JP2013040319A - Resin, resist composition, and method for manufacturing resist pattern - Google Patents

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Koji Ichikawa
幸司 市川
Junji Shigematsu
淳二 重松
Takashi Hiraoka
崇志 平岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition capable of manufacturing a resist pattern of an excellent mask error factor (MEF), and to provide a novel resin used for the same.SOLUTION: The resin has a structural unit (aa) represented by formula (aa) and a structural unit (ab) represented by formula (ab). The resist composition contains the resin and an acid generator. In the formula, Rand Rare a hydrogen atom or a methyl group; Ris a hydrogen atom or a fluoroalkyl group; Ris a fluoroalkyl group; Ris an acid stabilizing group; Ais a hydrocarbon group; Ais an alkanediyl group; and Ris an aliphatic hydrocarbon group.

Description

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

近年、半導体の微細加工技術として、ArFエキシマレーザー(波長:193nm)等の短波長光を露光源とする光リソグラフィ技術が活発に検討されている。光リソグラフィ技術にはレジスト組成物が用いられ、このようなレジスト組成物に用いられる樹脂としては、例えば、式(u−A)で表される構造単位及び式(u−B)で表される構造単位からなる樹脂が知られている。また、該樹脂と、式(u−C)で表される構造単位、式(u−D)で表される構造単位、式(u−E)で表される構造単位及び式(u−F)で表される構造単位からなる樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物も知られている(特許文献1)。

Figure 2013040319
In recent years, as a semiconductor microfabrication technique, an optical lithography technique using short-wavelength light such as an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source has been actively studied. A resist composition is used in the optical lithography technology, and examples of the resin used in such a resist composition include a structural unit represented by the formula (u-A) and a formula (u-B). Resins composed of structural units are known. Further, the resin, a structural unit represented by the formula (u-C), a structural unit represented by the formula (u-D), a structural unit represented by the formula (u-E), and the formula (u-F) A resist composition containing a resin composed of a structural unit represented by (II) and an acid generator is also known (Patent Document 1).
Figure 2013040319

特開2009−191151号公報JP 2009-191151 A

従来から知られる上記樹脂を含有するレジスト組成物から製造されるレジストパターンは、マスクエラーファクター(MEF)が必ずしも満足できない場合があった。   A resist pattern produced from a conventionally known resist composition containing the above resin may not always satisfy the mask error factor (MEF).

本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(aa)で表される構造単位(aa)と、式(ab)で表される構造単位(ab)とを有する樹脂。

Figure 2013040319
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa3は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa4は、酸の作用により、酸素原子との間の結合〔O−Raa4〕が切断されない基を表す。
aa1は1又は2を表す。naa1が2の場合、2つのRaa2は同一又は相異なり、2つのRaa3は同一又は相異なり、2つのRaa4は同一又は相異なる。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
Figure 2013040319
[式(ab)中、
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ab2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
〔2〕前記式(ab)のAab1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である〔1〕記載の樹脂。
〔3〕前記式(ab)のAab1が、エチレン基である〔1〕記載の樹脂。
〔4〕前記式(ab)で表される構造単位が、式(I)で表される構造単位である〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の樹脂。
Figure 2013040319
[式(I)中、
ab1及びAab1は、上記と同じ意味を表す。
15は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基表す。
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。
16は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の1価の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、A15又はA16はフッ素原子を有し、A15及びA16の炭素数の合計は16以下である。]
〔5〕前記式(I)のA13が、炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基である〔4〕記載の樹脂。
〔6〕前記式(I)のX12が、*−CO−O−(*は、A13との結合手を表す。)である〔4〕又は〔5〕記載の樹脂。
〔7〕前記式(I)のA14が、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である〔4〕〜〔6〕のいずれか記載の樹脂。
〔8〕〔1〕〜〔7〕のいずれか記載の樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物。
〔9〕前記酸発生剤が、式(B1)で表される酸発生剤である〔8〕記載のレジスト組成物。
Figure 2013040319
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔10〕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〔9〕記載のレジスト組成物。
〔11〕アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂を、さらに含有する〔8〕〜〔10〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔12〕(1)〔8〕〜〔11〕のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。 The present invention includes the following inventions.
[1] A resin having a structural unit (aa) represented by the formula (aa) and a structural unit (ab) represented by the formula (ab).
Figure 2013040319
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa3 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa4 represents a group in which the bond [O—R aa4 ] to the oxygen atom is not broken by the action of an acid.
n aa1 represents 1 or 2; When n aa1 is 2, two R aa2 are the same or different, two R aa3 are the same or different, and two R aa4 are the same or different.
A aa1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
Figure 2013040319
[In the formula (ab),
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A ab1 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
R ab2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]
[2] The resin according to [1], wherein A ab1 in the formula (ab) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[3] The resin according to [1], wherein A ab1 in the formula (ab) is an ethylene group.
[4] The resin according to any one of [1] to [3], wherein the structural unit represented by the formula (ab) is a structural unit represented by the formula (I).
Figure 2013040319
[In the formula (I),
R ab1 and A ab1 represent the same meaning as described above.
A 15 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a fluorine atom.
X 12 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 16 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a fluorine atom.
However, A 15 or A 16 has a fluorine atom, the total number of carbon atoms of A 15 and A 16 is 16 or less. ]
[5] The resin according to [4], wherein A 13 in the formula (I) is a C 1-6 perfluoroalkanediyl group.
[6] The resin according to [4] or [5], wherein X 12 in the formula (I) is * —CO—O— (* represents a bond to A 13 ).
[7] The resin according to any one of [4] to [6], wherein A 14 in the formula (I) is a cyclohexyl group, a norbornyl group, or an adamantyl group.
[8] A resist composition comprising the resin according to any one of [1] to [7] and an acid generator.
[9] The resist composition according to [8], wherein the acid generator is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 2013040319
[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 C1-C17 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. It may be.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
[10] The resist composition according to [9], wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
[11] The resist composition according to any one of [8] to [10], further containing a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkaline solution and becomes soluble in an aqueous alkaline solution by the action of an acid.
[12] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [8] to [11] 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.

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

Figure 2013040319
[式(R−1)中、
44、R45及びR46は、それぞれ独立に、炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基を表すか、R44〜R46のうちの2つが互いに結合して環を形成しており、残りの1つは水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基である。] Furthermore, the present invention includes the following inventions.
[13] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is a hydrogen atom.
[14] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is an acyl group having 2 to 12 carbon atoms.
[15] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is a group represented by the following formula (R 4 -1).
Figure 2013040319
[In the formula (R 4 -1),
R 44 , R 45 and R 46 each independently represents an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or two of R 44 to R 46 are bonded to each other to form a ring. The remaining one is a hydrogen atom or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ]

〔16〕前記式(aa)のRaa4が、以下の式(B2−1)又は式(B2−2)で表される基である〔1〕記載の樹脂。

Figure 2013040319
[式(B2−1)及び式(B2−2)中、
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
lは、0〜5の整数を表す。
は、炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、該メチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。lが2以上のとき、複数のRは同一又は相異なり、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。
l’は、0〜3の整数を表す。
は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、該メチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。l’が2以上のとき、複数のRは同一又は相異なり、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。]
〔17〕前記式(aa)のAaa1が、炭素数2〜10の分岐鎖式炭化水素基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基である〔1〕及び〔13〕〜〔16〕記載の樹脂。 [16] The resin according to [1], wherein R aa4 in the formula (aa) is a group represented by the following formula (B2-1) or formula (B2-2).
Figure 2013040319
[In Formula (B2-1) and Formula (B2-2),
B 1 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
l represents an integer of 0 to 5.
R 3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. When l is 2 or more, the plurality of R 3 are the same or different, and among the plurality of R 3 , two R 3 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, a ring having 3 to 20 carbon atoms It may be formed.
l ′ represents an integer of 0 to 3.
R 4 represents a carboxy group, a cyano group, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. . When l ′ is 2 or more, the plurality of R 4 are the same or different, and among the plurality of R 4 , two R 4 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, a ring having 3 to 20 carbon atoms May be formed. ]
[17] Aaa1 in the formula (aa) is a branched hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms [1] and [13] to [16 ] Resin of description.

本発明の樹脂を含有するレジスト組成物によれば、優れたマスクエラーファクター(MEF)のレジストパターンを製造することができる。   According to the resist composition containing the resin of the present invention, a resist pattern having an excellent mask error factor (MEF) can be produced.

本明細書では、特に断りのない限り、炭素数を適宜選択しながら、以下の置換基の例示は、同様の置換基を有するいずれの化学構造式においても適用される。直鎖状、分岐状又は環状をとることができるものは、そのいずれをも含み、かつそれらが混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。また、*は結合てを表す。以下の置換基の例示において、「C」に付して記載した数値は、各々の基の炭素数を示す。   In the present specification, unless otherwise specified, the following examples of substituents are applied to any chemical structural formula having the same substituents while appropriately selecting the number of carbon atoms. Those which can be linear, branched or cyclic include any of them, and they may be mixed. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included. * Represents a bond. In the following examples of substituents, the numerical value attached to “C” indicates the carbon number of each group.

「炭化水素基」とは、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基を包含する。該脂肪族炭化水素基は、鎖式及び環式を包含し、さらに鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基が組み合わさった脂肪族炭化水素基を含む。   The “hydrocarbon group” includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group includes a chain and a cyclic, and further includes an aliphatic hydrocarbon group in which a chain and a cyclic aliphatic hydrocarbon group are combined.

鎖式の脂肪族炭化水素基のうち1価のものは、典型的にはアルキル基が挙げられる。アルキル基としては、メチル基(C)、エチル基(C)、プロピル基(C)、ブチル基(C)、ペンチル基(C)、ヘキシル基(C)、ヘプチル基(C)、オクチル基(C)、デシル基(C10)、ドデシル基(C12)、ヘキサデシル基(C14)、ペンタデシル基(C15)、ヘキシルデシル基(C16)、ヘプタデシル基(C17)及びオクタデシル基(C18)などが挙げられ、これらは直鎖でも分岐していてもよい。この鎖式炭化水素基は特に限定しない限り、ここに例示したアルキル基の一部に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよいが、このような炭素−炭素二重結合などを有さない、飽和の鎖式炭化水素基、特に飽和のアルキル基が好ましい。
2価の鎖式炭化水素基は、ここに示したアルキル基から水素原子を1個取り去ったアルカンジイル基が該当する。
Of the chain aliphatic hydrocarbon groups, monovalent ones typically include an alkyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group (C 1 ), an ethyl group (C 2 ), a propyl group (C 3 ), a butyl group (C 4 ), a pentyl group (C 5 ), a hexyl group (C 6 ), a heptyl group ( C 7 ), octyl group (C 8 ), decyl group (C 10 ), dodecyl group (C 12 ), hexadecyl group (C 14 ), pentadecyl group (C 15 ), hexyldecyl group (C 16 ), heptadecyl group ( C 17) and octadecyl (C 18) and the like, which may be in either linear or branched. Unless particularly limited, this chain hydrocarbon group may contain a carbon-carbon double bond in a part of the alkyl groups exemplified herein, but does not have such a carbon-carbon double bond. Saturated chain hydrocarbon groups, particularly saturated alkyl groups are preferred.
The divalent chain hydrocarbon group corresponds to an alkanediyl group obtained by removing one hydrogen atom from the alkyl group shown here.

環式の脂肪族炭化水素基(以下、場合により「脂環式炭化水素基」という)のうち1価のものは、典型的には、脂環式炭化水素から水素原子1個を取り去った基である。脂環式炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を含む不飽和脂環式炭化水素基でもよいが、飽和の脂環式炭化水素基が好ましい。また、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は、典型的にはシクロアルカンであり、以下の式(KA−1)で表されるシクロプロパン(C)、式(KA−2)で表されるシクロブタン(C)、式(KA−3)で表されるシクロペンタン(C)、式(KA−4)で表されるシクロヘキサン(C)、式(KA−5)で表されるシクロヘプタン(C)、式(KA−6)で表されるシクロオクタン(C8)及び式(KA−7)で表されるシクロドデカン(C12)などが挙げられる。

Figure 2013040319
多環式の脂環式炭化水素は、例えば、以下の式(KA−8)で示されるビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン(以下「ノルボルナン」ということがある。)(C)、式(KA−9)で示されるアダマンタン(C10)及び式(KA−10)〜式(KA−22)で示される脂環式炭化水素などが挙げられる。
Figure 2013040319
2価の脂環式炭化水素基は、式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基が該当する。 Of the cyclic aliphatic hydrocarbon groups (hereinafter sometimes referred to as “alicyclic hydrocarbon groups”), monovalent ones are typically groups obtained by removing one hydrogen atom from an alicyclic hydrocarbon. It is. The alicyclic hydrocarbon group may be an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated alicyclic hydrocarbon group. The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic.
The monocyclic alicyclic hydrocarbon is typically a cycloalkane, and cyclopropane (C 3 ) represented by the following formula (KA-1) and cyclobutane represented by the formula (KA-2) (C 4 ), cyclopentane (C 5 ) represented by formula (KA-3), cyclohexane (C 6 ) represented by formula (KA-4), cycloheptane represented by formula (KA-5) (C 7 ), cyclooctane (C 8 ) represented by the formula (KA-6), cyclododecane (C 12 ) represented by the formula (KA-7), and the like.
Figure 2013040319
Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon include bicyclo [2.2.1] heptane (hereinafter sometimes referred to as “norbornane”) represented by the following formula (KA-8) (C 7 ), And adamantane (C 10 ) represented by (KA-9) and alicyclic hydrocarbons represented by formula (KA-10) to formula (KA-22).
Figure 2013040319
The divalent alicyclic hydrocarbon group corresponds to a group in which two hydrogen atoms have been removed from the alicyclic hydrocarbon of formula (KA-1) to formula (KA-22).

芳香族炭化水素基は1価の芳香族炭化水素基であり、典型的にはアリール基である。具体的には、フェニル基(C)、ナフチル基(C10)、アントリル基(C14)、ビフェニル基(C12)、フェナントリル基(C14)及びフルオレニル基(C13)などが挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group is a monovalent aromatic hydrocarbon group and is typically an aryl group. Specific examples include a phenyl group (C 6 ), a naphthyl group (C 10 ), an anthryl group (C 14 ), a biphenyl group (C 12 ), a phenanthryl group (C 14 ), and a fluorenyl group (C 13 ). .

