JP2013007035A - Compound, resin, resist composition, and method for producing resist pattern - Google Patents

Compound, resin, resist composition, and method for producing resist pattern Download PDF

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JP2013007035A JP2012117178A JP2012117178A JP2013007035A JP 2013007035 A JP2013007035 A JP 2013007035A JP 2012117178 A JP2012117178 A JP 2012117178A JP 2012117178 A JP2012117178 A JP 2012117178A JP 2013007035 A JP2013007035 A JP 2013007035A
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Koji Ichikawa
幸司 市川
Masahiko Shimada
雅彦 嶋田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition that can produce a resist pattern that has an excellent mask error factor (MEF).SOLUTION: A compound is shown by formula (I), a resin has a structural unit that originates in the compound, and a resist composition includes the resin. In the formula (I), Rdenotes a hydrogen atom or a methyl group; r denotes an integer 1 or 2; Adenotes a group shown by formula (a-g1); s is an integer of 0-2; Adenotes an aliphatic hydrocarbon group; Adenotes a single bond or an aliphatic hydrocarbon group; and Xdenotes an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group or oxycarbonyloxy group, wherein Ais a single bond, s=1 and Xis an oxygen atom; and Rdenotes a group that is unstable to an acid.

Description

本発明は、化合物、該化合物に由来する構造単位を有する樹脂、該樹脂を含むレジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法に関する。   The present invention relates to a compound, a resin having a structural unit derived from the compound, a resist composition containing the resin, and a method for producing a resist pattern using the resist composition.

特許文献1には、以下で表される化合物を重合させて得られる樹脂と、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフレートとを含むレジスト組成物が記載されている。

Figure 2013007035
Patent Document 1 describes a resist composition containing a resin obtained by polymerizing the following compounds and triphenylsulfonium triflate as an acid generator.
Figure 2013007035

WO2003/025676号パンフレットWO2003 / 025676 pamphlet

従来の化合物は、それを重合させて得られる樹脂を含むレジスト組成物を用いても、製造されるレジストパターンのマスクエラーファクター(MEF)が必ずしも十分に満足できない場合があった。   Even when a conventional compound uses a resist composition containing a resin obtained by polymerizing the compound, the mask error factor (MEF) of the produced resist pattern may not always be sufficiently satisfied.

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(I)で表される化合物。

Figure 2013007035
[式(I)中、
1は、水素原子又はメチル基を表す。
rは1又は2を表す。
1は、式(a−g1)で表される基を表す。
Figure 2013007035
(式(a−g1)中、
sは0〜2の整数を表す。
10は、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
11は、単結合又は炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
sが2のとき、複数存在するA10は、互いに同一であるか相異なる。
10は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基又はオキシカルボニルオキシ基を表す。
但し、A11が単結合の時、s=1かつX10は酸素原子である。
sが2のとき、複数存在するX10は、互いに同一であるか相異なる。)
は、酸に不安定な基を表す。]
〔2〕前記式(I)のRが、単環又は多環式の酸に不安定な基である前記〔1〕記載の化合物。
〔3〕前記式(I)のRが、式(I−A)又は式(I−B)で表される基である前記〔1〕又は〔2〕記載の化合物。
Figure 2013007035
[式(I−A)及び式(I−B)中、
及びR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。
mは0〜14の整数を表す。
nは0〜10の整数を表す。
lは0〜3の整数を表す。*は、酸素原子との結合手を表す。]
〔4〕前記式(I)のRが、水素原子である前記〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の化合物。
〔5〕前記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の化合物に由来する構造単位を有する樹脂。
〔6〕酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位を、さらに有する前記〔5〕記載のレジスト組成物。
〔7〕前記酸に不安定な基を有するモノマーが、式(a1−1)又は式(a1−2)で表されるモノマーである前記〔6〕記載のレジスト組成物。
Figure 2013007035
[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。]
〔8〕ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を、さらに有する前記〔5〕〜〔7〕のいずれか記載の樹脂。
〔9〕前記ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーが、式(a2−1)で表されるモノマーである前記〔8〕記載の樹脂。
Figure 2013007035
[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。]
〔10〕ラクトン環を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を、さらに有する前記〔5〕〜〔9〕のいずれか記載の樹脂。
〔11〕前記ラクトン環を有する酸安定モノマーが、式(a3−1)、式(a3−2)及び式(a3−3)で表されるモノマーから選ばれる少なくとも1種である前記〔10〕記載の樹脂。
Figure 2013007035
[式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a21は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、互いに同一であるか相異なる。]
〔12〕前記〔5〕〜〔11〕のいずれか記載の樹脂及び酸発生剤を含むレジスト組成物。
〔13〕前記樹脂以外に、さらに、フッ素原子を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂を含有する前記〔12〕記載のレジスト組成物。
〔14〕前記フッ素原子を有する酸安定モノマーが、式(a4−1)で表されるモノマーである前記〔13〕記載のレジスト組成物。
Figure 2013007035
[式(a4−1)中、
41は、水素原子又はメチル基を表す。
41は、式(a4−g1)で表される基を表す。
Figure 2013007035
(式(a4−g1)中、
ssは0〜2の整数を表す。
40及びA41は、それぞれ独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
ssが2のとき、複数存在するA40は、互いに同一であるか相異なる。
40は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
ssが2のとき、複数存在するX40は、互いに同一であるか相異なる。)
42は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。]
〔15〕酸発生剤が、式(B1)で表される塩である前記〔12〕〜〔14〕のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 2013007035
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
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メチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔16〕前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である前記〔15〕記載のレジスト組成物。
〔17〕さらに、溶剤を含有する前記〔12〕〜〔16〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔18〕(1)前記〔12〕〜〔17〕のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(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] A compound represented by the formula (I).
Figure 2013007035
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r represents 1 or 2;
A 1 represents a group represented by the formula (a-g1).
Figure 2013007035
(In the formula (a-g1),
s represents the integer of 0-2.
A 10 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
A 11 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
When s is 2, a plurality of A 10 are the same or different from each other.
X 10 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group or an oxycarbonyloxy group.
However, when A 11 is a single bond, s = 1 and X 10 is an oxygen atom.
When s is 2, a plurality of X 10 are the same or different from each other. )
R 2 represents an acid labile group. ]
[2] The compound according to [1], wherein R 2 in the formula (I) is a monocyclic or polycyclic acid-labile group.
[3] The compound according to [1] or [2] above, wherein R 2 in the formula (I) is a group represented by the formula (IA) or the formula (IB).
Figure 2013007035
[In formula (IA) and formula (IB),
R 3 and R 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 14.
n represents an integer of 0 to 10.
l represents an integer of 0 to 3. * Represents a bond with an oxygen atom. ]
[4] The compound according to any one of [1] to [3], wherein R 1 in the formula (I) is a hydrogen atom.
[5] A resin having a structural unit derived from the compound according to any one of [1] to [4].
[6] The resist composition according to [5], further including a structural unit derived from a monomer having an acid labile group.
[7] The resist composition according to [6], wherein the monomer having an acid labile group is a monomer represented by formula (a1-1) or formula (a1-2).
Figure 2013007035
[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. ]
[8] The resin according to any one of [5] to [7], further including a structural unit derived from an acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group.
[9] The resin according to [8], wherein the acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group is a monomer represented by the formula (a2-1).
Figure 2013007035
[In the 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. ]
[10] The resin according to any one of [5] to [9], further including a structural unit derived from an acid-stable monomer having a lactone ring.
[11] The acid-stable monomer having a lactone ring is at least one selected from monomers represented by formula (a3-1), formula (a3-2) and formula (a3-3) [10] The resin described.
Figure 2013007035
[In Formula (a3-1)-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, the plurality of R a21 , R a22 or R a23 are the same or different from each other. ]
[12] A resist composition comprising the resin according to any one of [5] to [11] and an acid generator.
[13] The resist composition according to [12], further containing a resin having a structural unit derived from an acid stable monomer having a fluorine atom in addition to the resin.
[14] The resist composition according to [13], wherein the acid-stable monomer having a fluorine atom is a monomer represented by the formula (a4-1).
Figure 2013007035
[In the formula (a4-1),
R 41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 41 represents a group represented by the formula (a4-g1).
Figure 2013007035
(In the formula (a4-g1),
ss represents an integer of 0-2.
A 40 and A 41 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
When ss is 2, a plurality of A 40 are the same or different from each other.
X 40 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
When ss is 2, a plurality of X 40 are the same or different from each other. )
R <42 > represents the C1-C18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. ]
[15] The resist composition according to any one of [12] to [14], wherein the acid generator is a salt represented by the formula (B1).
Figure 2013007035
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
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 The methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group.
Z + represents an organic cation. ]
[16] The resist composition as described in [15] above, wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
[17] The resist composition according to any one of [12] to [16], further containing a solvent.
[18] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [12] to [17] 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.

本発明の化合物を重合させて得られた樹脂を含むレジスト組成物を用いれば、優れたマスクエラーファクター(MEF)を有するレジストパターンが製造できる。   If a resist composition containing a resin obtained by polymerizing the compound of the present invention is used, a resist pattern having an excellent mask error factor (MEF) can be produced.

<式(I)で表される化合物(以下「化合物(I)」という場合がある)>
本発明の化合物は、式(I)で表される。

Figure 2013007035
[式(I)中、
1は、水素原子又はメチル基を表す。
rは1又は2を表す。
1は、式(a−g1)で表される基を表す。
Figure 2013007035
(式(a−g1)中、
sは0〜2の整数を表す。
10及びA11は、それぞれ独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
sが2のとき、複数存在するA10は、互いに同一であるか相異なる。
10は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基又はオキシカルボニルオキシ基を表す。
sが2のとき、複数存在するX10は、互いに同一であるか相異なる。)
は、酸に不安定な基を表す。] <Compound represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “compound (I)”)>
The compound of the present invention is represented by the formula (I).
Figure 2013007035
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r represents 1 or 2;
A 1 represents a group represented by the formula (a-g1).
Figure 2013007035
(In the formula (a-g1),
s represents the integer of 0-2.
A 10 and A 11 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
When s is 2, a plurality of A 10 are the same or different from each other.
X 10 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group or an oxycarbonyloxy group.
When s is 2, a plurality of X 10 are the same or different from each other. )
R 2 represents an acid labile group. ]

基(a−g1)は、X10のように、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基等の原子又は原子団を含むことがある2価の基である。ただし、基(a−g1)において、s=0である場合、この基(a−g1)はA11と一致する。
11及びA10おける脂肪族炭化水素基としては、直鎖状であっても、分岐していてもよい。例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基及びヘキサンジイル基などのアルカンジイル基が挙げられる。
Group (a-g1), like the X 10, an oxygen atom, a carbonyl group, a divalent group which may include an atom or an atomic group such as a carbonyl group or an oxycarbonyl group. However, in group (a-g1), when it is s = 0, the group (a-g1) is consistent with the A 11.
The aliphatic hydrocarbon group in A 11 and A 10 may be linear or branched. Examples thereof include alkanediyl groups such as a methylene group, ethylene group, propanediyl group, propanediyl group, butanediyl group, pentanediyl group, and hexanediyl group.

