲の液体を分留することにより、式(II−11−c)で表される化合物62.69部を得た。 Synthesis Example 4: Synthesis of salt represented by formula (II-11)
Figure 2012226332
First, 46.60 parts of the compound represented by the formula (II-11-a), 27.54 parts of ion-exchanged water and 50.00 parts of the compound represented by the formula (II-11-b) were added, After heating at reflux for an hour, it was cooled to 23 ° C. To the obtained reaction solution, 450 parts of a saturated aqueous sodium hydroxide solution and 400 parts of tert-butyl methyl ether were added, and the mixture was stirred and separated. To the obtained organic layer, 5.00 parts of magnesium sulfate was charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was distilled under reduced pressure, and a liquid having a boiling point in the range of 104 to 107 ° C./2 to 3 mmHg was fractionated to obtain 62.69 parts of a compound represented by the formula (II-11-c).

Figure 2012226332
式(II−11−d)で表される塩を、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成した。
式(II−11−d)で表される塩10.00部及びアセトニトリル60.00部を仕込み、40℃で30分間攪拌した後、式(II−11−e)で表される化合物4.34部を仕込み、50℃で2時間攪拌した。得られた反応物を23℃まで冷却した後、ろ過することにより、式(II−11−f)で表される化合物を含む溶液を得た。式(II−11−c)で表される化合物3.78部及びクロロホルム7.57部を仕込み、23℃で1時間攪拌した後、先に得られた式(II−11−f)で表される化合物を含む溶液を仕込み、23℃で1時間攪拌した。得られた反応物を濃縮後、濃縮物にクロロホルム60部及びイオン交換水30部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を6回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル100部を添加して溶解し、濃縮した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル200部を加えて攪拌し、30分間攪拌し、ろ過することにより、式(II−11)で表される塩6.03部を得た。
Figure 2012226332
A salt represented by the formula (II-11-d) was synthesized by the method described in JP 2008-127367 A.
3. 10.00 parts of salt represented by formula (II-11-d) and 60.00 parts of acetonitrile were charged, stirred at 40 ° C. for 30 minutes, and then compound represented by formula (II-11-e). 34 parts were charged and stirred at 50 ° C. for 2 hours. The obtained reaction product was cooled to 23 ° C. and then filtered to obtain a solution containing a compound represented by the formula (II-11-f). After charging 3.78 parts of the compound represented by the formula (II-11-c) and 7.57 parts of chloroform and stirring at 23 ° C. for 1 hour, the compound represented by the formula (II-11-f) obtained above was used. A solution containing the compound to be prepared was charged and stirred at 23 ° C. for 1 hour. After concentrating the obtained reaction product, 60 parts of chloroform and 30 parts of ion-exchanged water were added to the concentrate, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 6 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was concentrated, and 100 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve and concentrate. To the obtained residue, 200 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, stirred for 30 minutes, and filtered to obtain 6.03 parts of the salt represented by the formula (II-11).

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 342.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 342.1

合成例5:式(II−161)で表される塩の合成

Figure 2012226332
式(II−161−a)で表される化合物50.00部及びテトラヒドロフラン250部を、反応器中に仕込み、30℃で30分間攪拌した後、トリメチルシリルクロリド50.23部を滴下した。得られた混合液を0℃まで冷却した後、式(II−161−b)で表される化合物(純度32% 東京化成製)157.20部を30分かけて滴下し、さらに、23℃まで昇温した後、同温度で1時間攪拌した。得られた反応混合物に、1N塩酸125部を仕込み、攪拌・静置し、分液することで水層を回収した。回収された水層に、tert−ブチルメチルエーテル125部を加えて攪拌・静置し、分液することで水層を回収した。。回収された水層に、クロロホルム125部を加えて攪拌・静置し、分液することで有機層を回収した。。回収された有機層をろ過した後、得られたろ液を濃縮した。濃縮残渣に、アセトニトリル28.33部及びtert−ブチルメチルエーテル354.15部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、析出した結晶をろ過することにより、式(II−161−c)で表される化合物53.00部を得た。 Synthesis Example 5: Synthesis of salt represented by formula (II-161)
Figure 2012226332
50.00 parts of the compound represented by the formula (II-161-a) and 250 parts of tetrahydrofuran were charged into a reactor and stirred at 30 ° C. for 30 minutes, and then 50.23 parts of trimethylsilyl chloride was added dropwise. After cooling the obtained mixed liquid to 0 ° C., 157.20 parts of a compound represented by the formula (II-161-b) (purity 32%, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added dropwise over 30 minutes, and further 23 ° C. The mixture was heated up to 1 hour and stirred at the same temperature for 1 hour. To the resulting reaction mixture, 125 parts of 1N hydrochloric acid was charged, stirred and allowed to stand, and separated to recover the aqueous layer. To the recovered aqueous layer, 125 parts of tert-butyl methyl ether was added, stirred and allowed to stand, and the aqueous layer was recovered by liquid separation. . To the recovered aqueous layer, 125 parts of chloroform was added, stirred and allowed to stand, and separated to recover the organic layer. . After the collected organic layer was filtered, the obtained filtrate was concentrated. The concentrated residue was charged with 28.33 parts of acetonitrile and 354.15 parts of tert-butyl methyl ether, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the precipitated crystals were filtered, thereby being represented by the formula (II-161-c). Compound 53.00 parts was obtained.