脂肪族炭化水素基は置換基を有することがある。置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アリール基、アラルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。
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が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基(C)、エトキシ基(C)、プロポキシ基(C)、ブトキシ基(C)、ペンチルオキシ基(C)、ヘキシルオキシ基(C)、ヘプチルオキシ基(C7)、オクチルオキシ基(C8)、デシルオキシ基(C10)及びドデシルオキシ基(C12)などが挙げられる。これらアルコキシ基は直鎖でも分岐していてもよい。
The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of alkoxy groups include methoxy group (C 1 ), ethoxy group (C 2 ), propoxy group (C 3 ), butoxy group (C 4 ), pentyloxy group (C 5 ), hexyloxy group (C 6 ), heptyl Examples thereof include an oxy group (C 7 ), an octyloxy group (C 8 ), a decyloxy group (C 10 ), and a dodecyloxy group (C 12 ). These alkoxy groups may be linear or branched.

アシル基としては、アセチル基(C)、プロピオニル基(C)、ブチリル基(C)、バレイル基(C)、ヘキサノイル基(C)、ヘプタノイル基(C7)、オクタノイル基(C8)、デカノイル基(C10)及びドデカノイル基(C12)などのアルキル基とカルボニル基とが結合したもの、ベンゾイル基(C7)などのようにアリール基とカルボニル基とが結合したものが挙げられる。これらアシル基のうち、アルキル基とカルボニル基とが結合したものの該アルキル基は直鎖でも分岐していてもよい。 Examples of the acyl group include acetyl group (C 2 ), propionyl group (C 3 ), butyryl group (C 4 ), valeryl group (C 5 ), hexanoyl group (C 6 ), heptanoyl group (C 7 ), octanoyl group ( C 8), decanoyl group (C 10) and dodecanoyl groups (C 12) which is an alkyl group and a carbonyl group, such as bonded, which aryl group and a carbonyl group such as benzoyl group (C 7) is bonded Is mentioned. Among these acyl groups, an alkyl group and a carbonyl group bonded to each other may be linear or branched.

アリール基としては、上述の芳香族炭化水素基のアリール基として例示したものと同じであり、アリールオキシ基としては、アリール基と酸素原子とが結合したものである。
アラルキル基としては、ベンジル基(C7)、フェネチル基(C8)、フェニルプロピル基(C9)、ナフチルメチル基(C11)及びナフチルエチル基(C12)などが挙げられる。
芳香族炭化水素基は置換基を有することがある。置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。これら置換基は、上述した置換基と同様のものが挙げられる。
The aryl group is the same as that exemplified as the aryl group of the above-described aromatic hydrocarbon group, and the aryloxy group is a group in which an aryl group and an oxygen atom are bonded.
Examples of the aralkyl group include benzyl group (C 7 ), phenethyl group (C 8 ), phenylpropyl group (C 9 ), naphthylmethyl group (C 11 ), and naphthylethyl group (C 12 ).
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryloxy group. Examples of these substituents are the same as those described above.

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

<樹脂>
本発明の樹脂は、式(aa)で表される構造単位(aa)と、式(ab)で表される構造単位(ab)とを有する(以下、「樹脂(X)」という場合がある)新規な樹脂である。
<Resin>
The resin of the present invention has a structural unit (aa) represented by the formula (aa) and a structural unit (ab) represented by the formula (ab) (hereinafter sometimes referred to as “resin (X)”). ) New resin.

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

Figure 2013040319
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa3は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa4は、酸の作用により、酸素原子との結合〔O−Raa4〕が切断されない基を表す。
aa1は、1又は2を表す。naa1が2の場合、2つのRaa2は同一でも異なっていてもよく、2つのRaa3は同一でも異なっていてもよく、2つのRaa4は同一でも異なっていてもよい。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。] <Structural unit (aa)>
The structural unit (aa) is a structural unit represented by the formula (aa).
Figure 2013040319
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa3 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa4 represents a group in which the bond [O—R aa4 ] to the oxygen atom is not broken by the action of an acid.
naa1 represents 1 or 2. When n aa1 is 2, two R aa2 may be the same or different, two R aa3 may be the same or different, and two R aa4 may be the same or different.
A aa1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]

aa1の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせた炭化水素基のいずれでもよく、脂肪族炭化水素基は、鎖式、環式及びこれらを組み合わせた脂肪族炭化水素基のいずれでもよい。この脂肪族炭化水素基は、その一部に炭素炭素多重結合を有していてもよいが、飽和の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。 The hydrocarbon group of A aa1 may be any of an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a combination of these, and the aliphatic hydrocarbon group may be a chain, a cyclic, or a combination of these. Any of the group hydrocarbon groups may be used. The aliphatic hydrocarbon group may have a carbon-carbon multiple bond in a part thereof, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group.

aa1は、naa1が1である場合、アルカンジイル基又は2価の脂環式炭化水素基が挙げられる。
aa1のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。
2価の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンタン、シクロへキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロへキサン、シクロヘプタン及びシクロオクタンなどのシクロアルカンから2つの水素原子を結合手にしたものが挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフタレン、アダマンタン、ノルボルナン及びメチルノルボルナン並びに下記に示す基などから2つの水素原子を結合手にしたものが挙げられる。

Figure 2013040319
aa1は、naa1が2である場合、アルカンジイル基又は2価の脂環式炭化水素基から、さらに1つの水素原子を結合種にしたものが挙げられる。例えば、メチン基、エタン−1,1,1−トリイル基、エタン−1,1,2−トリイル基、プロパン−1,1,3−トリイル基、プロパン−1,2,3−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,5−トリイル基及びアダマンタン−1,3,5−トリイル基などが挙げられる。 A aa1 is, when n aa1 is 1, an alkanediyl group or a divalent alicyclic hydrocarbon group.
As the alkanediyl group of A aa1 , a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group , A straight-chain alkanediyl group such as hexane-1,6-diyl group; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2 -Branched alkanediyl groups such as a diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group.
The divalent alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include those in which two hydrogen atoms are bonded from a cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane. Is mentioned. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthalene, adamantane, norbornane and methylnorbornane, and those having two hydrogen atoms as a bond from the groups shown below.
Figure 2013040319
A aa1 includes, when n aa1 is 2, an alkanediyl group or a divalent alicyclic hydrocarbon group in which one hydrogen atom is used as a bonding species. For example, methine group, ethane-1,1,1-triyl group, ethane-1,1,2-triyl group, propane-1,1,3-triyl group, propane-1,2,3-triyl group, cyclohexane -1,3,5-triyl group and adamantane-1,3,5-triyl group.

aa1の炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基としては、naa1が1である場合、例えば、以下の基が挙げられる。*は、カルボニルオキシ基との結合手を示す。 Examples of the group in which the methylene group contained in the hydrocarbon group of A aa1 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, when naa1 is 1, include the following groups. * Represents a bond with a carbonyloxy group.

メチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった場合のAaa1としては、

Figure 2013040319
などが挙げられる。 As A aa1 when one or two of the methylene groups are replaced by oxygen atoms,
Figure 2013040319
Etc.

メチレン基の1つ又は2つがカルボニル基に置き換わった場合のAaa1としては、

Figure 2013040319
などが挙げられる。 A aa1 when one or two of the methylene groups are replaced with a carbonyl group,
Figure 2013040319
Etc.

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

Figure 2013040319
などが挙げられる。 2 in turn, each of the methylene group, the preferably A aa1 when replaced by an oxygen atom and a carbonyl group, those containing a carbonyl group, its specific examples,
Figure 2013040319
Etc.

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

Figure 2013040319
などが挙げられる。 As A aa1 when three methylene groups are replaced by oxygen atoms and / or carbonyl groups,
Figure 2013040319
Etc.

aa1が2である場合、上述した基に含まれる水素原子の1つが、C(Raa2)(Raa3)との結合手に置き換わったものが挙げられる。
ただし、Aaa1が結合する酸素原子に隣接するメチレン基、つまり、酸素原子との結合位置のメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わらない。
When n aa1 is 2, one in which one of the hydrogen atoms contained in the above-described group is replaced with a bond with C (R aa2 ) (R aa3 ) can be mentioned.
However, the methylene group adjacent to the oxygen atom to which A aa1 is bonded, that is, the methylene group at the bonding position with the oxygen atom is not replaced with the oxygen atom or the carbonyl group.

aa1の炭化水素基の置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基が挙げられる。ただし、この置換基にある炭素原子の数は、Aaa1の炭素数には含まれない。なお、後述する構造単位(aa)を誘導する化合物の製造上の容易さを考慮すれば、置換基を有さない炭化水素基がAaa1として好ましい。 Examples of the substituent for the hydrocarbon group A aa1 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. However, the number of carbon atoms in this substituent is not included in the number of carbon atoms of A aa1 . In view of ease of production of the compound that derives the structural unit (aa) described later, a hydrocarbon group having no substituent is preferable as A aa1 .

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

aa2及びRaa3のフッ化アルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換されたものをいう。フッ化アルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、3−(トリフルオロメチル)−2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロペンチル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基などが挙げられ、中でも、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、3−(トリフルオロメチル)−2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル基が好ましい。
ただし、Raa2及びRaa3がともに水素原子となることはなく、少なくとも一方が、フッ化アルキル基である。
The fluorinated alkyl group of R aa2 and R aa3 refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. Examples of the fluorinated alkyl group include difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1 , 2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetrafluoro Ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3,4 , 4-octafluorobutyl group, 3- (trifluoromethyl) -2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1, 2,2,3,3,4,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4 , 5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl group and perfluorohexyl group, among others, trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, 3- (trifluoromethyl) -2,2, 3, 4 4,4-hexafluoro-butyl group.
However, R aa2 and R aa3 are not both hydrogen atoms, and at least one is a fluorinated alkyl group.

aa4の「酸の作用によりO−Raa4結合が切断されない」とは、後述するレジスト組成物において、酸発生剤が露光エネルギーを受けることにより発生した酸により、O−Raa4結合が切断されないという特性を意味する。以下、このような「酸の作用により切断される」ことを「酸作用特性を有する」という。
このようなRaa4としては、例えば、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基及び炭素数2〜20のアシル基等が挙げられる。
In R aa4 , “the O—R aa4 bond is not cleaved by the action of an acid” means that in the resist composition described later, the O—R aa4 bond is not cleaved by an acid generated when the acid generator receives exposure energy. Means the characteristic. Hereinafter, such “cleaved by the action of an acid” is referred to as “having acid action characteristics”.
Examples of R aa4 include a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and an acyl group having 2 to 20 carbon atoms.

aa4が水素原子である場合、−O−Raa4で表される基は、ヒドロキシ基となり、このような基を含む構造単位(aa)としては以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2013040319
When R aa4 is a hydrogen atom, the group represented by —O—R aa4 is a hydroxy group, and examples of the structural unit (aa) containing such a group include the following structural units.
Figure 2013040319

式(aa−1)〜式(aa−20)のいずれかで表される構造単位(aa)において、Raa1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(aa)の具体例として挙げられる。
aa4が水素原子である場合の構造単位(aa)の具体例の中でも、式(aa−11)、式(aa−12)、式(aa−13)、式(aa−14)、式(aa−15)及び式(aa−19)のいずれかで表されるものが好ましい。
In the structural unit (aa) represented by any one of the formulas (aa-1) to (aa-20), the structural unit in which the methyl group corresponding to R aa1 is replaced with a hydrogen atom is also the structural unit (aa). A specific example is given.
Among the specific examples of the structural unit (aa) when R aa4 is a hydrogen atom, the formula (aa-11), the formula (aa-12), the formula (aa-13), the formula (aa-14), the formula ( What is represented by either aa-15) or a formula (aa-19) is preferable.

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

Figure 2013040319
(式(aa1)中の符号はいずれも、前記と同義である。)
化合物(aa1)は、例えば、特開2008−122932号公報に記載の方法などの公知の方法により製造することができる。また、特開2009−191151号公報に記載された化合物を用いてもよい。 The structural unit (aa) in which R aa4 is a hydrogen atom is derived from a compound represented by the following formula (aa1) (hereinafter sometimes referred to as “compound (aa1)”).
Figure 2013040319
(All symbols in formula (aa1) have the same meanings as described above.)
Compound (aa1) can be produced, for example, by a known method such as the method described in JP-A-2008-122932. Moreover, you may use the compound described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-191151.

aa4として例示される炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基がより好ましい。この炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
aa4が脂肪族炭化水素基である場合、構造単位(aa)としては以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2013040319
式(aa−21)〜式(aa−25)のいずれかで表される構造単位(aa)において、Raa1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(aa)の具体例として挙げられる。 The hydrocarbon group exemplified as R aa4 is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
When R aa4 is an aliphatic hydrocarbon group, examples of the structural unit (aa) include the following structural units.
Figure 2013040319
In the structural unit (aa) represented by any one of the formulas (aa-21) to (aa-25), the structural unit in which the methyl group corresponding to R aa1 is replaced with a hydrogen atom is also the structural unit (aa). A specific example is given.

aa4として例示されるアシル基は、炭素数が2〜12であるものがより好ましい。アシル基としては、典型的には、以下の式(R4−0)で表される。

Figure 2013040319
[式(R−0)中、
41は、置換基を有していてもよい炭素数1〜19の炭化水素基を表す。]
アシル基としては、アセチル基、プロパノイル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、シクロヘキサンカルボニル基及びアダマンタンカルボニル基等の脂肪族炭化水素基とカルボニル基とが連結したもの、ベンゾイル基のような芳香族基とカルボニル基とが連結したものが挙げられる。 The acyl group exemplified as R aa4 is more preferably one having 2 to 12 carbon atoms. The acyl group is typically represented by the following formula (R4-0).
Figure 2013040319
Wherein (R 4 -0),
R 41 represents a C 1-19 hydrocarbon group which may have a substituent. ]
As the acyl group, an acetyl group, a propanoyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a pivaloyl group, a cyclohexanecarbonyl group, an adamantanecarbonyl group, or other aliphatic hydrocarbon group and a carbonyl group, an aromatic group such as a benzoyl group And those in which a group and a carbonyl group are linked.

aa4のアシル基として、式(R−0)のR41がラクトン環を含む基であってもよい。ラクトン環は、その炭素数が4〜18のラクトン環が好ましく、炭素数4〜12のラクトン環がより好ましい。「ラクトン環の炭素数」は、ラクトン環を構成している炭素原子の数をいう。
ラクトン環は、γ‐ラクトン環及びδ‐ラクトン環などの単環式ラクトン環、γ‐ラクトン環又はδ‐ラクトン環と他の脂環とが縮環した多環式ラクトン環を含む。また、ラクトン環に含まれる水素原子は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、好ましくは、カルボキシ基、シアノ基又はメチル基などが挙げられる。ただし、ここに示す置換基をラクトン環が有している場合、その置換基に含まれる炭素原子の合計数(炭素数)は、上述のラクトン環の炭素数(環原子の炭素数)に含まれない。
As acyl groups R aa4, R 41 of formula (R 4 -0) may be a group containing a lactone ring. The lactone ring is preferably a lactone ring having 4 to 18 carbon atoms, and more preferably a lactone ring having 4 to 12 carbon atoms. “The number of carbon atoms in the lactone ring” refers to the number of carbon atoms constituting the lactone ring.
The lactone ring includes a monocyclic lactone ring such as a γ-lactone ring and a δ-lactone ring, a γ-lactone ring, or a polycyclic lactone ring in which a δ-lactone ring is condensed with another alicyclic ring. Moreover, the hydrogen atom contained in the lactone ring may be substituted with a substituent. Preferred examples of the substituent include a carboxy group, a cyano group, and a methyl group. However, when the lactone ring has the substituent shown here, the total number of carbon atoms (carbon number) included in the substituent is included in the number of carbon atoms of the above lactone ring (carbon number of the ring atom). I can't.