酸素原子を有する基(a−g1)としては、

Figure 2013007035

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group having an oxygen atom (a-g1),
Figure 2013007035

Figure 2013007035
(* Represents a bond).

カルボニル基を有する基(a−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group (a-g1) having a carbonyl group,
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

カルボニルオキシ基を有する基(a−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group (a-g1) having a carbonyloxy group,
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

オキシカルボニル基を有する基(a−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group having an oxycarbonyl group (a-g1),
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

オキシカルボニルオキシ基を有する基(a−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group having an oxycarbonyloxy group (a-g1),
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

としては、s=0である炭素数1〜5のアルカンジイル基が好ましく、−CH−がより好ましい。 The A 1, preferably alkanediyl group having 1 to 5 carbon atoms is s = 0, -CH 2 - is more preferable.

の「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(I−1)で表される基、式(I−2)で表される基などが挙げられる。 The “acid-labile group” of R 2 is a group having a leaving group, and the leaving group is eliminated upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). means. Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (I-1) and a group represented by the formula (I-2).

Figure 2013007035
[式(I−1)中、R〜R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、R及びR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 2013007035
[In Formula (I-1), R 5 to R 7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R 5 and R 6. Combine with each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]

〜R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、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、該脂環式炭化水素基の炭素数は、アルキル基の炭素数も含めて20以下である。
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、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。多環式の飽和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、ノルボルニル基及び下記のような基等が挙げられる。

Figure 2013007035
アルキル基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
式(I−1)では、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 of R 5 to R 7 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, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alkyl group. In this case, the carbon number of the alicyclic hydrocarbon group is 20 or less including the carbon number of the alkyl group.
Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic saturated hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups.
Figure 2013007035
Examples of the alicyclic hydrocarbon group substituted with an alkyl group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and a methylnorbornyl group.
In the formula (I-1), the alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 16 carbon atoms.

及びR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(R)(R)(R)基としては、例えば、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 2013007035
Examples of the —C (R 5 ) (R 6 ) (R 7 ) group in the case where R 5 and R 6 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 2013007035

式(I−1)で表される酸に不安定な基としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(I−1)中、R〜R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(I−1)中、R、R及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、R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(I−1)中、R及びRがアルキル基であり、R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 (I-1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (a group in which R 5 to R 7 are alkyl groups in the formula (I-1), Preferably a tert-butoxycarbonyl group), a 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in formula (I-1), R 5 , R 6 and a carbon atom form an adamantyl group, and R 7 is an alkyl group. A group) and 1- (adamantan-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (I-1), R 5 and R 6 are alkyl groups, and R 7 is an adamantyl group), etc. Is mentioned.

式(I)で表される化合物は、酸に不安定な基が、炭素数5〜20の単環又は多環式の脂環式炭化水素基を有するものが好ましい。単環又は多環式の脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー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。酸に不安定な基が有する嵩高い構造としては、好ましくは式(I−A)で表される基又は式(I−B)で表される基が挙げられる。

Figure 2013007035
[式(I−A)及び式(I−B)中、
「及びR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。
mは0〜14の整数を表す。
nは0〜10の整数を表す。
lは0〜3の整数を表す。*は、酸素原子との結合手を表す。] The compound represented by the formula (I) is preferably such that the acid labile group has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms. If a resin obtained by polymerizing a monomer having a bulky structure such as a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist pattern can be improved. The bulky structure of the acid labile group is preferably a group represented by the formula (IA) or a group represented by the formula (IB).
Figure 2013007035
[In formula (IA) and formula (IB),
“And R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 14.
n represents an integer of 0 to 10.
l represents an integer of 0 to 3. * Represents a bond with an oxygen atom. ]

アルキル基及び脂環式炭化水素基は、式(I−1)で例示したものと同様のものが挙げられる。   Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are the same as those exemplified in Formula (I-1).

は、水素原子が好ましい。 R 1 is preferably a hydrogen atom.

化合物(I)としては、例えば、下記で表される化合物が挙げられる。

Figure 2013007035
As compound (I), the compound represented by the following is mentioned, for example.
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

なかでも、式(I−1)〜式(I−9)、式(I−19)又は式(I−20)で表される化合物が好ましく、式(I−1)〜式(I−6)又は式(I−19)で表される化合物がより好ましく、式(I−1)、式(I−2)、式(I−4)、式(I−6)又は式(I−19)で表される化合物がより好ましい。   Of these, compounds represented by formula (I-1) to formula (I-9), formula (I-19) or formula (I-20) are preferred, and formula (I-1) to formula (I-6) are preferred. Or a compound represented by formula (I-19) is more preferred, and is represented by formula (I-1), formula (I-2), formula (I-4), formula (I-6) or formula (I-19). ) Is more preferable.

化合物(I)において、r=1である化合物(IA)は、例えば、式(IA−a)で表される化合物と式(IA−b)で表される化合物とを、塩基触媒下、反応させることにより、製造することができる。この反応は通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、ジクロロエタンなどが使用できる。塩基触媒としては、ピリジンなどが挙げられる。

Figure 2013007035
式(IA−a)で表される化合物は、市販されているもののいずれを用いてもよい。例えば、2−クロロエタンスルホニルクロライドなどが挙げられる。式(IA−b)で表される化合物も市販されているもののいずれを用いてもよい。例えば、以下で表される化合物などが挙げられる。
Figure 2013007035
In compound (I), compound (IA) wherein r = 1 is obtained by reacting, for example, a compound represented by formula (IA-a) and a compound represented by formula (IA-b) under a base catalyst. By making it, it can manufacture. This reaction is usually performed in the presence of a solvent. As the solvent, dichloroethane or the like can be used. Examples of the base catalyst include pyridine.
Figure 2013007035
Any commercially available compound may be used as the compound represented by the formula (IA-a). For example, 2-chloroethane sulfonyl chloride etc. are mentioned. As the compound represented by the formula (IA-b), any commercially available compound may be used. For example, the compounds represented by the following can be mentioned.
Figure 2013007035

また、例えば、化合物(I)において、r=1、Rが2-メチルアダマンチル−2−イル基である化合物(IB)は、例えば、以下の方法によって製造することができる。

Figure 2013007035
まず、式(IA)で表される化合物を、酸存在下、反応させて、式(IB−a)で表される化合物を製造する。この反応は通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、クロロホルムなどが使用できる。酸としては、トリフルオロ酢酸などが挙げられる。
次いで、式(IB−a)で表される化合物とカルボニルジイミダゾールとを反応させることにより、式(IB−b)で表される化合物を製造する。
さらに、得られた式(IB−b)で表される化合物と式(IB−c)で表される化合物とを反応させることにより、化合物(IB)を製造することができる。この反応は通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、クロロホルムなどが使用できる。 In addition, for example, in compound (I), compound (IB) in which r = 1 and R 2 is a 2-methyladamantyl-2-yl group can be produced, for example, by the following method.
Figure 2013007035
First, a compound represented by the formula (IA) is reacted in the presence of an acid to produce a compound represented by the formula (IB-a). This reaction is usually performed in the presence of a solvent. As the solvent, chloroform or the like can be used. Examples of the acid include trifluoroacetic acid.
Next, the compound represented by the formula (IB-b) is produced by reacting the compound represented by the formula (IB-a) with carbonyldiimidazole.
Furthermore, compound (IB) can be produced by reacting the compound represented by formula (IB-b) with the compound represented by formula (IB-c). This reaction is usually performed in the presence of a solvent. As the solvent, chloroform or the like can be used.

<樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)>
本発明の樹脂(A)は、式(I)で表される化合物に由来する構造単位を含む。
樹脂(A)は、さらに、酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位を有することが好ましい。また、この樹脂(A)は、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であることが好ましく、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂であることがより好ましい。
ここで、「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。「酸の作用によりアルカリに溶解し得る」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。
このような酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂は、式(I)で表される化合物と、酸に不安定な基を有するモノマー(以下「酸に不安定な基を有するモノマー(a1)」という場合がある)とを重合することによって製造することができる。酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”)>
The resin (A) of the present invention contains a structural unit derived from the compound represented by the formula (I).
The resin (A) preferably further has a structural unit derived from a monomer having an acid labile group. Moreover, this resin (A) is preferably insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and more preferably a resin that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.
Here, the “acid-labile group” refers to 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). means. The phrase “can be dissolved in an alkali by the action of an acid” means “insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid”. .
The resin which becomes alkali-soluble by the action of such an acid includes a compound represented by the formula (I) and a monomer having an acid labile group (hereinafter referred to as “monomer having an acid labile group (a1)). In some cases). As the monomer (a1) having an acid labile group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

樹脂(A)における式(I)で表される化合物に由来する構造単位の含有率は、樹脂(A)の全構造単位において、通常1〜60モル%であり、好ましくは3〜50モル%であり、より好ましくは5〜40モル%である。   The content of the structural unit derived from the compound represented by the formula (I) in the resin (A) is usually 1 to 60 mol%, preferably 3 to 50 mol% in all the structural units of the resin (A). More preferably, it is 5 to 40 mol%.

〈酸に不安定な基を有するモノマー(a1)〉
酸に不安定な基としては、例えば、式(1)で表される基、式(2)で表される基などが挙げられる。
<Monomer (a1) having an acid labile group>
Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2).

Figure 2013007035
[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 2013007035
[式(2)中、Ra1'及びRa2'は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3'は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2'及びRa3'は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成し、前記炭化水素基及び2価の基に含まれるメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子で置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。]
Figure 2013007035
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 2013007035
[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 the methylene group contained in the hydrocarbon group and the divalent group is an oxygen atom or It may be replaced with a sulfur atom. * Represents a bond. ]

これら式(1)で表される基は、上述した式(I−1)と同様に例示され、同様のものが挙げられる。   These groups represented by the formula (1) are exemplified in the same manner as the above-described formula (I-1), and the same groups are exemplified.

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−1)で例示したものと同様のものが挙げられる。
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 the same ones as exemplified in Formula (I-1).