Figure 2012226332
まず、式(II−161−d)で表される化合物を、特開2006−257078号公報に記載された方法で合成した。
式(II−161−d)で表される化合物16.80部、式(II−161−e)で表される化合物18.30部及びn−ヘプタン250部を、反応器中に仕込み、30℃で30分間攪拌した後、トリフルオロ酢酸12.80部を加えた後、昇温し、100℃で20時間還流脱水した。得られた反応混合物を80℃程度まで冷却し、同温度で、アセトニトリル250部を添加した。さらに、濃縮を行い、得られた濃縮残渣に、酢酸エチル290部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、析出した結晶をろ過することにより、式(II−161−f)で表される化合物21.11部を得た。
Figure 2012226332
First, the compound represented by the formula (II-161-d) was synthesized by the method described in JP-A-2006-257078.
16.80 parts of the compound represented by the formula (II-161-d), 18.30 parts of the compound represented by the formula (II-161-e) and 250 parts of n-heptane were charged into the reactor, and 30 After stirring for 30 minutes at ° C, 12.80 parts of trifluoroacetic acid was added, the temperature was raised, and reflux dehydration was carried out at 100 ° C for 20 hours. The obtained reaction mixture was cooled to about 80 ° C., and 250 parts of acetonitrile was added at the same temperature. Further, concentration was performed, and 290 parts of ethyl acetate was added to the resulting concentrated residue, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the precipitated crystals were filtered to obtain a compound represented by the formula (II-161-f). 21.11 parts were obtained.

Figure 2012226332
式(II−161−f)で表される化合物26.18部及びクロロホルム147.39部を、反応器中に仕込み、30℃で30分間攪拌した後、式(II−161−c)で表される塩20.71部及びイオン交換水62.27部を添加した。次いで、35%塩酸6.90部を滴下した後、23℃で12時間攪拌した。得られた反応混合物に、28%アンモニア水12.00部を滴下した後、分液することで有機層を回収した。回収された有機層に、イオン交換水49.13部を仕込み、攪拌、静置及び分液の水洗操作を計5回行った。得られた有機層に活性炭2.05部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル10.97部及びtert−ブチルメチルエーテル137.06部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(II−161)で表される塩25.50部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M 277.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M 372.1
Figure 2012226332
26.18 parts of the compound represented by the formula (II-161-f) and 147.39 parts of chloroform were charged into a reactor, stirred at 30 ° C. for 30 minutes, and then represented by the formula (II-161-c). 20.71 parts of the salt to be prepared and 62.27 parts of ion-exchanged water were added. Subsequently, 6.90 parts of 35% hydrochloric acid was added dropwise, followed by stirring at 23 ° C. for 12 hours. To the obtained reaction mixture, 12.00 parts of 28% aqueous ammonia was added dropwise, and then the organic layer was recovered by liquid separation. The recovered organic layer was charged with 49.13 parts of ion-exchanged water and stirred, allowed to stand, and washed with water for liquid separation five times. The obtained organic layer was charged with 2.05 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was concentrated, and 10.97 parts of acetonitrile and 137.06 parts of tert-butyl methyl ether were added to the resulting concentrate and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 25.50 parts of the salt represented by the formula (II-161).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 277.1
MASS (ESI (−) Spectrum): M - 372.1

樹脂の合成
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。

Figure 2012226332
Resin Synthesis The compounds (monomers) used in the resin synthesis are shown below.
Figure 2012226332