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

Figure 2013040319
[式(B2−1)、式(B2−2)、式(B2−3)中、
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。
lは、0〜5の整数を表し、
は、炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。lが2以上のとき、複数のRは同一又は相異なり、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。
l’は、0〜3の整数を表し、
は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。l’が2以上のとき、複数のRは同一又は相異なり、複数のRのうち、2つのRが互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。
l”は、0〜3の整数を表し、
6は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基にメチレン基が含まれる場合、そのメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。l”が2以上のとき、複数のR6は同一又は相異なり、複数のR6のうち、2つのR6が互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成していてもよい。] Such R aa4 is, for example, a group represented by any one of the following formulas (B2-1), (B2-2), and (B2-3) [formula (B2-1) to formula (B2) -3)] and the like.
Figure 2013040319
[In Formula (B2-1), Formula (B2-2), and Formula (B2-3),
B 1 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. * Represents a bond.
l represents an integer of 0 to 5;
R 3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. When l is 2 or more, the plurality of R 3 are the same or different, and among the plurality of R 3 , two R 3 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, a ring having 3 to 20 carbon atoms It may be formed.
l ′ represents an integer of 0 to 3,
R 4 represents a carboxy group, a cyano group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and when the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. . When l ′ is 2 or more, the plurality of R 4 are the same or different, and among the plurality of R 4 , two R 4 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, a ring having 3 to 20 carbon atoms May be formed.
l ″ represents an integer of 0 to 3;
R 6 represents a carboxy group, a cyano group, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. . When l ″ is 2 or more, the plurality of R 6 are the same or different, and among the plurality of R 6 , two R 6 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, a ring having 3 to 20 carbon atoms May be formed.]

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

また、式(B2−1)〜式(B2−3)で表される基の中では、式(B2−1)及び式(B2−2)のいずれかで表される基が好ましい。   Moreover, in group represented by Formula (B2-1)-Formula (B2-3), group represented by either of Formula (B2-1) and Formula (B2-2) is preferable.

aa4のアシル基としては、より好ましくは、以下の式(R−1)で表される基である。

Figure 2013040319
[式(R−1)中、
44〜R46は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基を表すか、または、R44〜R46のうちの2つが互いに結合して環を形成していており、残りの1つは置換基を有していてもよい炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基又は水素原子である。] The acyl group for R aa4 is more preferably a group represented by the following formula (R 4 -1).
Figure 2013040319
[In the formula (R 4 -1),
R 44 to R 46 each independently represents an optionally substituted aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or two of R 44 to R 46 are bonded to each other. The remaining one is an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom which may have a substituent. ]

式(R−1)で表されるアシル基のうち、R44〜R46がいずれも炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基の場合のアシル基としては、ピバロイル基などが好ましい。 Among the acyl groups represented by the formula (R 4 -1), as the acyl group when R 44 to R 46 are all aliphatic saturated hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, a pivaloyl group or the like is preferable.

44〜R46のうちの2つが互いに結合して環を形成していており、残りの1つは水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族飽和炭化水素基であるアシル基としては、シクロヘキシルカルボニル基及びアダマンチルカルボニル基などが挙げられる。さらに、このシクロヘキシルカルボニル基及びアダマンチルカルボニル基が有する環に含まれるメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基も挙げられる。 Two of R 44 to R 46 are bonded to each other to form a ring, and the remaining one is a hydrogen atom or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Examples thereof include a carbonyl group and an adamantylcarbonyl group. Furthermore, the group which the methylene group contained in the ring which this cyclohexyl carbonyl group and adamantyl carbonyl group have replaced the oxygen atom or the carbonyl group is mentioned.

aa4がアシル基である場合、構造単位(aa)としては、以下の構造単位が挙げられる。

Figure 2013040319
When R aa4 is an acyl group, examples of the structural unit (aa) include the following structural units.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

式(aa−26)〜式(aa−66)のいずれかで表される構造単位(aa)において、Raa1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(aa)の具体例として挙げられる。 In the structural unit (aa) represented by any one of the formulas (aa-26) to (aa-66), the structural unit in which the methyl group corresponding to R aa1 is replaced with a hydrogen atom is also the structural unit (aa). A specific example is given.

構造単位(aa)は、好ましくは構造単位(aaa)である。

Figure 2013040319
[式(aaa)中、
aa11は、水素原子又はメチル基を表す。
aa12は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa13は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa14は、水素原子又は−CO−Raa15を表す。
aa15は、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていてもよい。
aa11は、1又は2を表す。
aa1は、炭素数1〜10の炭化水素基を表す。] The structural unit (aa) is preferably a structural unit (aaa).
Figure 2013040319
[In the formula (aaa),
R aa11 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa12 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa13 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa14 represents a hydrogen atom or —CO—R aa15 .
R aa15 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. May be.
naa11 represents 1 or 2.
A aa1 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. ]

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

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

Figure 2013040319
(式(aa2)中、
aa5は、炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数2〜20のアシル基を表す。その他の符号はいずれも、前記と同義である。) The structural unit (aa) in which R aa4 is a hydrocarbon group or an acyl group is derived from a compound represented by the following formula (aa2) (hereinafter sometimes referred to as “compound (aa2)”).
Figure 2013040319
(In the formula (aa2),
R aa5 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an acyl group having 2 to 20 carbon atoms. All other symbols are as defined above. )

化合物(aa2)は、前記化合物(aa1)から容易に製造することができる。

Figure 2013040319
反応剤であるカルボン酸(Raa5−COOH)は、Raa5の種類に応じて、例えば市場から容易に入手できるものを選択することができ、公知の方法により製造したものを利用することができる。この反応は通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒は、例えば、アセトニトリルなどである。なお、カルボニルジイミダゾールなどを触媒として用いることもできる。 Compound (aa2) can be easily produced from compound (aa1).
Figure 2013040319
As the carboxylic acid (R aa5 —COOH) as the reactant, those easily available from the market, for example, can be selected according to the type of R aa5 , and those produced by known methods can be used. . This reaction is usually performed in the presence of a solvent. The solvent is, for example, acetonitrile. In addition, carbonyldiimidazole etc. can also be used as a catalyst.

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

Figure 2013040319
[式(ab)中、
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ab2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。] <Structural unit (ab)>
The structural unit (ab) is a structural unit represented by the formula (ab).
Figure 2013040319
[In the formula (ab),
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A ab1 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
R ab2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]

ab1のアルカンジイル基としては、Aaa1のアルカンジイル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
ab1における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基などが好ましい。
アルカンジイル基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、以下の基が挙げられる(*は結合手を表す)。

Figure 2013040319
ただし、Aab1の両端の酸素原子と結合するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わらないものが好ましい。 Examples of the alkanediyl group for A ab1 include those exemplified as the alkanediyl group for A aa1 .
As the substituent in A ab1 , a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms are preferable.
Examples of the group in which the methylene group contained in the alkanediyl group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include the following groups (* represents a bond).
Figure 2013040319
However, it is preferable that the methylene group bonded to the oxygen atoms at both ends of A ab1 does not replace the oxygen atom or the carbonyl group.

ab1は、好ましくは、炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルカンジイル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜3のアルカンジイル基であり、特に好ましくはエチレン基である。 A ab1 is preferably an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, An ethylene group is preferred.

ab2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、飽和の脂肪族炭化水素基(飽和炭化水素基)が好ましい。好ましい脂肪族炭化水素基としては、直鎖又は分岐状のアルキル基及び脂環式炭化水素基が挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon group for R ab2 may partially have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group (saturated hydrocarbon group). Preferred aliphatic hydrocarbon groups include linear or branched alkyl groups and alicyclic hydrocarbon groups.

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、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メチルノルボルニル基並びに下記に示す基などが挙げられる。

Figure 2013040319
また、これらアルキル基及び脂環式炭化水素を任意に組み合わせた基であってもよい。 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 methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group.
Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the groups shown below.
Figure 2013040319
Moreover, the group which combined these alkyl groups and alicyclic hydrocarbons arbitrarily may be sufficient.

ab2の脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、最大2個程度、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、このような脂肪族炭化水素基としては、後述する式(a−g2)で表される基などが挙げられる。 The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group of R ab2 may be replaced with at most about 2 oxygen atoms or carbonyl groups. Examples of such an aliphatic hydrocarbon group include the formulas (a-g2) described later. ) And the like.

ab2の脂肪族炭化水素基は、置換基を有する脂肪族炭化水素基が好ましい。
置換基としては、ハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)又は式(a−g3)で表される基が好ましい。

Figure 2013040319
(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(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい炭素数1〜15の1価の脂肪族炭化水素基を表す。)
ab2の脂肪族炭化水素基に式(a−g3)で表される基が置換される場合、その数は、1又は複数であってもよいが、1であることが好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group for R ab2 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a substituent.
As the substituent, a halogen atom (more preferably, a fluorine atom) or a group represented by the formula (a-g3) is preferable.
Figure 2013040319
(In the formula (a-g3),
X 12 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 14 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a halogen atom (more preferably, a fluorine atom). )
When the aliphatic hydrocarbon group represented by R ab2 is substituted with the group represented by the formula (a-g3), the number may be 1 or more, but 1 is preferable.

ab2は、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有する基であり、より好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有する脂肪族炭化水素基又は以下の式(a−g2)で表される基である。

Figure 2013040319
(式(a−g2)中、
13は、ハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基表す。
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(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい炭素数1〜15の1価の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、A13又はA14はハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子)を有し、A13及びA14の炭素数の合計は16以下である。) R ab2 is preferably a group having a halogen atom (more preferably a fluorine atom), more preferably an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom (more preferably a fluorine atom) or the following formula (a A group represented by -g2).
Figure 2013040319
(In the formula (a-g2),
A 13 are members, a halogen atom (more preferably, fluorine atoms) represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a.
X 12 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 14 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a halogen atom (more preferably, a fluorine atom).
However, A 13 or A 14 is a halogen atom (preferably, fluorine atoms) has a total carbon number of A 13 and A 14 is 16 or less. )

13の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた2価の脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基である。
13のハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基である。
鎖式のハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、ジフルオロメチレン基、エチレン基、トリフルオロエチレン基、プロパンジイル基、ペルフルオロプロパンジイル基、ブタンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基、ペンタンジイル基及びペルフルオロペンタンジイル基などが挙げられる。
環式のハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基などが挙げられる。多環式の2価の脂肪族炭化水素基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基などが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group for A 13 includes either a chain or a cyclic group, and a divalent aliphatic hydrocarbon group in which these are combined. The aliphatic hydrocarbon may have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom for A 13 (more preferably a fluorine atom) is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom.
Examples of the divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a chain halogen atom (more preferably a fluorine atom) include a methylene group, a difluoromethylene group, an ethylene group, a trifluoroethylene group, a propanediyl group, Examples include perfluoropropanediyl group, butanediyl group, perfluorobutanediyl group, pentanediyl group and perfluoropentanediyl group.
The divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a cyclic halogen atom (more preferably, a fluorine atom) may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclohexanediyl group and a perfluorocyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic divalent aliphatic hydrocarbon group include an adamantanediyl group, a norbornanediyl group, and a perfluoroadamantanediyl group.

14の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基である。
14のハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基である。
鎖式のハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基及びペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基、ペルフルオロオクチル基などが挙げられる。
環式のハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有していてもよい脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基などが挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基としては、アダマンチル基、ノルボルニル基、ペルフルオロアダマンチル基などが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group for A 14 includes any of a chain and a cyclic group, and an aliphatic hydrocarbon group in which these are combined. The aliphatic hydrocarbon may have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom (more preferably a fluorine atom) for A 14 is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a chain halogen atom (more preferably a fluorine atom) include a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, 1,1,1- Trifluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, propyl group, perfluorobutyl group, 1,1 , 2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, butyl group, perfluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,4,4-nonafluoropentyl group and pentyl group Hexyl group, perfluorohexyl group, heptyl group, perfluoroheptyl group, octyl group, perfluorooctyl group and the like.
The aliphatic hydrocarbon group which may have a cyclic halogen atom (more preferably, a fluorine atom) may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclohexyl group and a perfluorocyclohexyl group. Examples of the polycyclic aliphatic hydrocarbon group include an adamantyl group, a norbornyl group, a perfluoroadamantyl group, and the like.

ab2のハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有する脂肪族炭化水素基としては、好ましくはハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有する飽和の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは、水素原子の全部がハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)に置換された脂肪族炭化水素基(例えば、ペルフルオロアルキル基、ペルフルオロシクロアルキル基)である。また、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくは、フッ素原子)を有する飽和鎖式脂肪族炭化水素基であり、ペルフルオロアルキル基がより好ましい。
鎖式のハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する鎖式脂肪族炭化水素基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロペンチル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基、ペルフルオロオクチル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基、トリヨードメチル基などが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom (more preferably a fluorine atom) of R ab2 is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom (more preferably a fluorine atom), more preferably , An aliphatic hydrocarbon group (for example, a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group) in which all of the hydrogen atoms are substituted with halogen atoms (more preferably, fluorine atoms). Further, a saturated chain aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom (more preferably a fluorine atom) is preferable, and a perfluoroalkyl group is more preferable.
Examples of the chain aliphatic hydrocarbon group having a chain halogen atom (preferably a fluorine atom) include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, 2, 2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (Trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoro Butyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trif Oroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4 , 4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6- Examples include dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl group, perfluorohexyl group, perfluoroheptyl group, perfluorooctyl group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, and triiodomethyl group.