式(2)において、好ましくは、Ra1'及びRa2'のうち少なくとも1つが水素原子である。
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 2013007035
In formula (2), preferably, 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 2013007035

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用することにより、レジストパターンの解像度を向上させることができる。   The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms. The resolution of the resist pattern can be improved by using a resin obtained by polymerizing the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group.

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基(1)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(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーである。ここで、(メタ)アクリルとは、アクリル及び/又はメタクリルを表す。
酸に不安定な基と脂環式炭化水素基とを有する(メタ)アクリルモノマーとして、好ましくは式(a1−1)で表されるモノマー又は式(a1−2)で表されるモノマーが挙げられる。以下、式(a1−1)で表されるモノマー及び式(a1−2)で表されるモノマーを、それぞれモノマー(a1−1)及びモノマー(a1−2)という場合がある。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 monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond, more preferably an acid labile group (1). (Meth) acrylic monomer having Here, (meth) acryl represents acryl and / or methacryl.
As the (meth) acrylic monomer having an acid labile group and an alicyclic hydrocarbon group, a monomer represented by the formula (a1-1) or a monomer represented by the formula (a1-2) is preferable. It is done. Hereinafter, the monomer represented by the formula (a1-1) and the monomer represented by the formula (a1-2) may be referred to as a monomer (a1-1) and a monomer (a1-2), respectively. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2013007035
[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 2013007035
[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。脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数8以下、より好ましくは6以下である。
a6及びRa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、該脂環式炭化水素基の炭素数は、アルキル基の炭素数も含めて10以下である。アルキル基で置換されていてもよい単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、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。アルキル基で置換されていてもよい多環式の飽和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 2013007035
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 preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
The alicyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 may be monocyclic or polycyclic, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alkyl group. . In this case, the carbon number of the alicyclic hydrocarbon group is 10 or less including the carbon number of the alkyl group. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group which may be substituted with an alkyl group include, for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and the like. Of the cycloalkyl group. Examples of the polycyclic saturated hydrocarbon group which may be substituted with an alkyl group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups.
Figure 2013007035
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.

モノマー(a1−1)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(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 2013007035
As a monomer (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 2013007035

モノマー(a1−2)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−1−シクロペンチル(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)、(a1−2−9)及び(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(a1−2−9)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 2013007035
Examples of the monomer (a1-2) include 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, and 1-ethylcycloheptan-1-yl (meth). Examples include acrylate, 1-methyl-1-cyclopentyl (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), (a1-2-4), (a1-2-9) And monomers represented by (a1-2-10) are more preferred, and monomers represented by the following formulas (a1-2-3) and (a1-2-9) are more preferred.
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

樹脂(A)が、モノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)に由来する構造単位を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   When the resin (A) includes structural units derived from the monomer (a1-1) and / or the monomer (a1-2), the total content thereof is usually 10 to 10 in all structural units of the resin (A). It is 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, more preferably 20 to 85 mol%.

他の酸不安定モノマー(a1)としては、例えば、式(a1−5)で表されるモノマー(以下「モノマー(a1−5)」という場合がある)を用いてもよい。

Figure 2013007035
式(a1−5)中、
31は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
は、単結合又は*−[CH2k4−CO−L−基を表す。ここで、k4は1〜4の整数を表す。*は、Lとの結合手を表す。
、L、L及びLは、それぞれ独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3の整数を表す。
s1’は、0〜3の整数を表す。 As the other acid labile monomer (a1), for example, a monomer represented by the formula (a1-5) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-5)”) may be used.
Figure 2013007035
In formula (a1-5),
R 31 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Z 1 represents a single bond or a * — [CH 2 ] k 4 —CO—L 4 — group. Here, k4 represents an integer of 1 to 4. * Represents a bond to L 1.
L 1 , L 2 , L 3 and L 4 each independently represent —O— or —S—.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s1 ′ represents an integer of 0 to 3.

式(a1−5)においては、R31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子が好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
は、単結合又は*−CH−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R 31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or * —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2013007035
As a monomer (a1-5), the following monomers are mentioned, for example.
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜50モル%の範囲が好ましく、3〜45モル%の範囲がより好ましく、5〜40モル%の範囲がさらに好ましい。   When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content thereof is preferably in the range of 1 to 50 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). The range of 45 mol% is more preferable, and the range of 5 to 40 mol% is more preferable.

樹脂(A)は、アダマンチル基を有するモノマー(特に酸に不安定な基を有するモノマー(a1−1))に由来する構造単位の含有率は、好ましくは酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に対して15モル%以上である。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。   Resin (A) preferably has a content of structural units derived from a monomer having an adamantyl group (particularly monomer (a1-1) having an acid labile group) having a monomer having an acid labile group ( It is 15 mol% or more with respect to a1). When the ratio of the monomer having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist is improved.

〈酸安定モノマー〉
樹脂(A)は、式(I)で表される化合物に由来する構造単位に加えて、酸に不安定な基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)に由来する構造単位を含有していることが好ましい。
樹脂(A)は、さらに好ましくは、式(I)で表される化合物に由来する構造単位と、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と、酸に不安定な基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)との共重合体である。酸安定モノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid stable monomer>
Resin (A) is derived from a monomer having no acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer”) in addition to the structural unit derived from the compound represented by formula (I). It preferably contains a structural unit.
More preferably, the resin (A) does not have a structural unit derived from the compound represented by the formula (I), a monomer (a1) having an acid-labile group, and an acid-labile group. It is a copolymer with a monomer (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer”). An acid stable monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

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ることにより、レジストパターンの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。   As an acid stable monomer, Preferably, the monomer which has a hydroxyl group or a lactone ring is mentioned. 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)”) In some cases, the resolution of the resist pattern 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)〉
レジスト組成物が、KrFエキシマレーザ露光(248nm)、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線照射に用いられる場合、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(a2−0)を使用する。短波長のArFエキシマレーザ露光(193nm)などに用いられる場合は、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), irradiation with high energy rays such as an electron beam or EUV light, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably a phenol which is a hydroxystyrene. Acid-stable monomer (a2-0) having a functional hydroxy group is used. When used for 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) Is used. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.

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

Figure 2013007035
[式(a2−0)中、
a30は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31は互いに同一であるか相異なる。]
Figure 2013007035
[In the formula (a2-0),
R a30 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a31 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R a31 are the same as or different from each other. ]

a30及びRa31におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
a30のハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基等が挙げられる。
a30及びRa31におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基が挙げられる。Ra30は、好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくは、炭素数1又は2のアルキル基であり、特に好ましくは、メチル基である。
また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基等が挙げられ、好ましくは、炭素数1〜4のアルコキシ基であり、より好ましくは、炭素数1又は2のアルコキシ基であり、特に好ましくは、メトキシ基である。
a31のアシル基としては、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。
a31のアシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基及びブチリルオキシ基などが挙げられる。
maは、好ましくは、0〜2であり、より好ましくは、0又は1であり、特に好ましくは、0である。
Examples of the halogen atom in R a30 and R a31 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group which may have a halogen atom of R a30 include, for example, a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, and a perfluorotert-butyl group. Perfluoropentyl group, perfluorohexyl group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodomethyl group and the like.
Examples of the alkyl group in R a30 and R a31 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, and n-hexyl group. Can be mentioned. R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, and an n-hexoxy group. , Preferably, it is a C1-C4 alkoxy group, More preferably, it is a C1-C2 alkoxy group, Most preferably, it is a methoxy group.
Examples of the acyl group for R a31 include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group for R a31 include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
ma is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

このようなフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーに由来する構造単位を有する共重合樹脂は、フェノール性ヒドロキシ基がアセチルオキシ基に置き換わったものに相当するアセチルオキシスチレン類及び共重合させるモノマーをラジカル重合した後、塩基で脱アセチルすることによって製造することができる。
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、特開2010−204634号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a2−0−1)及び(a2−0−2)で表されるモノマーが好ましい。樹脂(A)を製造する際には、これらにあるフェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護したものを用いることもできる。

Figure 2013007035
The copolymer resin having a structural unit derived from a monomer having a phenolic hydroxy group is obtained by radical polymerization of acetyloxystyrenes corresponding to those obtained by replacing the phenolic hydroxy group with an acetyloxy group and a monomer to be copolymerized. Thereafter, it can be produced by deacetylation with a base.
As a monomer which has a phenolic hydroxy group, the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204634 is mentioned, for example. Monomers represented by the following formulas (a2-0-1) and (a2-0-2) are preferred. When manufacturing resin (A), what protected the phenolic hydroxy group in these with the suitable protective group can also be used.
Figure 2013007035

樹脂(A)が式(a2−0)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(A)の全構造単位に対して、通常5〜90モル%であり、好ましくは10〜85モル%であり、より好ましくは15〜80モル%である。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-0), the content is usually 5 to 90 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 10-85 mol%, More preferably, it is 15-80 mol%.

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

Figure 2013007035
式(a2−1)中、
a3は、−O−又は−O−(CH2k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。
Figure 2013007035
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 2013007035
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 2013007035

樹脂(A)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(A)の全構造単位に対して、通常1〜45モル%であり、好ましくは1〜40モル%であり、より好ましくは3〜35モル%であり、さらに好ましくは3〜15モル%である。   When the resin (A) contains a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1), the content is usually 1 to 45 mol% with respect to all the structural units of the resin (A) , Preferably it is 1-40 mol%, More preferably, it is 3-35 mol%, More preferably, it is 3-15 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 2013007035
式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a21は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、互いに同一であるか相異なる。
Figure 2013007035
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, the plurality of R a21 , R a22 or R a23 are the same or different from each other.

式(a3−1)〜式(a3−3)では、La4〜La6としては、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 La 6 are each independently preferably —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。

Figure 2013007035
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 2013007035

樹脂(A)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、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、それぞれ通常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。
また、樹脂(A)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(A)の全構造単位において、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 (A) includes a structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring, the content is usually 5 to 70 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 10-65 mol%, More preferably, it is 10-60 mol%.
Moreover, when resin (A) contains the structural unit derived from the acid stable monomer (a3) which has a lactone ring, the total content rate is 5-70 mol% normally in all the structural units of resin (A). , Preferably it is 10-65 mol%, More preferably, it is 10-60 mol%.