〔樹脂A1−1の合成〕
モノマーとして、モノマー(H)及びモノマー(I)を用い、そのモル比(モノマー(H):モノマー(I))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.4×10の樹脂A1−1を収率75%で得た。この樹脂A1−1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A1-1]
Monomer (H) and monomer (I) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (H): monomer (I)) is 90:10. Dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 72 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A1-1 having a weight average molecular weight of 1.4 × 10 4 in a yield of 75%. This resin A1-1 has the following structural units.
Figure 2012226332

〔樹脂A1−2の合成〕
モノマーとして、モノマー(H)を用い、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%及び2.1mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.8×10の樹脂A1−2を収率75%で得た。この樹脂A1−2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A1-2]
Monomer (H) was used as a monomer, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 0.7 mol% and 2.1 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), respectively, as initiators were added with respect to the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A1-2 having a weight average molecular weight of 1.8 × 10 4 in a yield of 75%. This resin A1-2 has the following structural units.
Figure 2012226332

〔樹脂A2−1の合成〕
モノマー(D)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(F)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(E):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(F)〕が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約8.1×10である共重合体を収率65%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−1とする。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A2-1]
Monomer (D), monomer (E), monomer (B), monomer (C) and monomer (F) are mixed in a molar ratio [monomer (D): monomer (E): monomer (B): monomer (C): Monomer (F)] is mixed at a ratio of 30: 14: 6: 20: 30, and 1.5 mass times of dioxane is further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of about 8.1 × 10 3 in a yield of 65%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A2-1.
Figure 2012226332

〔樹脂A2−2の合成〕
モノマー(A)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(C)及びモノマー(F)を、そのモル比〔モノマー(A):モノマー(E):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(F)〕が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%との割合で添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を3回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.8×10である共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−2とする。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A2-2]
Monomer (A), monomer (E), monomer (B), monomer (C), and monomer (F) are in a molar ratio [monomer (A): monomer (E): monomer (B): monomer (C): The monomer (F)] was mixed at a ratio of 30: 14: 6: 20: 30, and 1.5 mass times dioxane was further mixed with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and collected, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected three times for reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.8 × 10 3 in a yield of 68%. This copolymer has the following structural units and is referred to as Resin A2-2.
Figure 2012226332

〔樹脂A2−3の合成〕
モノマー(A)、モノマー(B)及びモノマー(C)を、そのモル比〔モノマー(A):モノマー(B):モノマー(C)〕が、50:25:25となるように混合し、さらに、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを80℃で約8時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を3回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約9.2×10である共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−3とする。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A2-3]
Monomer (A), monomer (B) and monomer (C) are mixed so that the molar ratio [monomer (A): monomer (B): monomer (C)] is 50:25:25, , 1.5 mass times dioxane was mixed with respect to the total mass of all monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 80 ° C. for about 8 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and collected, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected three times for reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of about 9.2 × 10 3 in a yield of 60%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A2-3.
Figure 2012226332

〔樹脂A2−4の合成〕
モノマー(A)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(F)及びモノマー(C)が、モル比30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.2×10の共重合体を収率78%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−4とする。

Figure 2012226332
〔樹脂A2−5の合成〕
モノマー(A)、モノマー(L)、モノマー(B)、モノマー(F)及びモノマー(C)が、モル比30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.4×10の共重合体を収率85%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−5とする。
Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A2-4]
Monomer (A), monomer (E), monomer (B), monomer (F) and monomer (C) are mixed so that the molar ratio is 30: 14: 6: 20: 30. 5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.2. × give 10 3 of copolymer in 78% yield. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A2-4.
Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A2-5]
Monomer (A), monomer (L), monomer (B), monomer (F) and monomer (C) are mixed so that the molar ratio is 30: 14: 6: 20: 30. 5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated, and the resin was filtered twice. The weight-average molecular weight was 8.4. × give 10 3 of copolymer in 85% yield. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A2-5.
Figure 2012226332

〔樹脂A2−6の合成〕
モノマー(A)、モノマー(L)、モノマー(K)、モノマー(F)及びモノマー(C)が、モル比35:15:3:27:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.8×10の共重合体を収率81%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−6とする。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin A2-6]
Monomer (A), monomer (L), monomer (K), monomer (F) and monomer (C) are mixed so that the molar ratio is 35: 15: 3: 27: 20. 5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.8. × give 10 3 of copolymer in 81% yield. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A2-6.
Figure 2012226332

〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(G)、モノマー(C)及びモノマー(B)を用い、そのモル比(モノマー(G):モノマー(C):モノマー(B))が35:45:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1.0mol%及び3.0mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.0×10の樹脂X1(共重合体)を収率75%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(G):構造単位(C):構造単位(B)=34.7:45.4:19.9。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin X1]
Monomer (G), monomer (C), and monomer (B) are used as the monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (G): monomer (C): monomer (B)) is 35:45:20. Then, 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to make a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1.0 mol% and 3.0 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.0. A × 10 3 resin X1 (copolymer) was obtained in a yield of 75%. This resin X1 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit is structural unit (G): structural unit (C): structural unit (B) = 34.7: 45.4: 19.9.
Figure 2012226332

〔樹脂X2の合成〕
モノマーとして、モノマー(J)及びモノマー(G)を用い、そのモル比(モノマー(J):モノマー(G))が80:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.5mol%及び1.5mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量2.8×10の樹脂X2(共重合体)を収率70%で得た。この樹脂X2は、以下の構造単位を有するものである。各構造単位のモル比は、構造単位(J):構造単位(G)=80.2:19.8であった。

Figure 2012226332
[Synthesis of Resin X2]
As the monomer, the monomer (J) and the monomer (G) are used and mixed so that the molar ratio (monomer (J): monomer (G)) is 80:20. Dioxane was added to make a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.5 mol% and 1.5 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 70 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 2.8. A × 10 4 resin X2 (copolymer) was obtained in a yield of 70%. This resin X2 has the following structural units. The molar ratio of each structural unit was structural unit (J): structural unit (G) = 80.2: 19.8.
Figure 2012226332

<レジスト組成物の調製>
表2に示す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ーで濾過し、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
A mixture obtained by mixing and dissolving the components shown in Table 2 was filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2012226332
Figure 2012226332

<樹脂>
樹脂の合成で合成したA1−1、A1−2、A2−1〜A2−5、X1、X2
<酸発生剤>
II−5:

Figure 2012226332
II−6:
Figure 2012226332
II−11:
Figure 2012226332
II−161:
Figure 2012226332
B1:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成
Figure 2012226332
B2:WO2008/99869号の実施例及び、特開2010−26478の実施例に従って合成
Figure 2012226332
B3:特開2005−221721の実施例に従って合成
Figure 2012226332
<Resin>
A1-1, A1-2, A2-1 to A2-5, X1, X2 synthesized by resin synthesis
<Acid generator>
II-5:
Figure 2012226332
II-6:
Figure 2012226332
II-11
Figure 2012226332
II-161:
Figure 2012226332
B1: Synthesis according to the example of JP 2010-152341 A
Figure 2012226332
B2: synthesized according to examples of WO2008 / 99869 and JP2010-26478
Figure 2012226332
B3: synthesized according to the example of JP-A-2005-221721
Figure 2012226332

<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

<レジストパターンの製造及びその評価>
12インチのシリコン製ウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
レジスト組成物を塗布して得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表2の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)して組成物層を形成した。
組成物層が形成されたウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表2の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行った。
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い、レジストパターンを得た。
<Manufacture of resist pattern and its evaluation>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 78 nm. An organic antireflection film was formed. On the organic antireflection film, the above resist composition was spin-coated so that the film thickness after drying (prebaking) was 85 nm.
A silicon wafer obtained by applying the resist composition was pre-baked (PB) for 60 seconds at a temperature described in the “PB” column of Table 2 on a direct hot plate to form a composition layer.
Using an ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer on which the composition layer is formed, the exposure amount is stepwise. The line and space pattern was subjected to immersion exposure while being changed. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post-exposure baking (PEB) was performed on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 2 for 60 seconds.
Further, paddle development was performed for 60 seconds with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution to obtain a resist pattern.

得られたレジストパターンにおいて、50nmのラインアンドスペースパターンのライン幅とスペース幅とが1:1となる露光量を実効感度とした。   In the obtained resist pattern, the exposure amount at which the line width and space width of the 50 nm line-and-space pattern were 1: 1 was defined as effective sensitivity.