なかでも、好ましくはトリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基であり、より好ましくは、炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。   Among them, preferred is a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group, and a perfluorooctyl group, and more preferably 1 to 6 carbon atoms. Perfluoroalkyl group, more preferably a C 1-3 perfluoroalkyl group.

式(ab)におけるRab2が式(a−g3)で表される基を有している場合、式(ab)で表される構造単位として、式(I)で表される構造単位(以下「構造単位(I)」という場合がある)が好ましい。

Figure 2013040319
[式(I)中、
ab1及びAab1は、上記と同じ意味を表す。
15は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基表す。
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。
16は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の1価の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、A15又はA16はフッ素原子を有し、A15及びA16の炭素数の合計は16以下である。] When R ab2 in formula (ab) has a group represented by formula (a-g3), a structural unit represented by formula (I) (hereinafter referred to as a structural unit represented by formula (ab)) “Structural unit (I)” may be preferred).
Figure 2013040319
[In the formula (I),
R ab1 and A ab1 represent the same meaning as described above.
A 15 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a fluorine atom.
X 12 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 16 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a fluorine atom.
However, A 15 or A 16 has a fluorine atom, the total number of carbon atoms of A 15 and A 16 is 16 or less. ]

式(I)において、A15のフッ素原子を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基及びA16のフッ素原子を有していてもよい1価の脂肪族炭化水素基は、A13及びA14におけるそれらの例示と同様のものが挙げられる。 In the formula (I), the divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom of A 15 and the monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom of A 16 are A It includes those similar to those exemplified in 13 and a 14.

式(ab)及び式(I)において、*−A13−X12−A14及び*−A15−X12−A16で表される部分構造(*はカルボニル基との結合手)としては、以下の構造が挙げられる。

Figure 2013040319
In the formula (ab) and formula (I), the partial structures represented by * -A 13 -X 12 -A 14 and * -A 15 -X 12 -A 16 (* is a bond to a carbonyl group) The following structures are mentioned.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

また、式(ab)及び式(I)におけるA13及びA15の脂肪族炭化水素基は、炭素数1〜6が好ましく、2〜3がより好ましく、なかでも、鎖式の脂肪族炭化水素基が好ましい。特に、A13及びA15は、フッ素原子を有するアルカンジイル基であることが好ましく、炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基がより好ましい。
14及びA16の脂肪族炭化水素基は、炭素数6〜12が好ましく、6〜10がより好ましい。
なかでも、A14及びA16は、炭素数6〜12の脂環式炭化水素基が好ましく、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基がより好ましい。
13及びA14並びにA15及びA16はともにフッ素原子を有することもあるが、A13及びA15がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であるか、A14及びA16がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であることが好ましく、A13及びA15がフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であることがより好ましい。
12は、*−CO−O−(*は、A13又はA15との結合手)が好ましい。
In addition, the aliphatic hydrocarbon group of A 13 and A 15 in the formula (ab) and the formula (I) preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbons. Groups are preferred. In particular, A 13 and A 15 are preferably an alkanediyl group having a fluorine atom, and more preferably a C 1-6 perfluoroalkanediyl group.
The aliphatic hydrocarbon group for A 14 and A 16 preferably has 6 to 12 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms.
Among them, A 14 and A 16 is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, a cyclohexyl group, norbornyl group and an adamantyl group are more preferred.
A 13 and A 14 and A 15 and A 16 may both have a fluorine atom, but A 13 and A 15 are aliphatic hydrocarbon groups having a fluorine atom, or A 14 and A 16 have a fluorine atom. The aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and more preferably A 13 and A 15 are aliphatic hydrocarbon groups having a fluorine atom.
X 12 is preferably * —CO—O— (* is a bond to A 13 or A 15 ).

構造単位(ab)及び構造単位(I)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the structural unit (ab) and the structural unit (I) include the following.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

上記の構造単位において、Rab1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(ab)又は構造単位(I)の具体例として挙げることができる。 In the above structural unit, a structural unit in which the methyl group corresponding to R ab1 is replaced with a hydrogen atom can also be given as specific examples of the structural unit (ab) or the structural unit (I).

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

Figure 2013040319
(式(ab’)中の符号はいずれも、前記と同義である。) The structural unit (ab) is derived from a compound represented by the formula (ab ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (ab ′)”).
Figure 2013040319
(All symbols in the formula (ab ′) have the same meanings as described above.)

化合物(ab’)は、以下の(1)〜(3)の方法等によって製造することができる。
(1)化合物(ab’)は、例えば、式(abs−1)で表される化合物と、式(abs−2)で表される化合物とを、溶媒中、塩基性触媒の存在下で反応させることにより製造することができる。

Figure 2013040319
溶媒としては、テトラヒドロフランなどが挙げられる。また、塩基性触媒としては、ピリジンなどが挙げられる。
式(abs−1)で表される化合物としては、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられ、市販品を利用することができる。また、例えば、(メタ)アクリル酸又はその誘導体(例えば、(メタ)アクリル酸クロリドなど)と、適当なジオール(HO−Aab1−OH)とを縮合する公知の方法によって得られたものを利用することができる。
式(abs−2)で表される化合物としては、Rの種類に応じて、対応するカルボン酸を無水物へと変換して用いることができる。市販品としては、ヘプタフルオロ酪酸無水物などがある。 Compound (ab ′) can be produced by the following methods (1) to (3).
(1) Compound (ab ′) is, for example, a reaction between a compound represented by the formula (abs-1) and a compound represented by the formula (abs-2) in a solvent in the presence of a basic catalyst. Can be manufactured.
Figure 2013040319
Examples of the solvent include tetrahydrofuran. Examples of the basic catalyst include pyridine.
Examples of the compound represented by the formula (abs-1) include hydroxyethyl methacrylate, and a commercially available product can be used. In addition, for example, a product obtained by a known method of condensing (meth) acrylic acid or a derivative thereof (for example, (meth) acrylic acid chloride, etc.) and an appropriate diol (HO-A ab1- OH) is used. can do.
Examples of the compound represented by the formula (abs-2), depending on the type of R 2, can be used to convert the corresponding carboxylic acid to the anhydride. Commercial products include heptafluorobutyric anhydride.

(2)また、化合物(ab’)は、例えば、式(abs−3)で表される化合物と、式(abs−4)で表される化合物とを、溶媒の存在下又は非存在下で反応させることにより製造することができる。

Figure 2013040319
式(abs−3)で表される化合物は、(メタ)アクリル酸クロリドであり、これは市場から容易に入手できる。式(abs−3)で表される化合物の塩素原子を、臭素原子又はヨウ素原子に置き換えたものを利用してもよい。このような化合物は、例えば、(メタ)アクリル酸と、適当な臭素化剤又はヨウ素化剤とを反応させることで得ることができる。
式(abs−4)で表される化合物は、Rab2の種類に応じたカルボン酸(Rab2−COOH)又はその誘導体(例えば、Rab2−COClなど)と、適当なジオール(HO−Aab1−OH)とを縮合することによって得ることができる。
式(abs−3)で表される化合物と、式(abs−4)で表される化合物との反応の際には適当な脱酸剤(例えば、炭酸ナトリウムなど)を共存させることもできる。
溶媒としては、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン、トルエンなどが挙げられる。 (2) Further, for example, the compound (ab ′) includes a compound represented by the formula (abs-3) and a compound represented by the formula (abs-4) in the presence or absence of a solvent. It can be produced by reacting.
Figure 2013040319
The compound represented by the formula (abs-3) is (meth) acrylic acid chloride, which can be easily obtained from the market. You may utilize what substituted the chlorine atom of the compound represented by Formula (abs-3) by the bromine atom or the iodine atom. Such a compound can be obtained, for example, by reacting (meth) acrylic acid with a suitable brominating agent or iodinating agent.
Wherein the compound represented by (abs-4) a carboxylic acid in accordance with the type of R ab2 (R ab2 -COOH) or a derivative thereof (eg, R, etc. ab2 -COCl) and a suitable diol (HO-A ab1 -OH).
In the reaction of the compound represented by the formula (abs-3) and the compound represented by the formula (abs-4), an appropriate deoxidizing agent (for example, sodium carbonate) can be allowed to coexist.
Examples of the solvent include tetrahydrofuran, methyl isobutyl ketone, toluene and the like.

(3)さらに、化合物(ab’)は、式(abs−1)で表される化合物と、式(abs−5)で表されるカルボン酸とを、溶媒の存在下で反応させることにより製造することができる。

Figure 2013040319
溶媒としては、テトラヒドロフラン及びトルエンなどが用いられる。
また、反応の際には、公知のエステル化触媒(例えば、酸触媒やカルボジイミド触媒など)を共存させてもよい。
式(abs−5)で表されるカルボン酸は、Rab2の種類に応じて公知の方法により製造することができる。 (3) Furthermore, the compound (ab ′) is produced by reacting the compound represented by the formula (abs-1) with the carboxylic acid represented by the formula (abs-5) in the presence of a solvent. can do.
Figure 2013040319
As the solvent, tetrahydrofuran, toluene and the like are used.
Moreover, you may coexist a well-known esterification catalyst (For example, an acid catalyst, a carbodiimide catalyst, etc.) in the case of reaction.
The carboxylic acid represented by the formula (abs-5) can be produced by a known method depending on the type of R ab2 .

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

Figure 2013040319
[式(I’)中、Rab1、Aab1、A15、X12及びA16は、上記と同じ意味を表す。] In particular, the structural unit (I) is derived from a compound represented by the formula (I ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (I ′)”).
Figure 2013040319
[In the formula (I ′), R ab1 , A ab1 , A 15 , X 12 and A 16 represent the same meaning as described above. ]

式(I’)で表される化合物は、例えば、式(Is−1)で表される化合物と、式(Is−2)で表されるカルボン酸とを反応させることにより得ることができる。
この反応は通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、テトラヒドロフラン及びトルエンなどが用いられる。反応の際には、公知のエステル化触媒(例えば、酸触媒やカルボジイミド触媒など)を共存させてもよい。

Figure 2013040319
式(Is−1)で表される化合物としては、市販品を用いてもよいし、公知の方法で製造して用いてもよい。ここでいう公知の方法とは、例えば、(メタ)アクリル酸又はその誘導体(例えば、(メタ)アクリル酸クロリドなど)と、適当なジオール(HO−Aab1−OH)とを縮合する方法が挙げられる。市販品としては、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。 The compound represented by the formula (I ′) can be obtained, for example, by reacting the compound represented by the formula (Is-1) with the carboxylic acid represented by the formula (Is-2).
This reaction is usually performed in the presence of a solvent. As the solvent, tetrahydrofuran, toluene and the like are used. In the reaction, a known esterification catalyst (for example, an acid catalyst or a carbodiimide catalyst) may coexist.
Figure 2013040319
As the compound represented by the formula (Is-1), a commercially available product may be used, or a compound produced by a known method may be used. Examples of the known method herein include a method of condensing (meth) acrylic acid or a derivative thereof (for example, (meth) acrylic acid chloride etc.) and an appropriate diol (HO-A ab1- OH). It is done. Examples of commercially available products include hydroxyethyl methacrylate.

式(Is−2)で表されるカルボン酸は、公知の方法により製造することができる。例えば、以下のいずれかの化合物を用いればよい。

Figure 2013040319
The carboxylic acid represented by the formula (Is-2) can be produced by a known method. For example, any one of the following compounds may be used.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

樹脂(X)において、構造単位(aa)と構造単位(ab)とは、各々一種ずつ有していてもよいし、一方のみ又は双方とも複数種であってもよい。これらのうち、樹脂(X)を容易に製造できる点では、構造単位(aa)と構造単位(ab)とは、各々一種ずつ有しているものが好ましい。構造単位(aa)及び構造単位(ab)の組み合わせとしては例えば、以下の表1に示される。表1では、式(aa−1)で表される構造単位(aa)などを、その式番号に応じて、「(aa−1)」などと表記し、同様に式(ab−1)で表される構造単位(ab)などを、その式番号に応じて、「(ab−1)」などと表記する。また、例えば「(aa−19)/(aa−41)」の表記は、構造単位(aa)として、式(aa−19)で表される構造単位と、式(aa−41)で表される構造単位とをともに有することを意味する。   In the resin (X), the structural unit (aa) and the structural unit (ab) may each be one kind, or only one or both may be plural kinds. Among these, the structural unit (aa) and the structural unit (ab) each preferably have one type in that the resin (X) can be easily produced. Examples of combinations of the structural unit (aa) and the structural unit (ab) are shown in Table 1 below. In Table 1, the structural unit (aa) represented by the formula (aa-1) is represented as “(aa-1)” according to the formula number, and similarly in the formula (ab-1) The represented structural unit (ab) or the like is expressed as “(ab-1)” or the like according to the formula number. For example, the notation “(aa-19) / (aa-41)” is represented by the structural unit (aa), the structural unit represented by the formula (aa-19), and the formula (aa-41). Together with a structural unit.

Figure 2013040319
Figure 2013040319

構造単位(aa)は、酸の作用により、O−Raa4結合が切断されないものであれば、O−Aaa1結合は切断されるものであってもよい。
同様に、構造単位(ab)に含まれるO−Aab1結合も、酸の作用により切断されるものでもよい。
このような酸の作用により切断され得る(つまり、酸作用特性を有する)結合を有する構造単位は、酸に対して不安定な基を含むこととなり、後述するように、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる特性を有することとなる。
なかでも、O−Aaa1結合及びO−Aab1結合の双方が、酸の作用により切断されないものであることが好ましい。このような構造単位(aa)及び構造単位(ab)を有する樹脂をレジスト組成物に用いることにより、より優れたCD均一性(CDU)のレジストパターンを製造することができる。
樹脂(X)は、特に、酸の作用により切断され得る結合を有しない構造単位を含む、つまり、酸作用特性を有しないことが好ましい。例えば、樹脂(X)は、構造単位(aa)及び構造単位(ab)(又は構造単位(I))のみからなるものが好ましく、なかでも、上述したように、酸の作用により切断され得る結合を有しない構造単位(aa)及び構造単位(ab)のみからなるものが好ましい。
As long as the structural unit (aa) is such that the O—R aa4 bond is not cleaved by the action of an acid, the O—A aa1 bond may be cleaved.
Similarly, the OA Ab1 bond contained in the structural unit (ab) may be cleaved by the action of an acid.
Such a structural unit having a bond that can be cleaved by the action of an acid (that is, having an acid action characteristic) contains a group unstable to the acid, and is insoluble or difficult to dissolve in an alkaline aqueous solution as described later. It is soluble and has the property of being soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.
Among them, it is preferable that both the OA aa1 bond and the OA ab1 bond are not cleaved by the action of an acid. By using a resin having such a structural unit (aa) and a structural unit (ab) for the resist composition, a resist pattern with better CD uniformity (CDU) can be produced.
In particular, the resin (X) preferably includes a structural unit that does not have a bond that can be cleaved by the action of an acid, that is, does not have acid action characteristics. For example, the resin (X) is preferably composed of only the structural unit (aa) and the structural unit (ab) (or the structural unit (I)). What consists only of the structural unit (aa) which does not have and structural unit (ab) is preferable.