〈その他のモノマー(a4)〉
樹脂は、上記のモノマー以外のその他の公知のモノマー(a4)に由来する構造単位を有していてもよい。
例えば、フッ素原子を有する式(a4−1)で表される化合物などが挙げられる。

Figure 2013007035
[式(a4−1)中、
41は、水素原子又はメチル基を表す。
41は、式(a4−g1)で表される基を表す。
Figure 2013007035
(式(a4−g1)中、
ssは0〜2の整数を表す。
40及びA41は、それぞれ独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
ssが2のとき、複数存在するA40は、互いに同一であるか相異なる。
40は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
ssが2のとき、複数存在するX40は、互いに同一であるか相異なる。)
42は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。] <Other monomer (a4)>
The resin may have a structural unit derived from another known monomer (a4) other than the above-mentioned monomers.
For example, the compound etc. which are represented by the formula (a4-1) which has a fluorine atom are mentioned.
Figure 2013007035
[In the formula (a4-1),
R 41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 41 represents a group represented by the formula (a4-g1).
Figure 2013007035
(In the formula (a4-g1),
ss represents an integer of 0-2.
A 40 and A 41 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
When ss is 2, a plurality of A 40 are the same or different from each other.
X 40 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
When ss is 2, a plurality of X 40 are the same or different from each other. )
R <42 > represents the C1-C18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. ]

基(a4−g1)は、X40のように、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基等の原子又は原子団を含むことがある2価の基である。ただし、基(a4−g1)において、ss=0である場合、この基(a4−g1)は、A41と一致する。
41の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状であっても、分岐していてもよい。例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基及びヘキサンジイル基などのアルカンジイル基が挙げられる。
41としては、炭素数1〜6のアルカンジイル基が好ましく、炭素数1〜4のアルカンジイル基がさらに好ましく、エチレン基が特に好ましい。
Group (a4-g1), like the X 40, an oxygen atom, a carbonyl group, a divalent group which may include an atom or an atomic group such as a carbonyl group or an oxycarbonyl group. However, in group (a4-g1), if it is ss = 0, the group (a4-g1) is consistent with A 41.
The aliphatic hydrocarbon group for A 41 may be linear or branched. Examples thereof include alkanediyl groups such as methylene group, ethylene group, propanediyl group, butanediyl group, pentanediyl group, and hexanediyl group.
A 41 is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably an ethylene group.

酸素原子を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group having an oxygen atom (a4-g1),
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

カルボニル基を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group having a carbonyl group (a4-g1),
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

カルボニルオキシ基を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group having a carbonyloxy group (a4-g1),
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

オキシカルボニル基を有する基(a4−g1)としては、

Figure 2013007035
などが挙げられる(*は結合手を表す)。 As the group having an oxycarbonyl group (a4-g1),
Figure 2013007035
(* Represents a bond).

42の脂肪族炭化水素基は、部分的に炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、炭素−炭素不飽和結合を有さない飽和の脂肪族炭化水素基(脂肪族飽和炭化水素基)が好ましい。脂肪族飽和炭化水素基としては、アルキル基(直鎖及び分岐状)及び脂環式炭化水素基並びにアルキル基及び脂環式炭化水素基を組み合わせた脂肪族炭化水素基などが挙げられる。
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、ヘプチル基及びオクチル基などが挙げられる。
脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基及び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、ノルボルニル基及び下記に示す基などが挙げられる。

Figure 2013007035
アルキル基及び脂環式炭化水素基を組み合わせた基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon group for R 42 may partially have a carbon-carbon unsaturated bond, but may be a saturated aliphatic hydrocarbon group having no carbon-carbon unsaturated bond (aliphatic saturated carbon Hydrogen group) is preferred. Examples of the aliphatic saturated hydrocarbon group include alkyl groups (straight and branched) and alicyclic hydrocarbon groups, and aliphatic hydrocarbon groups obtained by combining alkyl groups and alicyclic hydrocarbon groups.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, and groups shown below.
Figure 2013007035
Examples of the group in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and a methylnorbornyl group.

42の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していることが好ましい。
この脂肪族炭化水素基の置換基としては、ハロゲン原子及び式(a−g3)で表される基が挙げられる。

Figure 2013007035
(式(a−g3)中、
12は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。)
なかでも、R42は、ハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基であるか、以下の式(a−g2)で表される基であることが好ましい。
Figure 2013007035
(式(a−g2)中、
13は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。) The aliphatic hydrocarbon group for R 42 preferably has a substituent.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group include a halogen atom and a group represented by the formula (a-g3).
Figure 2013007035
(In the formula (a-g3),
X 12 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom. )
Among these, R 42 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom or a group represented by the following formula (a-g2).
Figure 2013007035
(In the formula (a-g2),
A 13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a halogen atom.
X 12 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom. )

13及びA14のハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基とは、ハロゲン原子を有するアルキル基及びハロゲン原子を有する脂環式炭化水素基(好ましくは、ハロゲン原子を有するシクロアルキル基)が挙げられる。ハロゲン原子を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されたものであり、ハロゲン原子を有する脂環式炭化水素基とは、脂環式炭化水素基に含まれる水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されたものである。ハロゲン原子としては、なかでも、フッ素原子が好ましい。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom for A 13 and A 14 include an alkyl group having a halogen atom and an alicyclic hydrocarbon group having a halogen atom (preferably a cycloalkyl group having a halogen atom). . The alkyl group having a halogen atom is one in which part or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with a halogen atom, and the alicyclic hydrocarbon group having a halogen atom is an alicyclic hydrocarbon group A part or all of the hydrogen atoms contained in is substituted with a halogen atom. Among them, a fluorine atom is preferable as the halogen atom.

42がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、A41がエチレン基である化合物(a4−1)は、以下の式(a4−1−1)〜式(a4−1−22)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2013007035
An aliphatic hydrocarbon group R 42 is a fluorine atom, and A 41 is an ethylene group (a4-1) is the following formula (a4-1-1) ~ formula (a4-1-22) And the compounds represented.
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

42のハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基は、アルキル基に含まれる水素原子の全部がフッ素原子に置換されたペルフルオロアルキル基、シクロアルキル基に含まれる水素原子の全部がフッ素原子に置換されたペルフルオロシクロアルキル基がより好ましい。
42が、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロシクロアルキル基である化合物((a4−1)は、上述の具体例の中では、式(a4−1−3)、式(a4−1−4)、式(a4−1−7)、式(a4−1−8)、式(a4−1−11)、式(a4−1−12)、式(a4−1−15)、式(a4−1−16)、式(a4−1−19)、式(a4−1−20)、式(a4−1−21)及び式(a4−1−22)のいずれかで表される化合物が該当する。
42はペルフルオロアルキル基が好ましい。さらに好ましくは、炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、特に好ましくは、炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。
The aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom of R 42 is a perfluoroalkyl group in which all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms, or all of the hydrogen atoms in the cycloalkyl group are substituted with fluorine atoms. More preferred are perfluorocycloalkyl groups.
The compound in which R 42 is a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group ((a4-1) is a compound represented by the formula (a4-1-3), the formula (a4-1-4), the formula (A4-1-7), Formula (a4-1-8), Formula (a4-1-11), Formula (a4-1-12), Formula (a4-1-15), Formula (a4-1-1-) 16), a compound represented by any one of formula (a4-1-19), formula (a4-1-20), formula (a4-1-21) and formula (a4-1-22).
R 42 is preferably a perfluoroalkyl group. More preferably, it is a C1-C6 perfluoroalkyl group, Most preferably, it is a C1-C3 perfluoroalkyl group.

42は、式(a−g3)で表される基を1個又は複数個有していてもよいが、式(a−g3)で表される基に含まれる炭素原子の数を含めて、脂肪族炭化水素基の総炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましい。このために、式(a−g3)で表される基を1個有する脂肪族炭化水素基が好ましい。 R 42 may have one or more groups represented by the formula (a-g3), but includes the number of carbon atoms contained in the group represented by the formula (a-g3). The total carbon number of the aliphatic hydrocarbon group is preferably 15 or less, and more preferably 12 or less. For this reason, an aliphatic hydrocarbon group having one group represented by the formula (a-g3) is preferable.

42が、式(a−g3)で表される基を1個有する脂肪族炭化水素基である化合物(a4−1)は具体的には、以下の式(a4−1’)で表されるもの(以下、場合により「化合物(a4−1’)」という)が挙げられる。

Figure 2013007035
[式(a4−1’)中、
13は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
その他の符号はいずれも、前記と同義である。] The compound (a4-1) in which R 42 is an aliphatic hydrocarbon group having one group represented by the formula (a-g3) is specifically represented by the following formula (a4-1 ′). (Hereinafter, referred to as “compound (a4-1 ′)” in some cases).
Figure 2013007035
[In the formula (a4-1 ′),
A 13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a halogen atom.
X 12 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
All other symbols are as defined above. ]

この化合物(a4−1’)は、本レジスト組成物に含有される樹脂(A)の製造用原料として、有用且つ新規の化合物であり、本発明は、化合物(a4−1’)に係る発明を含む。   This compound (a4-1 ′) is a useful and novel compound as a raw material for producing the resin (A) contained in the resist composition, and the present invention relates to the compound (a4-1 ′). including.

化合物(a4−1’)において、A13及びA14はともにハロゲン原子を有することもあるが、A13が、ハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基であるか、または、A14がハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基であるものが好ましい。さらには、A13がハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基であるものが好ましく、中でも、A13はフッ素原子を有するアルカンジイル基であるものがより好ましく、ペルフルオロアルカンジイル基であるものがさらに好ましい。なお、この「ペルフルオロアルカンジイル基」とは、水素原子の全部がフッ素原子に置換されたアルカンジイル基をいう。 In the compound (a4-1 ′), both A 13 and A 14 may have a halogen atom, but A 13 is an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom, or A 14 has a halogen atom. Those having an aliphatic hydrocarbon group are preferred. Further, it is preferable that A 13 is an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom, among them, A 13 is more preferable alkanediyl group having a fluorine atom, and more preferred is a perfluoro alkanediyl group . The “perfluoroalkanediyl group” refers to an alkanediyl group in which all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

42がペルフルオロアルカンジイル基であり、A41がエチレン基である化合物(a4−1’)としては、以下の式(a4−1’−1)〜式(a4−1’−22)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2013007035
Compounds (a4-1 ′) in which R 42 is a perfluoroalkanediyl group and A 41 is an ethylene group are represented by the following formulas (a4-1′-1) to (a4-1′-22). The compound which is made is mentioned.
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

13及びA14の炭素数は任意に選択されるが、A13の炭素数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
一方、A14の炭素数は4〜15が好ましく、5〜12がより好ましい。さらに好ましいA14は、炭素数6〜12の脂環式炭化水素基であり、シクロヘキシル基及びアダマンチル基が特に好ましい。
Although the number of carbon atoms of A 13 and A 14 are selected arbitrarily, the number of carbon atoms of A 13 are members preferably 1-6, 1-3 is more preferable.
On the other hand, the number of carbon atoms of A 14 is preferably 4 to 15, 5 to 12 is more preferable. Further preferred A 14 is an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and a cyclohexyl group and an adamantyl group are particularly preferred.