<フォーカスマージン評価(DOF)>
実効感度において、フォーカスを段階的に変化させてレジストパターンを形成し、得られたレジストパターンの線幅が50nm±5%(47.5〜52.5nm)にあるフォーカス範囲を指標(DOF)とし、DOFが
0.17μm以上であるものを◎、
0.15μm以上であるものを○、
0.15μm未満であるものを×とした。
その結果を表3に示す。カッコ内の数値は、線幅指標(μm)を示す。
<Focus margin evaluation (DOF)>
In the effective sensitivity, the resist pattern is formed by changing the focus stepwise, and the focus range where the line width of the obtained resist pattern is 50 nm ± 5% (47.5 to 52.5 nm) is used as an index (DOF). , Those having a DOF of 0.17 μm or more
○, which is 0.15 μm or more
What was less than 0.15 micrometer was set as x.
The results are shown in Table 3. The numerical value in parentheses indicates a line width index (μm).

<欠陥評価>
12インチのシリコン製ウェハ(基板)に、レジスト組成物を、乾燥後の膜厚が0.15μmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表2のPB欄に示す温度で60秒間プリベーク(PB)し、ウェハ上に組成物層を形成した。
このようにして組成物層を形成したウェハに、現像機[ACT−12;東京エレクトロン(株)製]を用いて、60秒間、水リンスを行った。
その後、欠陥検査装置[KLA−2360;KLAテンコール製]を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。結果を表3に示す。
<Defect evaluation>
The resist composition was applied (spin coated) to a 12-inch silicon wafer (substrate) so that the film thickness after drying was 0.15 μm. After coating, the composition layer was formed on the wafer by pre-baking (PB) for 60 seconds at a temperature shown in the PB column of Table 2 on a direct hot plate.
The wafer on which the composition layer was formed in this manner was subjected to water rinsing for 60 seconds using a developing machine [ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Ltd.].
Thereafter, the number of defects on the wafer was measured using a defect inspection apparatus [KLA-2360; manufactured by KLA Tencor]. The results are shown in Table 3.

Figure 2012226332
Figure 2012226332

本発明のレジスト組成物によれば、レジストパターン製造時のフォーカスマージン(DOF)が良好であり、レジストパターンを形成した場合に欠陥の発生数を低減することができる。   According to the resist composition of the present invention, the focus margin (DOF) at the time of producing the resist pattern is good, and the number of defects can be reduced when the resist pattern is formed.

Claims (6)

(A1)式(I)で表される構造単位を有する樹脂、
(A2)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及び
(B)式(II)で表される酸発生剤を含有するレジスト組成物。
Figure 2012226332
[式(I)中、
1は、水素原子又はメチル基を表す。
1は、−(CHm1−、−(CHm2−O−(CHm3−又は−(CHm4−CO−O−(CHm5−を表す。
m1〜m5は、それぞれ独立に、1〜6の整数を表す。
2は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
Figure 2012226332
[式(II)中、
及びQ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。
は、*−CO−O−L−又は*−CH−O−L−を表す。*は−C(Q)(Q)−との結合手を表す。L及びL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し、該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。
環Wは、炭素数2〜36の複素環を表す。
は、有機カチオンを表す。]
(A1) a resin having a structural unit represented by formula (I),
(A2) A resist composition containing a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkaline solution and that can be dissolved in an aqueous alkaline solution by the action of an acid, and (B) an acid generator represented by formula (II).
Figure 2012226332
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 is, - (CH 2) m1 - , - (CH 2) m2 -O- (CH 2) m3 - or - (CH 2) m4 -CO- O- (CH 2) m5 - represents a.
m1 to m5 each independently represents an integer of 1 to 6.
R 2 represents a C 1-10 hydrocarbon group having a fluorine atom. ]
Figure 2012226332
[In the formula (II),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 represents * —CO—O—L a — or * —CH 2 —O—L b —. * Represents a bond with -C (Q 1 ) (Q 2 )-. L a and L b each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is —O— or —CO It may be replaced with-.
Ring W 1 represents a heterocycle of the C 2 to C 36.
Z + represents an organic cation. ]
2が、炭素数1〜6のフッ化アルキル基である請求項1記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein R 2 is a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. 1が、メチレン基である請求項1又は2記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A 1 is a methylene group. が*−CO−O−L−(Lは、2価の炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表し、*は−C(Q1)(Q)−との結合手を表す。)である請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。 L 1 represents * —CO—O—L a — (L a represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and * represents a bond to —C (Q 1 ) (Q 2 ) —. The resist composition according to any one of claims 1 to 3. さらに溶剤を含有する請求項1〜4のいずれか記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition in any one of Claims 1-4 containing a solvent. (1)請求項1〜5のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 1-5 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
A method for producing a resist pattern including:
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