また、樹脂(X)は、構造単位(aa)及び構造単位(ab)(又は構造単位(I))以外の構造単位を有していてもよい。構造単位(aa)及び構造単位(ab)(又は構造単位(I))以外の構造単位としては、後述する樹脂(A)に含まれていてもよい構造単位などが挙げられる。   Moreover, resin (X) may have structural units other than structural unit (aa) and structural unit (ab) (or structural unit (I)). Examples of the structural unit other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab) (or the structural unit (I)) include a structural unit that may be contained in the resin (A) described later.

構造単位(aa)及び構造単位(ab)(又は構造単位(I))の合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、好ましくは1〜100モル%であり、より好ましくは5〜100モル%であり、さらに好ましくは10〜100モル%である。
構造単位(aa)、構造単位(ab)(又は構造単位(I))の含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、それぞれ、5〜95モル%であり、より好ましくは10〜90モル%である。
樹脂(X)において、構造単位(aa)と構造単位(ab)(又は構造単位(I))との含有モル比は、好ましくは1:99〜99:1が挙げられ、3:97〜97:3が好ましく、50:50〜95:5がより好ましい。
このような含有量で構造単位(aa)及び構造単位(ab)(又は構造単位(I))を有する樹脂(X)は、樹脂(X)製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物(aa’)及び化合物(ab’)(又は化合物(I’))の使用モル量を調節することにより、製造することができる。
The total content of the structural unit (aa) and the structural unit (ab) (or the structural unit (I)) is preferably 1 to 100 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (X). Yes, more preferably 5 to 100 mol%, still more preferably 10 to 100 mol%.
Content of structural unit (aa) and structural unit (ab) (or structural unit (I)) is 5-95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (X), respectively. More preferably, it is 10-90 mol%.
In the resin (X), the molar ratio of the structural unit (aa) and the structural unit (ab) (or the structural unit (I)) is preferably 1:99 to 99: 1, and 3:97 to 97. : 3 is preferable, and 50:50 to 95: 5 is more preferable.
The resin (X) having the structural unit (aa) and the structural unit (ab) (or the structural unit (I)) in such a content is a compound (aa It can manufacture by adjusting the usage-amount amount of ') and a compound (ab') (or compound (I ')).

〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、樹脂及び酸発生剤を含有する。
樹脂としては、上述した樹脂(X)を含有するものであればよい。樹脂(X)をレジスト組成物に用いた場合には、このレジスト組成物によって、優れたCD均一性(CDU)のレジストパターンを製造することができる。
また、本発明のレジスト組成物は、酸発生剤との相乗効果によって、より良好なレジストパターンを形成できるものが好ましい。そのために、樹脂(X)が、上述したように、酸の作用により切断され得る結合を有しない構造単位を有するか有しないかにかかわらず、樹脂(X)以外の樹脂、例えば、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる特性を有する樹脂(以下、「樹脂(A)」という場合がある)を含むことが好ましい。
本発明のレジスト組成物は、さらに溶剤及び/又は塩基性化合物を含有していることが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention contains a resin and an acid generator.
Any resin may be used as long as it contains the above-described resin (X). When the resin (X) is used for the resist composition, a resist pattern having excellent CD uniformity (CDU) can be produced with this resist composition.
Further, the resist composition of the present invention is preferably one that can form a better resist pattern due to a synergistic effect with the acid generator. Therefore, regardless of whether or not the resin (X) has a structural unit that does not have a bond that can be cleaved by the action of an acid as described above, a resin other than the resin (X), for example, an alkaline aqueous solution. It is preferable to include a resin that is insoluble or hardly soluble and has a property of being soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”).
The resist composition of the present invention preferably further contains a solvent and / or a basic compound.

<樹脂(A)>
樹脂(A)は、上述したように、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる特性を有する樹脂である。樹脂(A)は、分子内に1以上の酸不安定基を有する。以下、酸不安定基を有する構造単位を「構造単位(a1)」という場合がある。
ここで、「酸不安定基」とは、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されている親水性基を意味し、このような親水性基としては、ヒドロキシ基又はカルボキシ基が挙げられる。なかでも、カルボキシ基がより好ましい。
なお、樹脂(X)が、構造単位(aa)(又は構造単位(I))及び構造単位(ab)以外に、酸不安定基を有していてもよい。
<Resin (A)>
As described above, the resin (A) is a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and is soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. The resin (A) has one or more acid labile groups in the molecule. Hereinafter, the structural unit having an acid labile group may be referred to as “structural unit (a1)”.
Here, the “acid labile group” means a hydrophilic group protected by a protecting group that can be removed by contact with an acid, and examples of such a hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group. It is done. Of these, a carboxy group is more preferable.
The resin (X) may have an acid labile group in addition to the structural unit (aa) (or the structural unit (I)) and the structural unit (ab).

<酸不安定基>
親水性基がカルボキシ基である場合の酸不安定基は、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、カルボキシ基の−O−と結合する該有機残基の原子が第三級炭素原子である基(すなわち第三アルコールのエステル)が挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は例えば、以下の式(1)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(1)」という。)である。

Figure 2013040319
式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2が結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Ra1及びRa2が結合して形成される環及び該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 <Acid labile group>
In the case where the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is such that the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to —O— of the carboxy group is a tertiary carbon. Examples include groups that are atoms (ie, esters of tertiary alcohols). Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (1)”).
Figure 2013040319
In the formula (1), R a1 to R a3 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other and carbon together with the carbon atom to which they are bonded. A ring of several 3 to 20 is formed. The ring formed by combining R a1 and R a2 and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.

a1〜Ra3の脂肪族炭化水素基は、アルキル基又は脂環式炭化水素基である。
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、ヘキシル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、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単環式炭化水素基、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、下記のような基等の多環式炭化水素基が挙げられる。

Figure 2013040319
The aliphatic hydrocarbon group for R a1 to R a3 is an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
The alicyclic hydrocarbon group includes a monocyclic hydrocarbon group such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a decahydronaphthyl group, and an adamantyl group. , Norbornyl groups, methylnorbornyl groups, and polycyclic hydrocarbon groups such as the following groups.
Figure 2013040319

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

Figure 2013040319
The combination of R a1 and R a2 to form a ring means that the group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) is any of the followings. The number of carbon atoms in such a ring is preferably in the range of 3-12.
Figure 2013040319

式(1)においては、Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜16であり、より好ましくは炭素数3〜16である。
式(1)で表される酸に不安定な基としては、例えば、
1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、
2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び
1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。
In Formula (1), the alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms, and more preferably 3 to 16 carbon atoms.
Examples of the acid labile group represented by the formula (1) include:
1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert-butoxycarbonyl group),
2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantane-1- Yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

一方、親水性基がヒドロキシ基である場合の酸不安定基は、該ヒドロキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、アセタール構造又はケタール構造を含む基となったものが挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は例えば、以下の式(2)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(2)」という。)である。

Figure 2013040319
式(2)中、Rb1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、或いは、Rb2及びRb3が結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。該環又は該炭化水素基がメチレン基を含む場合、そのメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、Rb2及びRb3が結合して形成される環に含まれるメチレン基も、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。 On the other hand, examples of the acid labile group in the case where the hydrophilic group is a hydroxy group include those in which a hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue to become a group containing an acetal structure or a ketal structure. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (2)”).
Figure 2013040319
In formula (2), R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or , R b2 and R b3 are combined to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and oxygen atom to which they are bonded. When the ring or the hydrocarbon group includes a methylene group, the methylene group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group, and is included in the ring formed by combining R b2 and R b3. The methylene group may also be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.

b1〜Rb3の炭化水素基は、上述したアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれでもよい。
b2及びRb3が結合して形成する環は、上述したRa1及びRa2が互いに結合して形成する環の1つの炭素原子が1つの酸素原子と置き換わったものが挙げられる。
b1及びRb2のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
The hydrocarbon group of R b1 to R b3 may be any of the above-described alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group.
Examples of the ring formed by combining R b2 and R b3 include those in which one carbon atom of the ring formed by combining R a1 and R a2 described above is replaced with one oxygen atom.
Of R b1 and R b2 , at least one is preferably a hydrogen atom.

酸不安定基(2)の具体例としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2013040319
Specific examples of the acid labile group (2) include the following groups.
Figure 2013040319

構造単位(a1)は、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーから誘導されるものが好ましく、酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーから誘導されるものがさらに好ましい。
構造単位(a1)は好ましくは、酸不安定基(1)又は酸不安定基(2)を有するものであり、これらの酸不安定基をともに有していてもよい。より好ましくは酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)である。
The structural unit (a1) is preferably derived from a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably derived from a (meth) acrylic monomer having an acid labile group. .
The structural unit (a1) preferably has an acid labile group (1) or an acid labile group (2), and may have both of these acid labile groups. More preferred is the structural unit (a1) having an acid labile group (1).

酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)の中でも、酸不安定基(1)が、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基とするものが好ましい。このような立体的に嵩高い基の構造単位(a1)を有する樹脂(A)は、樹脂(A)を含有する本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造したとき、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。   Among the structural units (a1) having an acid labile group (1), the acid labile group (1) is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms. The resin (A) having the structural unit (a1) of such a sterically bulky group is a resist having a better resolution when a resist pattern is produced using the present resist composition containing the resin (A). Patterns can be manufactured.

脂環式炭化水素基を部分構造とする酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)の中でも、式(a1−1)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−1)」という。)及び式(a1−2)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−2)」という。)が好ましい。

Figure 2013040319
式(a1−1)中、
a1は、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。)で表される基を表す。
a4は、水素原子又はメチル基を表す。
a6は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
a2は、酸素原子又は−O−(CH2k1−CO−O−(k1は前記と同義である。
)で表される基を表す。
a5は、水素原子又はメチル基を表す。
a7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。 Among the structural units (a1) having an acid labile group (1) having a partial structure of an alicyclic hydrocarbon group, a structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter, “structural unit (a1 -1) ") and the structural unit represented by the formula (a1-2) (hereinafter sometimes referred to as" structural unit (a1-2) ").
Figure 2013040319
In formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group). Represent.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 is an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 is as defined above).
) Represents a group represented by
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3.

a1及びLa2は、好ましくは、酸素原子又は、k1が1〜4の整数である*−O−(CH2k1−CO−O−で表される基であり、より好ましくは酸素原子又は*−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7の脂肪族炭化水素基のうち、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基であり、この炭素数の上限以下の範囲で、すでに例示したものと同じものを含む。Ra6及びRa7の脂肪族炭化水素基はそれぞれ独立に、好ましくは炭素数8以下のアルキル基又は炭素数8以下の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数6以下のアルキル基又は炭素数6以下の脂環式炭化水素基である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1’は、好ましくは0又は1である。
L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, wherein k1 is an integer of 1 to 4, more preferably an oxygen atom. or * -O-CH 2 -CO-O- and, still more preferably an oxygen atom.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Of the aliphatic hydrocarbon groups of R a6 and R a7 , preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and within the range of the upper limit of the carbon number, Includes the same as those already exemplified. The aliphatic hydrocarbon groups for R a6 and R a7 are each independently preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 8 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms. Or it is an alicyclic hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.

ここで、構造単位(a1−1)の具体例を挙げる。

Figure 2013040319
Here, specific examples of the structural unit (a1-1) are given.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
上記の構造単位において、Ra4に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a1−1)の具体例として挙げることができる。
Figure 2013040319
In the structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R a4 is replaced with a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (a1-1).

なかでも、式(a1−1−1)、式(a1−1−2)及び式(a1−1−3)のいずれかで表される構造単位、これらの構造単位のRa4に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が好ましく、式(a1−1−1)、式(a1−1−2)及び式(a1−1−3)のいずれかで表される構造単位(a1−1)がより好ましく、式(a1−1−1)及び式(a1−1−2)のいずれかで表される構造単位がさらに好ましい。
これら好ましい構造単位(a1−1)を有する樹脂(A)は、樹脂(A)を製造する際に、2−メチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート又は2−イソプロピルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレートなどを製造用原料(モノマー)として用いればよい。
Among them, the structural unit represented by any one of formula (a1-1-1), formula (a1-1-2) and formula (a1-1-3), and methyl corresponding to R a4 of these structural units A structural unit in which a group is replaced with a hydrogen atom is preferable, and a structural unit represented by any one of formula (a1-1-1), formula (a1-1-2) and formula (a1-1-3) (a1- 1) is more preferable, and the structural unit represented by either formula (a1-1-1) or formula (a1-1-2) is more preferable.
When the resin (A) having these preferred structural units (a1-1) is used to produce the resin (A), 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl (meta) ) Acrylate or 2-isopropyladamantan-2-yl (meth) acrylate or the like may be used as a raw material (monomer) for production.

構造単位(a1−2)の具体例を示す。

Figure 2013040319
上記の構造単位において、Ra5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a1−1)の具体例として挙げることができる。 Specific examples of the structural unit (a1-2) are shown below.
Figure 2013040319
In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R a5 is replaced with a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (a1-1).