*−A13−X12−A14(*はカルボニル基との結合手である)としては、好ましくは、以下の構造が挙げられる。

Figure 2013007035
このような構造を有する化合物(a4−1’)は、上述した式(a4−1’−9)〜式(a4−1’−20)で表される化合物が該当する。 Preferred examples of * -A 13 -X 12 -A 14 (* is a bond to a carbonyl group) include the following structures.
Figure 2013007035
The compound (a4-1 ′) having such a structure corresponds to the compounds represented by the above formula (a4-1′-9) to formula (a4-1′-20).

樹脂(A)が化合物(a4−1)に由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常、1〜20モル%であり、2〜15モル%が好ましく、3〜10モル%がより好ましい。   When the resin (A) includes a structural unit derived from the compound (a4-1), the content is usually 1 to 20 mol% with respect to all the structural units of the resin (A), and 2 to 15 Mol% is preferable, and 3 to 10 mol% is more preferable.

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

樹脂(A)の構造単位の好ましい構成比としては、化合物(I)に由来する構造単位:酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位:ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)に由来する構造単位及び/又は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=1〜60:20〜60:30〜70であり、好ましくは、3〜40:25〜55:35〜65、より好ましくは、5〜35:25〜50:35〜65である。
樹脂(A)の構造単位のより好ましい構成比としては、化合物(I)に由来する構造単位:酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位:ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)に由来する構造単位: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=1〜60:20〜60:3〜35:25〜65であり、好ましくは、3〜50:25〜55:4〜30:30〜65、より好ましくは、5〜40:25〜50:5〜25:35〜60である。
As a preferred composition ratio of the structural unit of the resin (A), a structural unit derived from the compound (I): a structural unit derived from the monomer (a1) having an acid labile group: an acid stable monomer having a hydroxy group ( Structural unit derived from a2) and / or structural unit derived from acid-stable monomer (a3) having lactone ring = 1-60: 20-60: 30-70, preferably 3-40: 25-55 : 35-65, More preferably, it is 5-35: 25-50: 35-65.
As a more preferable structural ratio of the structural unit of the resin (A), the structural unit derived from the compound (I): the structural unit derived from the monomer (a1) having an acid labile group: the acid stable monomer having a hydroxy group Structural unit derived from (a2): Structural unit derived from acid-stable monomer (a3) having a lactone ring = 1-60: 20-60: 3-35: 25-65, preferably 3-50: It is 25-55: 4-30: 30-65, More preferably, it is 5-40: 25-50: 5-25: 35-60.

樹脂(A)としては、下記(A−1)〜(A-88)の樹脂が挙げられる。   Examples of the resin (A) include the following resins (A-1) to (A-88).

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
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Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下)である。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less).

<レジスト組成物>
本発明のレジスト組成物は、上述した樹脂(A)と、酸発生剤とを含む。
また、本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤、塩基性化合物を含むことが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention contains the resin (A) described above and an acid generator.
Moreover, it is preferable that the resist composition of this invention contains a solvent and a basic compound further.

〈樹脂〉
本発明のレジスト組成物においては、樹脂(A)の含有量は、組成物の固形分中80質量%以上99質量%以下であることが好ましい。「組成物中の固形分」とは、後述する溶剤(D)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。
<resin>
In the resist composition of this invention, it is preferable that content of resin (A) is 80 to 99 mass% in solid content of a composition. The “solid content in the composition” means the total of resist composition components excluding the solvent (D) 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.

〈樹脂(X)〉
本発明のレジスト組成物においては、樹脂(A)以外に、さらに、フッ素原子を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂(X)を含有していてもよい。ここで、フッ素原子を有する酸安定モノマーとしては、上述したフッ素原子を有する式(a4−1)で表される化合物が挙げられる。樹脂(X)は、レジスト組成物において、酸に安定な添加剤樹脂として使用することができる。
<Resin (X)>
In addition to the resin (A), the resist composition of the present invention may further contain a resin (X) having a structural unit derived from an acid stable monomer having a fluorine atom. Here, as an acid stable monomer which has a fluorine atom, the compound represented by the formula (a4-1) which has a fluorine atom mentioned above is mentioned. Resin (X) can be used as an acid-stable additive resin in the resist composition.

樹脂(X)が化合物(a4−1)に由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(X)の全構造単位に対して、80〜100モル%が好ましく、85〜100モル%がより好ましく、90〜100モル%がさらに好ましい。   When the resin (X) contains a structural unit derived from the compound (a4-1), the content thereof is preferably 80 to 100 mol%, and preferably 85 to 100 mol% with respect to all the structural units of the resin (X). Is more preferable, and 90-100 mol% is further more preferable.

例えば、樹脂(X)を酸に安定な添加剤樹脂として使用する場合、樹脂(X)の構造単位は、化合物(a4−1’)以外の化合物(a4−1):化合物(a4−1’)=80〜100:0〜20モル%であり、好ましくは、90〜100:0〜10、より好ましくは、95〜100:0〜5である。   For example, when resin (X) is used as an acid-stable additive resin, the structural unit of resin (X) is compound (a4-1) other than compound (a4-1 ′): compound (a4-1 ′) ) = 80 to 100: 0 to 20 mol%, preferably 90 to 100: 0 to 10, more preferably 95 to 100: 0 to 5.

なお、樹脂(X)をレジスト組成物に含有させる場合に併用する樹脂(A)としては、式(I)で表される化合物、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)を重合させた共重合体が好ましい。   The resin (A) used in combination when the resin (X) is contained in the resist composition includes the compound represented by the formula (I), the monomer (a1) having an acid labile group, and a hydroxy group. A copolymer obtained by polymerizing the acid-stable monomer (a2) and / or the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is preferable.

本発明のレジスト組成物に含有される樹脂において、樹脂(A)に加えて、樹脂(X)を含有する場合、樹脂(X)の含有率は、レジスト組成物の固形分量を基準に、0.1〜10質量%が好ましく、0.3〜5質量%がより好ましく、0.5〜3質量%がさらに好ましい。   In the resin contained in the resist composition of the present invention, when the resin (X) is contained in addition to the resin (A), the content of the resin (X) is 0 based on the solid content of the resist composition. 0.1 to 10% by mass is preferable, 0.3 to 5% by mass is more preferable, and 0.5 to 3% by mass is more preferable.

<酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)>
酸発生剤(B)は、好ましくは、式(B1)で表されるスルホン酸塩である。
<Acid generator (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”)>
The acid generator (B) is preferably a sulfonate represented by the formula (B1).

Figure 2013007035
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の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メチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
Figure 2013007035
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
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 The methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group.
Z + represents an organic cation. ]

1及びQ2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。
式(B1)では、Q1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。
Examples of the perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. And perfluorohexyl group.
In formula (B1), Q 1 and Q 2 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2価の脂環式炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、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−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基、1−メチルペンタン−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脂環式炭化水素基;
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脂環式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 divalent alicyclic hydrocarbon group, and these groups Two or more of them 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, 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-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, 1-methylbutane- Branched alkanediyl groups such as 1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group, 1-methylpentane-1,4-diyl group;
Monocyclic fats which are cycloalkanediyl groups such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group A cyclic hydrocarbon group;
And polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group and the like. It is done.

b1の飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−6)が挙げられる。式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側でC(Q1)(Q2)−の炭素原子と結合し、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 the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group represented by L b1 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include formulas (b1-1) to (b1-6). The formula (b1-1) to the formula (b1-6) are described in accordance with the formula (B1) on the left and right sides, and bonded to the carbon atom of C (Q 1 ) (Q 2 ) — on the left side. Bonds to -Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).

Figure 2013007035
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、Lb1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれか、より好ましくは式(b1−1)又は式(b1−2)、さらに好ましくは式(b1−1)で表される2価の基である。特に、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 2013007035
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, L b1 is preferably any one of formula (b1-1) to formula (b1-4), more preferably formula (b1-1) or formula (b1-2), and still more preferably formula (b1-1). ) Represented by a divalent group. Particularly preferred is a divalent group represented by the formula (b1-1) wherein L b2 is a single bond or —CH 2 —.

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 2013007035
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2013007035

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 2013007035
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2013007035

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 2013007035
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2013007035

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 2013007035
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2013007035

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 2013007035
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2013007035

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 2013007035
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2013007035

Yのアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。
Yの脂環式炭化水素基としては、例えば、以下の式(Y1)〜式(Y11)で表される基が挙げられる。
脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基で置き換わった基としては、例えば、以下の式(Y12)〜式(Y26)で表される基等が挙げられる。

Figure 2013007035
As an alkyl group of Y, Preferably, a C1-C6 alkyl group is mentioned.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group for Y include groups represented by the following formulas (Y1) to (Y11).
Examples of the group in which the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group, or a carbonyl group include groups represented by the following formulas (Y12) to (Y26).
Figure 2013007035

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).

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

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、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、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基等が挙げられる。
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。
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、ナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
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, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group, n-hexoxy group and the like.
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 aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group and the like.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.

Yとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2013007035
Examples of Y include the following.
Figure 2013007035

なお、Yが脂肪族炭化水素基であり、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の脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わらない。 When Y is an aliphatic hydrocarbon 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 preferably replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. In this case, the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group for 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を有していてもよいアダマンチル基であり、より好ましくはアダマンチル基、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, and more preferably an adamantyl group. A group, a hydroxyadamantyl group or an oxoadamantyl group.

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

Figure 2013007035
Figure 2013007035

酸発生剤(B)に含まれるカチオンは、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。   Examples of the cation contained in the acid generator (B) include organic onium cations such as organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, benzothiazolium cations, and organic phosphonium cations, and preferably organic sulfonium cations. Or it is an organic iodonium cation, More preferably, it is an aryl sulfonium cation.

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

Figure 2013007035
Figure 2013007035

これらの式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。Rb4とRb5とが一緒になって硫黄原子を有する環を形成してもよい。該アルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
In these formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. R b4 and R b5 may be combined to form a ring having a sulfur atom. The hydrogen atom contained in the alkyl group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and is included in the alicyclic hydrocarbon group. The hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is It may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。m2が2以上の整数である場合、複数のRb7は互いに同一であるか相異なり、n2が2以上の整数である場合、複数のRb8は互いに同一であるか相異なる。
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5. When m2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b7 are the same or different from each other. When n2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b8 are the same or different from each other.

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。
b9〜Rb11のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜12であり、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜18、より好ましくは炭素数4〜12である。
b12は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。前記アルキル基に含まれる水素原子は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、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。
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く、これらの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で置き換わっていてもよい。
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, 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 alkyl group of R b9 to R b11 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
R b12 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alkyl group may be substituted with an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. , May be substituted with 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.
R b11 and R b12 may form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring) together with —CH—CO— to which they are bonded, and methylene contained in these rings The group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.

b13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
b11は、−S−又は−O−を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上の整数である場合、複数のRb13は互いに同一であるか相異なり、p2が2以上の整数である場合、複数のRb14は互いに同一であるか相異なり、s2が2以上の整数である場合、複数のRb17は互いに同一であるか相異なり、u2が2以上の整数である場合、複数のRb18は互いに同一であるか相異なる。q2が2以上の整数である場合、複数のRb15は互いに同一であるか相異なり、r2が2以上の整数である場合、複数のRb16は互いに同一であるか相異なる。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b13 are the same or different from each other. When p2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b14 are the same or different from each other, and s2 is 2 or more. Are the same or different from each other, and when u2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b18 are the same or different from each other. When q2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b15 are the same or different from each other. When r2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b16 are the same or different from each other.

アルキル基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
芳香族炭化水素基が置換されたアルキル基(アラルキル基)としては、ベンジル基などが挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、好ましくは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、アダマンチル基及びノルボニル基が挙げられる。
アルキル基が置換された脂環式炭化水素基としては、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、好ましくは、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基が挙げられる。
The alkyl group is preferably a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. Is mentioned.
A benzyl group etc. are mentioned as an alkyl group (aralkyl group) by which the aromatic hydrocarbon group was substituted.
Preferred examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclodecyl group, an adamantyl group, and a norbornyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group substituted with an alkyl group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a methylnorbornyl group, and an isobornyl group.
The aromatic hydrocarbon group is preferably a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, or a biphenylyl group. And a naphthyl group.

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 a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group, and a 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.

b4とRb5とが一緒になって形成してもよい硫黄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、硫黄原子を1以上含むものであれば、さらに、1以上の硫黄原子及び/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4〜18の環がより好ましい。 The ring containing a sulfur atom which may be formed by combining R b4 and R b5 is 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 18 carbon atoms is more preferable.

b9及びRb10が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、1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
b11及びRb12が−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、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the ring formed by R b9 and R b10 together with the sulfur atom include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Can be mentioned.
Examples of the ring formed by R b11 and R b12 together with —CH—CO— include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、好ましくは、カチオン(b2−1)であり、より好ましくは、式(b2−1−1)で表されるカチオンであり、特に好ましくは、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0)、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。)である。 Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, and the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable. Are triphenylsulfonium cations (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0), diphenyltolylsulfonium cations (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 b21 are all methyl. Group.)

Figure 2013007035
式(b2−1−1)中、
b19〜Rb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。Rb19〜Rb21から選ばれる2つが一緒になって硫黄原子を有する環を形成してもよい。
アルキル基は、好ましくは炭素数1〜12であり、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数4〜18である。
v2〜x2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。v2〜x2のいずれかが2以上のとき、それぞれ、複数のRb19〜Rb21のいずれかは、互いに同一であるか相異なる。
なかでも、Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基であり、より好ましくは、ヒドロキシ基又は炭素数1〜4のアルキル基である。
Figure 2013007035
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 12 alkoxy groups are represented. Two members selected from R b19 to R b21 may be combined to form a ring having a sulfur atom.
The alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms.
v2 to x2 each independently represents an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1). When any one of v2 to x2 is 2 or more, each of the plurality of R b19 to R b21 is the same as or different from each other.
Among them, R b19 to R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, More preferably, it is a hydroxy group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表されるカチオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたカチオンが挙げられる。   Specific examples of the cation represented by any one of the formulas (b2-1) to (b2-4) include the cations described in JP2010-204646A.

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

酸発生剤(B1)としては、好ましくは、式(B1−1)〜式(B1−20)のいずれかで表される塩が挙げられ、より好ましくは、トリフェニルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤である、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)で表される塩が挙げられる。   The acid generator (B1) is preferably a salt represented by any of the formulas (B1-1) to (B1-20), more preferably a triphenylsulfonium cation or a tolylsulfonium cation. Which are acid generators containing formula (B1-1), formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1-6), formula (B1-7), formula (B1-11), Examples thereof include salts represented by formula (B1-12), formula (B1-13) and formula (B1-14).

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

Figure 2013007035
Figure 2013007035

酸発生剤(B)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40質量部以下(より好ましくは35質量部以下)である。
本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤(B)は、単独でも複数種の酸発生剤を含有していてもよい。
The content of the acid generator (B) 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) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Part or less).
In the resist composition of the present invention, the acid generator (B) may contain a single acid generator or a plurality of acid generators.

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

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

Figure 2013007035
[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 2013007035
[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 2013007035
[式(C1−1)中、Rc2及びRc3は、上記と同じ意味を表す。
c4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は、互いに同一であるか相異なる。]
Figure 2013007035
[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 from each other. ]

Figure 2013007035
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、Rc5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は、互いに同一であるか相異なる。]
Figure 2013007035
[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 from each other. ]

Figure 2013007035
[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 2013007035
[In Formula (C5) and Formula (C6), R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3, when o3 is 2 or more, the plurality of R c14 are the same or different, and when p3 is 2 or more, the plurality of R c15 are the same or Different.
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 2013007035
[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 2013007035
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 the same. Or when different and when s3 is 2 or more, the plurality of R c20 are the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

式(C1)〜式(C8)及び式(C1−1)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 formula (C1) to formula (C8) and formula (C1-1), the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, alkoxy group, alkanediyl group are the same as those described above. Is mentioned.
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%.

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

溶剤(D)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(D)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent (D) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and 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 (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。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.

<本レジスト組成物及びその調製方法>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)及び酸発生剤(B)、並びに必要に応じて用いられる溶剤(D)、塩基性化合物(C)、樹脂(X)等を混合することにより調製することができる。その混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂などの種類や樹脂等の溶剤(D)に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合などを用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルタを用いてろ過することが好ましい。
<This resist composition and its preparation method>
The resist composition of the present invention is prepared by mixing a resin (A) and an acid generator (B), and a solvent (D), a basic compound (C), a resin (X) and the like used as necessary. can do. 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 with respect to resin, etc., the solubility with respect to solvents (D), 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)組成物層に露光する工程、
(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させて溶剤を除去する。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等の揮発成分を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、乾燥された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が好ましい。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が好ましい。 The composition after application is dried to remove the solvent. Drying is performed, for example, by evaporating volatile components such as a solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), or using a decompression device to form a dried composition layer. The 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等、種々のものを用いることができる。また、露光機は、電子線や、プラズマから発生される極端紫外光(EUV)を照射するものであってもよい。本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。 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.) can be used such as those that convert the wavelength of the laser light from the above and radiate the harmonic laser light in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region. The exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV) generated from plasma. In this specification, irradiating these radiations may be collectively referred to as “exposure”.

露光後の組成物層は、脱保護基反応を促進するための加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)が行われる。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、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) for promoting the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device.
The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)照射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) irradiation, 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.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例及び比較例中、含有量及び使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
実施例において、化合物の構造は、質量分析(LC;Agilent製1100型、MASS;Agilent製LC/MSD型)で確認した。
重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
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)
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing content and use amount are based on mass unless otherwise specified.
In the examples, the structure of the compound was confirmed by mass spectrometry (LC; Agilent 1100 type, MASS; Agilent LC / MSD type).
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard product.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore H XL -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)

実施例1〔式(I−19)で表される化合物の合成〕

Figure 2013007035
式(I19−1)で表される化合物16.30部、式(I19−2)で表される化合物15.86部及びジクロロエタン500部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、0℃に冷却した。得られた混合マスに、ピリジン17.38部を1時間かけて滴下し、23℃まで昇温し、更に、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に10%炭酸ナトリウム水溶液250部を加え、23℃で30分間攪拌した。攪拌後、静置・分液することにより回収された有機層に、イオン交換水250部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を5回行った。回収された有機層を濃縮し、得られた残渣を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(I−19)で表される化合物15.84部を得た。
MS:222.1(分子イオンピーク) Example 1 Synthesis of Compound Represented by Formula (I-19)
Figure 2013007035
16.30 parts of the compound represented by the formula (I19-1), 15.86 parts of the compound represented by the formula (I19-2) and 500 parts of dichloroethane were charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and cooled to 0 ° C. did. To the obtained mixed mass, 17.38 parts of pyridine was dropped over 1 hour, the temperature was raised to 23 ° C., and the mixture was further stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 250 parts of a 10% aqueous sodium carbonate solution was added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. After stirring, 250 parts of ion-exchanged water was added to the organic layer recovered by standing and separating, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was washed with water. Such water washing operation was performed 5 times. The collected organic layer is concentrated, and the obtained residue is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: ethyl acetate) to obtain the formula (I-19 ) Was obtained.
MS: 222.1 (molecular ion peak)

実施例2〔式(I−1)で表される化合物の合成〕

Figure 2013007035
式(I−19)で表される化合物10.23部及びクロロホルム100部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、トリフルオロ酢酸100部を滴下した。滴下後の混合物を23℃で1時間攪拌した。得られた反応混合物を濃縮した。濃縮物に、クロロホルム20部を添加・攪拌し、その後、濃縮した。回収された濃縮物を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(I1−1)で表される化合物4.86部を得た。 Example 2 [Synthesis of Compound Represented by Formula (I-1)]
Figure 2013007035
10.23 parts of a compound represented by the formula (I-19) and 100 parts of chloroform were charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and 100 parts of trifluoroacetic acid was added dropwise. The mixture after dropping was stirred at 23 ° C. for 1 hour. The resulting reaction mixture was concentrated. To the concentrate, 20 parts of chloroform was added and stirred, and then concentrated. The collected concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., Ltd., developing solvent: ethyl acetate), whereby compound 4. represented by formula (I1-1) is obtained. 86 parts were obtained.