なかでも、式(a1−2−1)、式(a1−2−2)、式(a1−2−4)及び式(a1−2−5)のいずれかで表される構造単位(a1−2)、あるいは、これらの構造単位(a1−2)のRa5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位がより好ましく、式(a1−2−4)及び式(a1−2−5)のいずれかで表される構造単位、あるいは、これらの構造単位(a1−2)のRa5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位さらに好ましい。このような構造単位(a1−2)を有する樹脂(A)を製造するためには、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレートなどをモノマーとして用いればよい。 Among them, the structural unit (a1-2-1), the formula (a1-2-2), the formula (a1-2-4), and the formula (a1-2-5) represented by any one of the formulas (a1-2-1), (a1-2-2), (a1-2-5) 2), or a structural unit in which a methyl group corresponding to R a5 in these structural units (a1-2) is replaced with a hydrogen atom is more preferable, and is represented by formulas (a1-2-4) and (a1-2-5) Or a structural unit in which a methyl group corresponding to R a5 in these structural units (a1-2) is replaced with a hydrogen atom. In order to produce the resin (A) having such a structural unit (a1-2), 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate or the like may be used as a monomer.

構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する樹脂(A)を製造する場合、樹脂(A)の全構造単位を100モル%としたとき、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有量は、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する場合、その合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜50モル%の範囲が好ましく、10〜45モル%の範囲がより好ましく、15〜40モル%の範囲がさらに好ましい。
構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有量を、このような範囲にするためには、樹脂(A)を製造する際に、全モノマーの使用量に対する、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマーの使用量を調整すればよい。
構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する樹脂(X)を製造する場合には、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマーの使用量と、化合物(aa1)及び/又は化合物(aa2)や化合物(ab’)の使用量の割合を調整すればよい。
When the resin (A) having the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) is produced, when the total structural unit of the resin (A) is 100 mol%, the structural unit (a1-1) ) And / or the total content of the structural unit (a1-2) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and still more preferably in the range of 20 to 85 mol%.
When resin (X) has a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2), the total content is 5 with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (X). The range of -50 mol% is preferable, the range of 10-45 mol% is more preferable, and the range of 15-40 mol% is further more preferable.
In order to make the total content of the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) in such a range, when the resin (A) is produced, What is necessary is just to adjust the usage-amount of the monomer which induces | guides | derives a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2).
When producing the resin (X) having the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2), the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) is derived. What is necessary is just to adjust the ratio of the usage-amount of a monomer, and the usage-amount of a compound (aa1) and / or a compound (aa2), or a compound (ab ').

構造単位(a1)として例えば、以下の式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−3)」という。)から誘導されるものが挙げられる。

Figure 2013040319
式(a1−3)中、
a9は、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシ基、シアノ基又は−COORa13(Ra13は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。)を表す。
a10〜Ra12は、それぞれ独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表すか、或いは、Ra10及びRa11が結合して、これらが結合している炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成する。なお、この脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基などに置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。 Examples of the structural unit (a1) include those derived from a monomer having a norbornene ring represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”).
Figure 2013040319
In formula (a1-3),
R a9 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms that may have a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, or —COOR a13 (R a13 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Wherein a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and a methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. .)
R a10 to R a12 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other together with the carbon atom to which these are bonded, 3-20 rings are formed. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. .

a9のヒドロキシ基を有するアルキル基は、例えば、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
基−COORa13におけるRa13は、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基が好ましい。
a10〜Ra12の脂肪族炭化水素基は、鎖式炭化水素基(例えば、アルキル基)及び脂環式炭化水素基のいずれでもよい。
a10及びRa11が結合して形成される環は、脂肪族炭化水素環が好ましく、具体的には、シクロへキサン環及びアダマンタン環がより好ましい。
As for the alkyl group which has a hydroxyl group of Ra9, a hydroxymethyl group, 2-hydroxyethyl group, etc. are mentioned, for example.
R a13 in groups -COOR a13 is preferably an alicyclic hydrocarbon group of the alkyl group or 3 to 20 carbon atoms having 1 to 8 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group for R a10 to R a12 may be a chain hydrocarbon group (for example, an alkyl group) or an alicyclic hydrocarbon group.
The ring formed by combining R a10 and R a11 is preferably an aliphatic hydrocarbon ring, and specifically, a cyclohexane ring and an adamantane ring are more preferable.

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

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

モノマー(a1−3)を用いて樹脂(A)を製造した場合、この樹脂(A)にはモノマー(a1−3)に由来する、立体的に嵩高い構造単位が含まれる。このように立体的に嵩高い構造単位を有する樹脂(A)を含有する本レジスト組成物により、レジストパターンを製造すれば、より良好な解像度でレジストパターンを得ることができる。さらにモノマー(a1−3)を用いることにより、樹脂(A)の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入できるため、該樹脂(A)を含有する本レジスト組成物は、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという傾向がある。   When the resin (A) is produced using the monomer (a1-3), the resin (A) includes a sterically bulky structural unit derived from the monomer (a1-3). Thus, if a resist pattern is manufactured with this resist composition containing resin (A) which has a three-dimensionally bulky structural unit, a resist pattern can be obtained with a better resolution. Furthermore, since a rigid norbornane ring can be introduced into the main chain of the resin (A) by using the monomer (a1-3), this resist composition containing the resin (A) is a resist excellent in dry etching resistance. There is a tendency that a pattern is easily obtained.

良好な解像度でレジストパターンを製造できる点や、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという点では、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する、モノマー(a1−3)に由来する構造単位の含有量は10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、モノマー(a1−3)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜50モル%の範囲が好ましく、10〜45モル%の範囲がより好ましく、15〜40モル%の範囲がさらに好ましい。
The monomer (a1-3) with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A) is advantageous in that a resist pattern can be produced with good resolution and a resist pattern excellent in dry etching resistance can be obtained. The content of the derived structural unit is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and still more preferably in the range of 20 to 85 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1-3), the content thereof is in the range of 5 to 50 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 10-45 mol% is more preferable, and the range of 15-40 mol% is further more preferable.

酸不安定基(2)を有するモノマーとしては、例えば、以下の式(a1−4)で表されるモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−4)」という。)が挙げられる。

Figure 2013040319
式(a1−4)中、
a32は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基(ハロアルキル基)、水素原子又はハロゲン原子を表す。
a33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33は同一又は相異なる。
a34及びRa35はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基及び炭素数2〜4のアシルオキシ基からなる群より選ばれる基に置換されていてもよい。該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は−N(R)−で示される基に置き換わっていてもよい。Rcは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
a3は、炭素数1〜18の炭化水素基であり、さらに好ましくは、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基であり、これらの炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数2〜4のアシルオキシ基を有していてもよい。 Examples of the monomer having an acid labile group (2) include a monomer represented by the following formula (a1-4) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-4)”).
Figure 2013040319
In formula (a1-4),
R a32 represents a C 1-6 alkyl group (haloalkyl group), a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, the plurality of R a33 are the same or different.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon It may be substituted with a group selected from the group consisting of an acyl group having 2 to 4 carbon atoms and an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, or a group represented by —N (R c ) —. R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen group has a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. Also good.

a32のハ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、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基などが挙げられる。
a32及びRa33のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a33のアルコキシ基としては、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
a34及びRa35の炭化水素基は、鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれであってもよい。なかでも、鎖式炭化水素基としては、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が好ましく、脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基が好ましく、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基及び2−メチル−6−エチルフェニルが好ましい。
Examples of the haloalkyl group for R a32 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group. , Trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodomethyl group and the like.
The alkyl group for R a32 and R a33 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
As the alkoxy group for R a33 , a methoxy group or an ethoxy group is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Hydrocarbon group R a34 and R a35 are chain hydrocarbon groups may be either an alicyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group. Among these, as the chain hydrocarbon group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group are preferable, and alicyclic hydrocarbons. As the group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and an isobornyl group are preferable. As an aromatic hydrocarbon group, a phenyl group Naphthyl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl, anthryl, phenanthryl, 2,6-diethyl A phenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl are preferred.

a2の脂肪族炭化水素基は、鎖式炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
a3は、好ましくは炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基である。
a2及びYa3の置換基としては、好ましくは、ヒドロキシ基である。
The aliphatic hydrocarbon group for X a2 is preferably a chain hydrocarbon group, and more preferably an alkyl group.
Y a3 is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
The substituent for X a2 and Y a3 is preferably a hydroxy group.

モノマー(a1−4)としては、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the monomer (a1-4) include the following monomers.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319

上記モノマーにおいて、Ra32に相当する水素原子がメチル基に置き換わったモノマーも、モノマー(a1−4)の具体例として挙げることができる。
Figure 2013040319

In the above monomer, a monomer in which a hydrogen atom corresponding to R a32 is replaced with a methyl group can also be mentioned as a specific example of the monomer (a1-4).

樹脂(A)が、モノマー(a1−4)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、モノマー(a1−4)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜50モル%の範囲が好ましく、10〜45モル%の範囲がより好ましく、15〜40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 (a1-4), the content thereof is in the range of 10 to 95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable.
When the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1-4), the content thereof is in the range of 5 to 50 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 10-45 mol% is more preferable, and the range of 15-40 mol% is further more preferable.

酸不安定基(2)を有するモノマーとして、例えば、式(a1−5)で表されるモノマー(以下、場合により「モノマー(a1−5)」という。)も用いることができる。

Figure 2013040319
式(a1−5)中、
31は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
〜Lは、酸素原子又は硫黄原子又は−O−(CH2k1−CO−O−で表される基を表す。ここで、k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs1’は、それぞれ独立して、0〜4の整数を表す。 As the monomer having an acid labile group (2), for example, a monomer represented by the formula (a1-5) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-5)”) may also be used.
Figure 2013040319
In formula (a1-5),
R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
L 1 to L 3 represent an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. Here, k1 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
s1 and s1 ′ each independently represents an integer of 0 to 4.

式(a1−5)においては、R31は、水素原子及びメチル基が好ましい。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であると好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
としては、単結合、−CH−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R 31 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)としては、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the monomer (a1-5) include the following monomers.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
上記モノマーにおいて、R31に相当するメチル基が水素原子に置き換わったモノマーも、モノマー(a1−5)の具体例として挙げることができる。
Figure 2013040319
In the above monomer, a monomer in which the methyl group corresponding to R 31 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the monomer (a1-5).

樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜50モル%の範囲が好ましく、10〜45モル%の範囲がより好ましく、15〜40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 in the range of 10 to 95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). Is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is further more preferable.
When the resin (X) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content thereof is in the range of 5 to 50 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 10-45 mol% is more preferable, and the range of 15-40 mol% is further more preferable.

酸不安定基(1)と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する構造単位(a1)として、以下のモノマーに由来する構造単位を用いることができる。

Figure 2013040319
As the structural unit (a1) having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond in the molecule, structural units derived from the following monomers can be used.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

上述したモノマーを用いて樹脂(A)を製造する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%が好ましく、15〜90モル%より好ましく、20〜85モル%がさらに好ましい。
樹脂(X)が、上述したモノマーに由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜50モル%の範囲が好ましく、10〜45モル%の範囲がより好ましく、15〜40モル%の範囲がさらに好ましい。
When manufacturing resin (A) using the monomer mentioned above, 10-95 mol% is preferable with respect to all the structural units (100 mol%) of resin (A), 15-90 mol% is preferable. More preferably, 20-85 mol% is further more preferable.
When the resin (X) has a structural unit derived from the above-described monomer, the content thereof is preferably in the range of 5 to 50 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). The range of 10-45 mol% is more preferable, and the range of 15-40 mol% is further more preferable.

<酸安定構造単位>
樹脂(A)は、酸不安定構造単位(a1)の他に、酸不安定基を有さない構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位」という。)を有していることが好ましい。
なお、樹脂(X)が、構造単位(aa)(又は構造単位(I))及び構造単位(ab)以外に、酸安定構造単位を有していてもよい。酸安定構造単位は、酸安定基を有さないモノマーを用いて共重合することにより、樹脂(A)に導入することができる。
<Acid stable structural unit>
The resin (A) preferably has a structural unit having no acid labile group (hereinafter, sometimes referred to as “acid stable structural unit”) in addition to the acid labile structural unit (a1). .
The resin (X) may have an acid stable structural unit in addition to the structural unit (aa) (or the structural unit (I)) and the structural unit (ab). The acid stable structural unit can be introduced into the resin (A) by copolymerization using a monomer having no acid stable group.

酸安定構造単位は、ヒドロキシ基又はラクトン環を有する構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位(以下、「酸安定構造単位(a2)」という場合がある。)及び/又はラクトン環を有する酸安定構造単位(以下、「酸安定構造単位(a3)」という場合がある。)を有する樹脂(A)を使用することにより、レジストの解像度及びレジストパターンの基板への密着性を向上させることができる。   The acid stable structural unit is preferably a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring. An acid stable structural unit having a hydroxy group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2)”) and / or an acid stable structural unit having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid stable structural unit (a3)”). In some cases, the resolution of the resist and the adhesion of the resist pattern to the substrate can be improved.

<酸安定構造単位(a2)>
本発明のレジスト組成物を、KrFエキシマレーザ(波長:248nm)を露光源とする露光、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線を露光源とする露光に用いる場合には、酸安定構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位(a2−0)を樹脂(A)に導入することが好ましい。
一方、短波長のArFエキシマレーザ(波長:193nm)を露光源とする露光を用いる場合は、酸安定構造単位(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定構造単位を樹脂(A)に導入することが好ましい。このように、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は各々、レジストパターンを製造する際の露光源によって好ましいものを選ぶことができるが、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)1種のみを有していてもよく、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)2種以上を有していてもよく、或いは、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)と、それ以外の酸安定構造単位(a2)とを組み合わせて有していてもよい。
<Acid stable structural unit (a2)>
When the resist composition of the present invention is used for exposure using a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) as an exposure source, or exposure using a high energy beam such as an electron beam or EUV light as an exposure source, an acid stable structural unit ( As a2), it is preferable to introduce an acid stable structural unit (a2-0) having a phenolic hydroxy group into the resin (A).
On the other hand, when using exposure using a short wavelength ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source, an acid stable structural unit represented by the formula (a2-1) described later is used as the acid stable structural unit (a2). It is preferable to introduce into the resin (A). Thus, each of the acid stable structural units (a2) possessed by the resin (A) can be selected according to the exposure source used for producing the resist pattern, but the acid stable structural units possessed by the resin (A) ( a2) may have only one type of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source, and two or more types of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source. Or an acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source and a combination of other acid stable structural units (a2).

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

Figure 2013040319
式(a2−0)中、
a30は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
a31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31は同一又は相異なる。 <Acid stable structural unit (a2-0)>
Examples of the acid stable structural unit (a2) include those represented by the following formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-0)”).
Figure 2013040319
In formula (a2-0),
R a30 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a31 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R a31 are the same or different.

a30のハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基及びハロゲン原子は、式(a1−4)のRa32で例示したものと同じである。これらのうち、Ra30は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、炭素数1又は2のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
a31のアルコキシ基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
maは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
Alkyl group and a halogen atom which may 1 to 6 carbon atoms having a halogen atom of R a30 are the same as those exemplified in R a32 of formula (a1-4). Among these, R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
As the alkyl group for R a31 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
The alkoxy group for R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.

酸安定構造単位(a2−0)を誘導するモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
上記のモノマーにおいて、ベンゼン環に結合しているメチル基、エチル基等を、Ra31として例示したその他の置換基に置き換えたものも、酸安定モノマー(a2−0)の具体例として挙げることができる。 Examples of the monomer for deriving the acid stable structural unit (a2-0) include the following.
Figure 2013040319
In the above monomers, those in which the methyl group, ethyl group, etc. bonded to the benzene ring are replaced with other substituents exemplified as R a31 may be mentioned as specific examples of the acid stable monomer (a2-0). it can.

酸安定モノマー(a2−0)を用いて樹脂(A)を製造する場合、酸安定モノマー(a2−0)にあるフェノール性ヒドロキシ基が保護基で保護されているモノマーを用いることもできる。保護基としては、例えば、酸又は塩基で脱離する保護基などが好ましい。酸又は塩基で脱離する保護基で保護されたフェノール性ヒドロキシ基は、酸又は塩基との接触により、脱保護することができる。ただし、樹脂(A)は、酸不安定基を含む構造単位(a1)を有しているので、保護基で保護されたフェノール性ヒドロキシ基を脱保護する際には、構造単位(a1)の酸不安定基を著しく損なわないよう、塩基との接触により、脱保護することが好ましい。保護基としては、例えば、アセチル基、ベンゾイル基等が好ましい。塩基としては、例えば、4−ジメチルアミノビリジン、トリエチルアミン等が挙げられる。   When the resin (A) is produced using the acid stable monomer (a2-0), a monomer in which the phenolic hydroxy group in the acid stable monomer (a2-0) is protected with a protecting group can also be used. As the protecting group, for example, a protecting group capable of leaving with an acid or a base is preferable. A phenolic hydroxy group protected with a protecting group capable of leaving with an acid or a base can be deprotected by contact with an acid or a base. However, since the resin (A) has a structural unit (a1) containing an acid labile group, when the phenolic hydroxy group protected with a protecting group is deprotected, the structural unit (a1) Deprotection by contact with a base is preferred so that the acid labile group is not significantly impaired. As the protective group, for example, an acetyl group, a benzoyl group and the like are preferable. Examples of the base include 4-dimethylaminoviridine, triethylamine and the like.

なかでも、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。これらの化合物は、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。   Of these, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable. As these compounds, those obtained by protecting a phenolic hydroxy group with an appropriate protecting group can also be used.

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

<酸安定構造単位(a2−1)>
酸安定構造単位(a2−1)としては、以下の式(a2−1)(以下、「酸安定構造単位(a2−1)」という場合がある。)で表される構造単位が挙げられる。

Figure 2013040319
式(a2−1)中、
a3は、酸素原子又は−O−(CH2k2−CO−O−(k2は1〜7の整数を表す。)を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。 <Acid stable structural unit (a2-1)>
Examples of the acid stable structural unit (a2-1) include structural units represented by the following formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-1)”).
Figure 2013040319
In formula (a2-1),
L a3 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7), and * represents a bond with a carbonyl group (—CO—). Represent.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.

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

酸安定構造単位(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
As an acid stable structural unit (a2-1), the following are mentioned, for example.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
上記の構造単位において、Ra14に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a2−1)の具体例として挙げることができる。
Figure 2013040319
In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R a14 is replaced with a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (a2-1).

なかでも、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−13)及び式(a2−1−15)のいずれかで表される酸安定構造単位(a2−1)並びにこれらの酸安定構造単位(a2−1)のRa14に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が好ましく、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−13)及び式(a2−1−15)のいずれかで表される酸安定構造単位がさらに好ましい。
これらの酸安定構造単位(a2−1)を有する樹脂(A)は、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イルオキシカルボニル)メチルなどを、樹脂(A)製造用のモノマーとして用いればよい。
Among them, an acid stable structural unit represented by any one of formula (a2-1-1), formula (a2-1-2), formula (a2-1-13) and formula (a2-1-15) ( a2-1) and structural units in which the methyl group corresponding to R a14 of these acid stable structural units (a2-1) is replaced by a hydrogen atom are preferred, and are represented by formulas (a2-1-1) and (a2-1-1- 2) The acid stable structural unit represented by any one of formula (a2-1-13) and formula (a2-1-15) is more preferred.
Resin (A) which has these acid stable structural units (a2-1) is 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate or (meth) What is necessary is just to use acrylic acid 1- (3,5-dihydroxyadamantane-1-yloxycarbonyl) methyl etc. as a monomer for resin (A) manufacture.

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

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

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

Figure 2013040319
[式(a3−1)中、
a4は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18は、水素原子又はメチル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、p1が2以上の場合、複数のRa21は同一又は相異なる。
式(a3−2)中、
a5は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。
a22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、q1が2以上の場合、複数のRa22は同一又は相異なる。
式(a3−3)中、
a6は、酸素原子又は−O−(CH2k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。
a23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、r1が2以上の場合、複数のRa23は同一又は相異なる。] The acid stable structural unit (a3) is preferably one represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). Resin (A) may have only 1 type among these, and may have 2 or more types. In the following description, what is represented by the formula (a3-1) is referred to as “acid-stable structural unit (a3-1)”, and what is represented by the formula (a3-2) is “acid-stable structural unit ( a3-2) ”, and the compound represented by formula (a3-3) may be referred to as“ acid-stable structural unit (a3-3) ”.
Figure 2013040319
[In the formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 represents a hydrogen atom or a methyl group.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when p1 is 2 or more, the plurality of R a21 are the same or different.
In formula (a3-2),
L a5 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
q1 represents an integer of 0 to 3.
R a22 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when q1 is 2 or more, the plurality of R a22 are the same or different.
In formula (a3-3),
L a6 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r1 represents an integer of 0 to 3.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when r1 is 2 or more, the plurality of R a23 are the same or different. ]

式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、式(a2−1)のLa3で説明したものが挙げられる。
a4〜La6は、それぞれ独立に、酸素原子又は、k3が1〜4の整数である*−O−(CH2k3−CO−O−で表される基が好ましく、酸素原子及び、*−O−CH2−CO−O−がより好ましく、さらに好ましくは酸素原子である。
a18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。
In formula (a3-1) to formula (a3-3), examples of L a4 to L a6 include those described for L a3 in formula (a2-1).
L a4 to L a6 are each independently an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— in which k3 is an integer of 1 to 4, preferably an oxygen atom and * —O—CH 2 —CO—O— is more preferable, and an oxygen atom is more preferable.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 or 1.

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

Figure 2013040319
Examples of the acid stable structural unit (a3-1) having a γ-butyrolactone ring include the following.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定構造単位(a3−2)としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the acid stable structural unit (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

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

Figure 2013040319
上記の構造単位において、Ra18〜Ra20相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、各々酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)の具体例として挙げることができる。また、この例示において、ラクトン環が有する置換基(Ra21〜Ra23)としてメチル基を有するものも例示したが、このメチル基を上述のような基に置き換えたものも、酸安定構造単位(a3)の具体例として挙げられる。 Examples of the acid stable structural unit (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring include the following.
Figure 2013040319
In the above structural units, the structural units in which the methyl groups corresponding to R a18 to R a20 are replaced by hydrogen atoms are the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit, respectively. It can be mentioned as a specific example of (a3-3). Moreover, in this illustration, those having a methyl group as an example of the substituent (R a21 to R a23 ) of the lactone ring are also exemplified, but those in which this methyl group is replaced with the above-described groups are also acid stable structural units ( Specific examples of a3) are mentioned.

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

樹脂(A)が、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)からなる群より選ばれる酸安定構造単位(a3)を有する場合、その合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜70モル%の範囲が好ましく、10〜65モル%の範囲がより好ましく、10〜60モル%の範囲がさらに好ましい。また、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)それぞれの含有量は、樹脂(A2)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜60モル%の範囲が好ましく、10〜55モル%の範囲がより好ましく、20〜50モル%の範囲がさらに好ましく、20〜45モル%の範囲が一層好ましい。
樹脂(X)が、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)からなる群より選ばれる酸安定構造単位(a3)を有する場合、その合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜70モル%の範囲から選ばれ、10〜65モル%の範囲が好ましく、10〜60モル%の範囲がさらに好ましい。
The resin (A) has an acid stable structural unit (a3) selected from the group consisting of an acid stable structural unit (a3-1), an acid stable structural unit (a3-2), and an acid stable structural unit (a3-3). In this case, the total content is preferably in the range of 5 to 70 mol%, more preferably in the range of 10 to 65 mol%, and more preferably 10 to 60 mol, based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). % Range is more preferred. The content of each of the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2) and the acid stable structural unit (a3-3) is the total structural unit (100 mol%) of the resin (A2). On the other hand, the range of 5-60 mol% is preferable, the range of 10-55 mol% is more preferable, the range of 20-50 mol% is more preferable, and the range of 20-45 mol% is still more preferable.
The resin (X) has an acid stable structural unit (a3) selected from the group consisting of an acid stable structural unit (a3-1), an acid stable structural unit (a3-2), and an acid stable structural unit (a3-3). In this case, the total content is selected from the range of 5 to 70 mol%, preferably 10 to 65 mol%, preferably 10 to 60 mol, based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). % Range is more preferred.

<酸安定モノマー(a4)>
樹脂(A)は、上述の構造単位以外の酸安定モノマー(以下、「酸安定モノマー(a4)」という場合がある)に由来する構造単位を有していてもよい。
酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位は、樹脂(X)が、構造単位(aa)及び構造単位(ab)以外に有することもある構造単位のうち、好ましいものである。
<Acid-stable monomer (a4)>
The resin (A) may have a structural unit derived from an acid-stable monomer other than the above-described structural unit (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4)”).
The structural unit derived from the acid stable monomer (a4) is preferable among the structural units that the resin (X) may have in addition to the structural unit (aa) and the structural unit (ab).

酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(a4−1)で表される無水マレイン酸、式(a4−2)で表される無水イタコン酸、及び、式(a4−3)で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマー(以下、「酸安定モノマー(a4−3)」という場合がある。)などを挙げることができる。

Figure 2013040319
[式(a4−3)中、
a25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、シアノ基、カルボキシ基又は−COORa27〔Ra27は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。但し−COORa27が酸不安定基となるものは除く(すなわち、Ra27は、3級炭素原子が−O−と結合するものを含まない)〕を表すか、或いはRa25及びRa26が結合して−CO−O−CO−を形成する。] The acid stable monomer (a4) is represented by maleic anhydride represented by the following formula (a4-1), itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and formula (a4-3). And an acid-stable monomer having a norbornene ring (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4-3)”).
Figure 2013040319
[In the formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms that may have a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group, or —COOR a27 [R a27 represents 1 to 1 carbon atoms; 18 represents an aliphatic hydrocarbon group, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Provided that —COOR a27 is an acid labile group (that is, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—)), or R a25 and R a26 are bonded. To form -CO-O-CO-. ]

a25及びRa26において、ヒドロキシ基を有していてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基などが好ましい。
a27の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数4〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数4〜12の脂環式炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基などがさらに好ましい。
In R a25 and R a26 , the alkyl group which may have a hydroxy group is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, a 2-hydroxyethyl group, or the like.
The aliphatic hydrocarbon group for R a27 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a carbon number. 4 to 12 alicyclic hydrocarbon groups, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

酸安定モノマー(a4−3)としては、例えば、2−ノルボルネン、2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、5−ノルボルネン−2−メタノール及び5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a4-3) include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, and 5-norbornene-2- Examples thereof include 2-hydroxy-1-ethyl carboxylate, 5-norbornene-2-methanol and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.

樹脂(A)が、式(a4−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a4−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及びモノマー(a4−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる構造単位を有する場合、その合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜30モル%の範囲が好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、式(a4−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a4−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及びモノマー(a4−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる構造単位を有する場合、その合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜30モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
The resin (A) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and a monomer (a4-3). In the case of having a structural unit selected from the group consisting of structural units derived from, the total content is preferably in the range of 2 to 40 mol% with respect to all structural units (100 mol%) of the resin (A), The range of 3-30 mol% is preferable, and the range of 5-20 mol% is more preferable.
Resin (X) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by formula (a4-2), and a monomer (a4-3) In the case of having a structural unit selected from the group consisting of structural units derived from the total content thereof is preferably in the range of 2 to 40 mol% with respect to all structural units (100 mol%) of the resin (X), The range of 3-30 mol% is more preferable, and the range of 5-20 mol% is more preferable.

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

Figure 2013040319
[式(a4−4)中、
a7は、酸素原子又は−T−(CH2k2−CO−O−を(k2は1〜7の整数を表す。Tは酸素原子又はNHである。)表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
a28は、水素原子又はメチル基を表す。
10は、置換基を有していてもよいスルトン環基を表す。] Examples of the acid stable monomer (a4) include those having a sultone ring represented by the formula (a4-4) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-4)”).
Figure 2013040319
[In the formula (a4-4),
L a7 represents an oxygen atom or * -T— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7. T is an oxygen atom or NH), and * represents a carbonyl group Represents the bond hand.
R a28 represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 10 represents a sultone ring group which may have a substituent. ]

スルトン環基に含まれるスルトン環は、脂環式炭化水素に含まれるメチレン基のうち、隣り合うメチレン基2つが、一方が酸素原子、他方がスルホニル基に置き換わったもの、すなわち環骨格中に−O−SO−を有する環であり、下記に示すものなどが挙げられる。スルトン環基の代表例は、下記スルトン環にある水素原子の1つが、結合手に置き換わったものであり、式(a4−4)においてはLa7との結合手が該当する。

Figure 2013040319
置換基を有していてもよいスルトン環基とは、上述の結合手に置き換わった水素原子以外の水素原子がさらに置換基(水素原子以外の1価の基)に置換されたものであり、該置換基は、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフッ化アルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜7のアシル基及び炭素数1〜8のアシルオキシ基などが挙げられる。 The sultone ring contained in the sultone ring group is a methylene group contained in the alicyclic hydrocarbon in which two adjacent methylene groups are replaced with one oxygen atom and the other with a sulfonyl group, that is,- Examples of the ring having O—SO 2 — include those shown below. A typical example of the sultone ring group is one in which one of the hydrogen atoms in the sultone ring shown below is replaced with a bond, and in the formula (a4-4), the bond with L a7 corresponds.
Figure 2013040319
The sultone ring group which may have a substituent is a group in which a hydrogen atom other than a hydrogen atom replaced with the above bond is further substituted with a substituent (a monovalent group other than a hydrogen atom), The substituent is a hydroxy group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, A C1-C7 alkoxycarbonyl group, a C1-C7 acyl group, a C1-C8 acyloxy group, etc. are mentioned.