Figure 2013007035
式(I1−1)で表される化合物1.33部及びクロロホルム6.63部を仕込み、23℃程度で30分間攪拌した。その後、カルボニルジイミダゾール1.54部を添加し、80℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌することで、式(I1−2)で表される化合物を含む反応溶液を得た。得られた反応溶液に、式(I1−3)で表される化合物1.58部をアセトニトリル4.73部に溶解した溶液を1時間かけて滴下した。さらに、80℃程度で1時間攪拌し、反応混合物を濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム50部及びイオン交換水10部を加え、23℃で30分間攪拌した。その後、静置・分液して有機層を得た。このような水洗操作をさらに5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、得られた残渣を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(I−1)で表される化合物1.11部を得た。
MS:314.1(分子イオンピーク)
Figure 2013007035
1.33 parts of the compound represented by the formula (I1-1) and 6.63 parts of chloroform were charged and stirred at about 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.54 parts of carbonyldiimidazole was added, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour to obtain a reaction solution containing a compound represented by the formula (I1-2). A solution prepared by dissolving 1.58 parts of the compound represented by the formula (I1-3) in 4.73 parts of acetonitrile was added dropwise to the obtained reaction solution over 1 hour. Furthermore, it stirred at about 80 degreeC for 1 hour, and concentrated the reaction mixture. To the obtained concentrate, 50 parts of chloroform and 10 parts of ion-exchanged water were added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Then, it left still and liquid-separated and the organic layer was obtained. Such water washing operation was further repeated 5 times. The collected organic layer is concentrated, and the resulting residue is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: ethyl acetate) to obtain the formula (I-1 ) Was obtained 1.11 parts.
MS: 314.1 (Molecular ion peak)

実施例3〔式(I−2)で表される化合物の合成〕

Figure 2013007035
式(I2−1)で表される化合物1.33部及びクロロホルム6.63部を仕込み、23℃程度で30分間攪拌した。その後、カルボニルジイミダゾール1.54部を添加し、80℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌することで、式(I2−2)で表される化合物を含む反応溶液を得た。得られた反応溶液に、式(I2−3)で表される化合物1.71部をアセトニトリル5.13部に溶解した溶液を1時間かけて滴下した。さらに、80℃程度で1時間攪拌し、反応混合物を濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム50部及びイオン交換水10部を加え、23℃で30分間攪拌した。その後、静置・分液して有機層を得た。このような水洗操作をさらに5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、得られた残渣を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(I−2)で表される化合物1.22部を得た。
MS:328.1(分子イオンピーク) Example 3 [Synthesis of Compound Represented by Formula (I-2)]
Figure 2013007035
1.33 parts of the compound represented by the formula (I2-1) and 6.63 parts of chloroform were charged and stirred at about 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.54 parts of carbonyldiimidazole was added, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour to obtain a reaction solution containing a compound represented by the formula (I2-2). A solution prepared by dissolving 1.71 parts of the compound represented by the formula (I2-3) in 5.13 parts of acetonitrile was dropped into the obtained reaction solution over 1 hour. Furthermore, it stirred at about 80 degreeC for 1 hour, and concentrated the reaction mixture. To the obtained concentrate, 50 parts of chloroform and 10 parts of ion-exchanged water were added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Then, it left still and liquid-separated and the organic layer was obtained. Such water washing operation was further repeated 5 times. The recovered organic layer is concentrated, and the resulting residue is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: ethyl acetate) to obtain the formula (I-2 ) Was obtained.
MS: 328.1 (molecular ion peak)

実施例4〔式(I−4)で表される化合物の合成〕

Figure 2013007035
式(I4−1)で表される化合物1.33部及びクロロホルム6.63部を仕込み、23℃程度で30分間攪拌した。その後、カルボニルジイミダゾール1.54部を添加し、80℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌することで、式(I4−2)で表される化合物を含む反応溶液を得た。得られた反応溶液に、式(I4−3)で表される化合物1.22部をアセトニトリル3.66部に溶解した溶液を1時間かけて滴下した。さらに、80℃程度で1時間攪拌し、反応混合物を濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム50部及びイオン交換水10部を加え、23℃で30分間攪拌した。その後、静置・分液して有機層を得た。このような水洗操作をさらに5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、得られた残渣を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(I−4)で表される化合物0.97部を得た。
MS:276.1(分子イオンピーク) Example 4 [Synthesis of Compound Represented by Formula (I-4)]
Figure 2013007035
1.33 parts of a compound represented by the formula (I4-1) and 6.63 parts of chloroform were charged and stirred at about 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.54 parts of carbonyldiimidazole was added, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour to obtain a reaction solution containing a compound represented by the formula (I4-2). A solution prepared by dissolving 1.22 parts of the compound represented by the formula (I4-3) in 3.66 parts of acetonitrile was added dropwise to the obtained reaction solution over 1 hour. Furthermore, it stirred at about 80 degreeC for 1 hour, and concentrated the reaction mixture. To the obtained concentrate, 50 parts of chloroform and 10 parts of ion-exchanged water were added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Then, it left still and liquid-separated and the organic layer was obtained. Such water washing operation was further repeated 5 times. The collected organic layer is concentrated, and the resulting residue is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: ethyl acetate) to obtain the formula (I-4 ) Was obtained.
MS: 276.1 (molecular ion peak)

実施例5〔式(I−6)で表される化合物の合成〕

Figure 2013007035
式(I6−1)で表される化合物1.33部及びクロロホルム6.63部を仕込み、23℃程度で30分間攪拌した。その後、カルボニルジイミダゾール1.54部を添加し、80℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌することで、式(I6−2)で表される化合物を含む反応溶液を得た。得られた反応溶液に、式(I6−3)で表される化合物1.09部をアセトニトリル3.27部に溶解した溶液を1時間かけて滴下した。さらに、80℃程度で1時間攪拌し、反応混合物を濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム50部及びイオン交換水10部を加え、23℃で30分間攪拌した。その後、静置・分液して有機層を得た。このような水洗操作をさらに5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、得られた残渣を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(I−6)で表される化合物0.88部を得た。
MS:262.1(分子イオンピーク) Example 5 [Synthesis of Compound Represented by Formula (I-6)]
Figure 2013007035
1.33 parts of the compound represented by the formula (I6-1) and 6.63 parts of chloroform were charged and stirred at about 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.54 parts of carbonyldiimidazole was added, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour to obtain a reaction solution containing a compound represented by the formula (I6-2). A solution prepared by dissolving 1.09 parts of the compound represented by the formula (I6-3) in 3.27 parts of acetonitrile was added dropwise to the obtained reaction solution over 1 hour. Furthermore, it stirred at about 80 degreeC for 1 hour, and concentrated the reaction mixture. To the obtained concentrate, 50 parts of chloroform and 10 parts of ion-exchanged water were added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Then, it left still and liquid-separated and the organic layer was obtained. Such water washing operation was further repeated 5 times. The collected organic layer is concentrated, and the resulting residue is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., developing solvent: ethyl acetate) to obtain the formula (I-6 ) Was obtained.
MS: 262.1 (molecular ion peak)

(樹脂(A)の合成)
使用した化合物を下記に示す。

Figure 2013007035
(Synthesis of resin (A))
The compounds used are shown below.
Figure 2013007035

実施例6〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(I−19)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(I−19))が24:10:6:20:30:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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8.2×10の樹脂A1(共重合体)を収率76%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Example 6 [Synthesis of Resin A1]
As the monomer, monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer ( I-19) and its molar ratio (monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3) -2-3): Monomer (I-19)) was mixed at 24: 10: 6: 20: 30: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 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 resin obtained was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 8.2. × 10 4 of the resin A1 (copolymer) was obtained in 76% yield. This resin A1 has the following structural units.
Figure 2013007035

実施例7〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(I−1)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(I−1))が24:10:6:20:30:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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7.9×10の樹脂A2(共重合体)を収率68%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Example 7 [Synthesis of Resin A2]
As the monomer, monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer ( I-1) and its molar ratio (monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3) -2-3): The monomer (I-1)) was mixed so as to be 24: 10: 6: 20: 30: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 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 7.9. × 10 4 of the resin A2 (copolymer) was obtained in 68% yield. This resin A2 has the following structural units.
Figure 2013007035

実施例8〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(I−1)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(I−1))が30:20:40:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、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7.6×10の樹脂A3(共重合体)を収率68%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Example 8 [Synthesis of Resin A3]
As the monomer, the monomer (a1-1-2), the monomer (a2-1-1), the monomer (a3-1-1) and the monomer (I-1) are used, and their molar ratio (monomer (a1-1-2) ): Monomer (a2-1-1): Monomer (a3-1-1): Monomer (I-1)) is mixed so as to be 30: 20: 40: 10, and the total monomer amount is 1.5 mass. Double 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 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 7.6. × 10 3 of the resin A3 (copolymer) was obtained in 68% yield. This resin A3 has the following structural units.
Figure 2013007035

合成例1〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(J)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(J))が30:20:40:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、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8.0×10の樹脂A4(共重合体)を収率61%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin A4]
As the monomer, monomer (a1-1-2), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1) and monomer (J) are used, and the molar ratio thereof (monomer (a1-1-2): Monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (J)) is mixed so as to be 30: 20: 40: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount is added. In addition, a solution was obtained. 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 dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by reprecipitation operation of filtering the resin twice, and a weight average molecular weight of 8.0. × 10 3 of the resin A4 (copolymer) was obtained in 61% yield. This resin A4 has the following structural units.
Figure 2013007035

実施例9〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(I−1)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(I−1))が24:10:6:30:20:10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7.9×10の樹脂A5(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Example 9 [Synthesis of Resin A5]
As the monomer, monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer ( I-1) and its molar ratio (monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3) -2-3): Monomer (I-1)) was mixed so as to be 24: 10: 6: 30: 20: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 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 7.9. × afford 10 4 resin A5 (copolymer) in 78% yield. This resin A5 has the following structural units.
Figure 2013007035

実施例10〔樹脂A6の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(I−2)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(I−2))が24:10:6:30:20:10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8.1×10の樹脂A6(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Example 10 [Synthesis of Resin A6]
As the monomer, monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer ( I-2), the molar ratio (monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3) -2-3): The monomer (I-2)) was mixed so as to be 24: 10: 6: 30: 20: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 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 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 the weight average molecular weight was 8.1. A × 10 4 resin A6 (copolymer) was obtained in a yield of 80%. This resin A6 has the following structural units.
Figure 2013007035

実施例11〔樹脂A7の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(I−4)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(I−4))が24:10:6:30:20:10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8.3×10の樹脂A7(共重合体)を収率82%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Example 11 [Synthesis of Resin A7]
As the monomer, monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer ( I-4), the molar ratio (monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3) -2-3): The monomer (I-4)) was mixed so as to be 24: 10: 6: 30: 20: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 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 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 8.3. × 10 4 resin A7 (copolymer) was obtained in 82% yield. This resin A7 has the following structural units.
Figure 2013007035

実施例12〔樹脂A8の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(I−6)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(I−6))が24:10:6:30:20:10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8.1×10の樹脂A8(共重合体)を収率84%で得た。この樹脂A8は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013007035
Example 12 [Synthesis of Resin A8]
As the monomer, monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer ( 1-6), and its molar ratio (monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3) -2-3): Monomer (I-6)) was mixed at 24: 10: 6: 30: 20: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 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 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 the weight average molecular weight was 8.1. × 10 4 resin A8 (copolymer) was obtained in 84% yield. This resin A8 has the following structural units.
Figure 2013007035

合成例2〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a4−1−7)を用い、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%及び2.1mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量1.8×10の樹脂X1を収率77%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有する。

Figure 2013007035
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin X1]
Monomer (a4-1-7) was used as a monomer, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 0.7 mol% and 2.1 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), respectively, as initiators were added with respect to the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 1.8. A × 10 4 resin X1 was obtained with a yield of 77%. This resin X1 has the following structural units.
Figure 2013007035

(レジスト組成物の調製)
表1に示すように、以下の各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過することにより、化学増幅型フォトレジスト組成物を調製した。
(Preparation of resist composition)
As shown in Table 1, a chemically amplified photoresist composition was prepared by filtering a mixture obtained by mixing and dissolving the following components through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm.

Figure 2013007035
Figure 2013007035

<樹脂>
A1〜A8:樹脂A1〜樹脂A8
<酸発生剤>
B1:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成

Figure 2013007035
B2:トリフェニルスルホニウムトリフレート(和光純薬工業(株)製) <Resin>
A1 to A8: Resin A1 to Resin A8
<Acid generator>
B1: Synthesis according to the example of JP 2010-152341 A
Figure 2013007035
B2: Triphenylsulfonium triflate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

(レジストパターンの製造)
12インチのシリコン製ウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハに、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1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
(Manufacture of resist pattern)
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 78 nm. An organic antireflection film was formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm.
The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer on which the resist composition film is formed in this manner, the exposure amount is stepwise. The line and space pattern was subjected to immersion exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed 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 the space width of the 50 nm line-and-space pattern were 1: 1 was defined as the effective sensitivity.

<マスクエラーファクター(MEF)評価>
ピッチ幅100nmのラインアンドスペースパターン(1:1)マスク(ラインパターンのマスクサイズが50nm)で露光したラインパターンの線幅が50nmとなる露光量で露光し、ラインパターンのマスクサイズが48nm、50nm、52nmのマスクを使用し、パターンをそれぞれ形成した。マスクサイズを横軸に、各マスクパターンを用いて形成したラインパターンの線幅を縦軸にプロットした。直線の傾きが、
2.5以下のものを◎、
2.5を超え3.0以下のものを○、
3.0を超えるものを×とした。
これらの結果を表2に示す。括弧内の数値はMEF値を示す。
<Evaluation of mask error factor (MEF)>
The line pattern exposed with a line and space pattern (1: 1) mask with a pitch width of 100 nm (the mask size of the line pattern is 50 nm) is exposed at an exposure amount that the line width of the line pattern is 50 nm, and the mask size of the line pattern is 48 nm and 50 nm. Each pattern was formed using a 52 nm mask. The mask size is plotted on the horizontal axis, and the line width of the line pattern formed using each mask pattern is plotted on the vertical axis. The slope of the straight line
◎ less than 2.5
○ over 2.5 and under 3.0
What exceeded 3.0 was set as x.
These results are shown in Table 2. Numerical values in parentheses indicate MEF values.

Figure 2013007035
Figure 2013007035

本発明の化合物を重合させて得られた樹脂を含むレジスト組成物を用いれば、優れたマスクエラーファクター(MEF)を有するレジストパターンが製造でき半導体の微細加工に有用である。   If a resist composition containing a resin obtained by polymerizing the compound of the present invention is used, a resist pattern having an excellent mask error factor (MEF) can be produced, which is useful for fine processing of semiconductors.

Claims (18)

式(I)で表される化合物。
Figure 2013007035
[式(I)中、
1は、水素原子又はメチル基を表す。
rは1又は2を表す。
1は、式(a−g1)で表される基を表す。
Figure 2013007035
(式(a−g1)中、
sは0〜2の整数を表す。
10は、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
11は、単結合又は炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
sが2のとき、複数存在するA10は、互いに同一であるか相異なる。
10は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基、オキシカルボニル基又はオキシカルボニルオキシ基を表す。
但し、A11が単結合の時、s=1かつX10は酸素原子である。
sが2のとき、複数存在するX10は、互いに同一であるか相異なる。)
は、酸に不安定な基を表す。]
A compound represented by formula (I).
Figure 2013007035
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r represents 1 or 2;
A 1 represents a group represented by the formula (a-g1).
Figure 2013007035
(In the formula (a-g1),
s represents the integer of 0-2.
A 10 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
A 11 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
When s is 2, a plurality of A 10 are the same or different from each other.
X 10 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group or an oxycarbonyloxy group.
However, when A 11 is a single bond, s = 1 and X 10 is an oxygen atom.
When s is 2, a plurality of X 10 are the same or different from each other. )
R 2 represents an acid labile group. ]
前記式(I)のRが、単環又は多環式の酸に不安定な基である請求項1記載の化合物。 The compound according to claim 1, wherein R 2 in the formula (I) is a monocyclic or polycyclic acid-labile group. 前記式(I)のRが、式(I−A)又は式(I−B)で表される基である請求項1又は2記載の化合物。
Figure 2013007035
[式(I−A)及び式(I−B)中、
及びR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。
mは0〜14の整数を表す。
nは0〜10の整数を表す。
lは0〜3の整数を表す。*は、酸素原子との結合手を表す。]
The compound according to claim 1 or 2, wherein R 2 in the formula (I) is a group represented by the formula (IA) or the formula (IB).
Figure 2013007035
[In formula (IA) and formula (IB),
R 3 and R 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 14.
n represents an integer of 0 to 10.
l represents an integer of 0 to 3. * Represents a bond with an oxygen atom. ]
前記式(I)のRが、水素原子である請求項1〜3のいずれか記載の化合物。 The compound according to any one of claims 1 to 3, wherein R 1 in the formula (I) is a hydrogen atom. 請求項1〜4のいずれか記載の化合物に由来する構造単位を有する樹脂。   Resin which has a structural unit derived from the compound in any one of Claims 1-4. 酸に不安定な基を有するモノマーに由来する構造単位を、さらに有する請求項5記載の樹脂。   The resin according to claim 5, further comprising a structural unit derived from a monomer having an acid labile group. 前記酸に不安定な基を有するモノマーが、式(a1−1)又は式(a1−2)で表されるモノマーである請求項6記載の樹脂。
Figure 2013007035
[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。]
The resin according to claim 6, wherein the monomer having an acid labile group is a monomer represented by formula (a1-1) or formula (a1-2).
Figure 2013007035
[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. ]
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を、さらに有する請求項5〜7のいずれか記載の樹脂。   The resin according to any one of claims 5 to 7, further comprising a structural unit derived from an acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group. 前記ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーが、式(a2−1)で表されるモノマーである請求項8記載の樹脂。
Figure 2013007035
[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。]
The resin according to claim 8, wherein the acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group is a monomer represented by the formula (a2-1).
Figure 2013007035
[In the 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. ]
ラクトン環を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を、さらに有する請求項5〜9のいずれか記載の樹脂。   The resin according to any one of claims 5 to 9, further comprising a structural unit derived from an acid-stable monomer having a lactone ring. 前記ラクトン環を有する酸安定モノマーが、式(a3−1)、式(a3−2)及び式(a3−3)で表されるモノマーから選ばれる少なくとも1種である請求項10記載の樹脂。
Figure 2013007035
[式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a21は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、互いに同一であるか相異なる。]
The resin according to claim 10, wherein the acid-stable monomer having a lactone ring is at least one selected from monomers represented by formula (a3-1), formula (a3-2), and formula (a3-3).
Figure 2013007035
[In Formula (a3-1)-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, the plurality of R a21 , R a22 or R a23 are the same or different from each other. ]
請求項5〜11のいずれか記載の樹脂及び酸発生剤を含むレジスト組成物。   A resist composition comprising the resin according to claim 5 and an acid generator. フッ素原子を有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂を、さらに含有する請求項12記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 12, further comprising a resin having a structural unit derived from an acid-stable monomer having a fluorine atom. 前記フッ素原子を有する酸安定モノマーが、式(a4−1)で表されるモノマーである請求項13記載のレジスト組成物。
Figure 2013007035
[式(a4−1)中、
41は、水素原子又はメチル基を表す。
41は、式(a4−g1)で表される基を表す。
Figure 2013007035
(式(a4−g1)中、
ssは0〜2の整数を表す。
40及びA41は、それぞれ独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
ssが2のとき、複数存在するA40は、互いに同一であるか相異なる。
40は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
ssが2のとき、複数存在するX40は、互いに同一であるか相異なる。)
42は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。]
The resist composition according to claim 13, wherein the acid-stable monomer having a fluorine atom is a monomer represented by the formula (a4-1).
Figure 2013007035
[In the formula (a4-1),
R 41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 41 represents a group represented by the formula (a4-g1).
Figure 2013007035
(In the formula (a4-g1),
ss represents an integer of 0-2.
A 40 and A 41 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
When ss is 2, a plurality of A 40 are the same or different from each other.
X 40 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
When ss is 2, a plurality of X 40 are the same or different from each other. )
R <42 > represents the C1-C18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. ]
酸発生剤が、式(B1)で表される塩である請求項12〜14のいずれか記載のレジスト組成物。

Figure 2013007035
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
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メチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
The resist composition according to claim 12, wherein the acid generator is a salt represented by the formula (B1).

Figure 2013007035
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
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 The methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group.
Z + represents an organic cation. ]
前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である請求項15記載のレジスト組成物。   16. The resist composition according to claim 15, wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. さらに、溶剤を含有する請求項12〜16のいずれか記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition of any one of Claims 12-16 containing a solvent. (1)請求項12〜17のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(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 12-17 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer;
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
A method for producing a resist pattern including:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013231163A (en) * 2012-04-04 2013-11-14 Sumitomo Chemical Co Ltd Compound, resin, resist composition, and method for production of resist pattern
JP2016071206A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer, and compound

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