酸安定モノマー(a4−4)の具体例を示す。

Figure 2013040319
Specific examples of the acid stable monomer (a4-4) are shown below.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
上記のモノマーにおいて、Ra28に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a4−4)の具体例として挙げることができる。
Figure 2013040319
In the above monomer, a structural unit in which a methyl group corresponding to R a28 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a4-4).

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

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

Figure 2013040319
Examples of the acid stable monomer (a4) include a monomer having a fluorine atom as shown below [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-5)” in some cases. ] Can also be used.
Figure 2013040319

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

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−5)に由来する構造単位を有する場合、その合計含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜20モル%の範囲が好ましく、2〜15モル%の範囲がより好ましく、3〜10モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a4−5)に由来する構造単位を有する場合、その合計含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜50モル%の範囲が好ましく、2〜45モル%の範囲がより好ましく、3〜40モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-5), the total content is 1 to 20 mol with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). % Range is preferable, the range of 2-15 mol% is more preferable, and the range of 3-10 mol% is more preferable.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-5), the total content is 1 to 50 mol with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). % Is preferable, the range of 2 to 45 mol% is more preferable, and the range of 3 to 40 mol% is more preferable.

樹脂(A)は、以下に示す式(3)で表される基を有する酸安定モノマー(a4)に由来する構造単位を含有することができる。

Figure 2013040319
[式(3)中、
10は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。] The resin (A) can contain a structural unit derived from the acid stable monomer (a4) having a group represented by the following formula (3).
Figure 2013040319
[In Formula (3),
R 10 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]

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

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

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

Figure 2013040319
上記のモノマーにおいて、部分構造M’を部分構造A’に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−6)の具体例として挙げることができる。
Figure 2013040319
As the acid stable monomer (a4) having a group represented by the formula (3), the following acid stable monomer [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-6)” in some cases. ].
Figure 2013040319
In the above monomer, those in which the partial structure M ′ is replaced with the partial structure A ′ can also be mentioned as specific examples of the acid stable monomer (a4-6).
Figure 2013040319

また、酸安定モノマー(a4−6)としては、以下のものも挙げることができる。

Figure 2013040319
Moreover, the following can also be mentioned as an acid stable monomer (a4-6).
Figure 2013040319

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−6)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a4−6)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜70モル%の範囲が好ましく、3〜60モル%の範囲がより好ましく、5〜50モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-6), the content is 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-6), the content thereof is 1 to 70 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 3 to 60 mol% is more preferable, and the range of 5 to 50 mol% is more preferable.

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

Figure 2013040319
[式(4)中、
11は置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
12は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
は、単結合、−(CHm10−SO−O−*又は−(CHm10−CO−O−*を表し、ここに示す−(CHm10−に含まれるメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよく、−(CHm10−に含まれる水素原子は、フッ素原子に置き換わっていてもよい。
m10は、1〜12の整数を表す。] The resin (A) can contain a structural unit derived from the acid stable monomer (a4) having a group represented by the following formula (4).
Figure 2013040319
[In Formula (4),
R 11 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 12 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom.
A 3 represents a single bond, — (CH 2 ) m 10 —SO 2 —O— * or — (CH 2 ) m 10 —CO—O— *, and methylene contained in — (CH 2 ) m 10 — shown here. The group may be replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, and the hydrogen atom contained in — (CH 2 ) m10 — may be replaced with a fluorine atom.
m10 represents an integer of 1 to 12. ]

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

11としては、以下の基が挙げられる。なお、*は炭素原子との結合手である。

Figure 2013040319
Examples of R 11 include the following groups. Note that * is a bond with a carbon atom.
Figure 2013040319

12における炭素数1〜12の炭化水素基は、鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよい。
脂肪族炭化水素基としては、典型的にはアルキル基であり、その具体例は炭素数が1〜12の範囲において、すでに例示したものを含む。脂環式炭化水素基としては、炭素数が12以下の範囲において、すでに例示したものを含む。
なお、R12が脂肪族炭化水素基である場合、該脂肪族炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子としては、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子及び窒素原子などである〔連結基として、スルホニル基、カルボニル基を含む形態でもよい〕。
このようなヘテロ原子を含むR12としては、以下の基が挙げられる。

Figure 2013040319
The hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 12 may be any of a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group is typically an alkyl group, and specific examples thereof include those already exemplified in the range of 1 to 12 carbon atoms. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include those already exemplified in the range of 12 or less carbon atoms.
In addition, when R < 12 > is an aliphatic hydrocarbon group, this aliphatic hydrocarbon group may contain the hetero atom. The hetero atom is a halogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, a nitrogen atom or the like [a sulfonyl group or a carbonyl group may be included as a linking group].
Examples of R 12 containing such a heteroatom include the following groups.
Figure 2013040319

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

としては、下記に示す基が挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of A 3 include the following groups.
Figure 2013040319

式(4)で表される基を含む酸安定モノマー(a4)としては、以下の酸安定モノマー[以下、場合により「酸安定モノマー(a4−7)」という。]が挙げられる。

Figure 2013040319
[式(a4−7)中、
13は、水素原子又はメチル基を表す。
11、R12及びAは、前記と同義である。] As the acid stable monomer (a4) containing a group represented by the formula (4), the following acid stable monomer [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-7)” in some cases. ].
Figure 2013040319
[In the formula (a4-7),
R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 11 , R 12 and A 3 are as defined above. ]

酸安定モノマー(a4−7)としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
上記のモノマーにおいて、部分構造M’を部分構造A’に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−7)の具体例として挙げることができる。 Examples of the acid stable monomer (a4-7) include the following.
Figure 2013040319
In the above monomer, those in which the partial structure M ′ is replaced with the partial structure A ′ can also be mentioned as specific examples of the acid stable monomer (a4-7).

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−7)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a4−7)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲が好ましく、3〜25モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-7), the content is 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-7), the content thereof is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 3 to 25 mol% is more preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.

酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(a4−8)で示されるモノマー[以下、場合により、「酸安定モノマー(a4−8)」という。]が挙げられる。

Figure 2013040319
[式(a4−8)中、
環Wは、炭素数3〜36の脂肪族炭化水素環を表す。
は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよいが、Aのうち、酸素原子に結合している原子は炭素原子である。
14は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を表す。
15及びR16は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を表す。] As the acid stable monomer (a4), a monomer represented by the following formula (a4-8) [hereinafter referred to as “acid stable monomer (a4-8)” in some cases). ].
Figure 2013040319
[In the formula (a4-8),
Ring W 2 represents an aliphatic hydrocarbon ring of 3 to 36 carbon atoms.
A 4 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, but among A 4 , the atom bonded to the oxygen atom is a carbon atom.
R 14 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]

環Wは、単環式又は多環式の炭素数3〜36の脂肪族炭化水素環であり、その炭素数は5〜18の範囲が好ましく、6〜12の範囲がより好ましい。すなわち、式(a4−8)において

Figure 2013040319
で示される部分構造は、式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素を構成する水素原子の1個がAとの結合手に、脂環式炭化水素環原子に含まれる炭素原子の1つに結合している2つの水素原子が、−O−CO−R15及び−O−CO−R16との結合手に置き換わったものを挙げることができる。
環Wの脂肪族環は、シクロヘキサン環、アダマンタン環、ノルボルナン環及びノルボルネン環が特に好ましい。 Ring W 2 is a monocyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbon ring having a carbon number of 3 to 36, the number of carbon atoms is preferably from 5 to 18, 6 to 12 more preferably in the range of. That is, in formula (a4-8)
Figure 2013040319
Partial structure represented in the formula (KA-1) ~ expression bond one hydrogen atom constituting the alicyclic hydrocarbon (KA-22) is the A 4, an alicyclic hydrocarbon ring atoms Can be mentioned in which two hydrogen atoms bonded to one of the carbon atoms contained in is replaced with a bond to —O—CO—R 15 and —O—CO—R 16 .
The aliphatic ring of ring W 2 is particularly preferably a cyclohexane ring, an adamantane ring, a norbornane ring or a norbornene ring.

の脂肪族炭化水素基は、炭素数が17以下の範囲において、すでに例示したアルカンジイル基及び2価の脂環式炭化水素基を挙げることができ、炭素数が17以下の範囲であれば、アルカンジイル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた脂肪族炭化水素基であってもよい。また、Aの脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。
脂肪族炭化水素基としては、以下の式(X−A)、式(X−B)又は式(X−C)で表される基などが挙げられる。

Figure 2013040319
式中、
X1及びXX2は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を表し、XX1及びXX2がともに単結合であることはなく、式(X−A)、式(X−B)又は式(X−C)で表される基の総炭素数はそれぞれ17以下である。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group for A 4 include the alkanediyl groups and divalent alicyclic hydrocarbon groups exemplified above in the range of 17 or less carbon atoms, and those having a carbon number of 17 or less. For example, it may be an aliphatic hydrocarbon group in which an alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined. Further, the aliphatic hydrocarbon group of A 4 may have a substituent.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include groups represented by the following formula (X x -A), formula (X x -B), or formula (X x -C).
Figure 2013040319
Where
X X1 and X X2 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and X X1 and X X2 are not both single bonds, The total number of carbon atoms of the group represented by (X x -A), formula (X x -B) or formula (X x -C) is 17 or less.

の脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基としては、例えば、式(aa)のAaa1の炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基で例示したものが挙げられる。
なかでも、Aは、単結合、*−(CHs1−CO−O−(*は−O−との結合手を表し、s1は1〜6の整数を表す。)で表される基が好ましく、単結合又は*−CH−CO−O−(*は−O−との結合手を表す。)で表される基がより好ましい。
Examples of the group in which the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group of A 4 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include a methylene group contained in the hydrocarbon group of A aa1 in the formula (aa) as an oxygen atom or a carbonyl group. And those exemplified by the group replaced by.
Among them, A 4 represents a single bond, * - (CH 2) s1 -CO-O - (* represents a binding position to -O-, s1 is an integer of 1-6.) Represented by A group is preferable, and a group represented by a single bond or * —CH 2 —CO—O— (* represents a bond to —O—) is more preferable.

14〜R16のアルキル基としては、炭素数が1〜6の範囲において、その具体例は、すでに例示したものを含む。ハロアルキル基としては、フッ素原子を有するアルキル基が特に好ましい。R15及びR16のハロアルキル基としては、好ましくは、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基及びペルフルオロブチル基などであり、より好ましくは、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基である。
14は、水素原子又はメチル基が好ましい。
Specific examples of the alkyl group represented by R 14 to R 16 include those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. As the haloalkyl group, an alkyl group having a fluorine atom is particularly preferable. The haloalkyl group for R 15 and R 16 is preferably a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, or the like, more preferably a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, or a perfluoropropyl group. It is.
R 14 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

酸安定モノマー(a4−8)としては、以下に示すものが挙げられる。以下の式において、R14〜R16及びAは、前記と同義である。

Figure 2013040319

これらの中でも、
Figure 2013040319
で示される酸安定モノマー(a4−8)がより好ましい。 Examples of the acid stable monomer (a4-8) include those shown below. In the following formulae, R 14 to R 16 and A 4 are as defined above.
Figure 2013040319

Among these,
Figure 2013040319
The acid-stable monomer (a4-8) shown by these is more preferable.

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

Figure 2013040319
上記のモノマーにおいて、R14に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a4−8)の具体例として挙げることができる。 Specific examples of the acid-stable monomer (a4-8) include those represented below.
Figure 2013040319
In the above monomer, a structural unit in which a methyl group corresponding to R 14 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a4-8).

酸安定モノマー(a4−8)は、例えば、式(a4−8−a)で表される化合物と、式(a4−8−b)で表される化合物とを反応させることにより製造することができる。
式(a4−8−a)で表される化合物は、例えば、特開2002−226436号公報に記載されている1−メタクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタンなどが挙げられる。
式(a4−8−b)で表される化合物としては、例えば、ペンタフルオロプロピオン酸無水物、ヘプタフルオロ酪酸無水物及びトリフルオロ酢酸無水物などが挙げられる。
この反応は、用いる式(a4−8−b)で表される化合物の沸点温度付近で加温することにより、実施することが好ましい。

Figure 2013040319
[式(a4−8−a)及び式(a4−8−b)中の符号はいずれも、前記と同義である。] The acid stable monomer (a4-8) can be produced, for example, by reacting a compound represented by the formula (a4-8-a) with a compound represented by the formula (a4-8-b). it can.
Examples of the compound represented by the formula (a4-8-a) include 1-methacryloyloxy-4-oxoadamantane described in JP-A-2002-226436.
Examples of the compound represented by the formula (a4-8-b) include pentafluoropropionic anhydride, heptafluorobutyric anhydride, and trifluoroacetic anhydride.
This reaction is preferably carried out by heating near the boiling point of the compound represented by the formula (a4-8-b) to be used.
Figure 2013040319
[The symbols in formula (a4-8-a) and formula (a4-8-b) are as defined above. ]

樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−8)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。
樹脂(X)が、酸安定モノマー(a4−8)に由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂(X)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜30モル%の範囲が好ましく、3〜25モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。
When the resin (A) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-8), the content is 5 to 90 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.
When the resin (X) has a structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-8), the content thereof is 1 to 30 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (X). Is preferable, the range of 3 to 25 mol% is more preferable, and the range of 5 to 20 mol% is more preferable.

<樹脂の製造方法>
樹脂(X)は、化合物(aa’)と化合物(ab’)とを重合させることで、あるいは化合物(aa’)と、化合物(ab’)と、他の構造単位を誘導するモノマーとを重合することで得ることができる。
他の構造単位を誘導するモノマーとしては、好ましくは、酸安定モノマー(a4)であり、より好ましくは、酸安定モノマー(a4−6)及び/又は酸安定モノマー(a4−7)であり、さらに好ましくは、酸安定モノマー(a4−6)である。
<Production method of resin>
Resin (X) polymerizes compound (aa ′) and compound (ab ′), or polymerizes compound (aa ′), compound (ab ′), and a monomer that derives another structural unit. You can get it.
The monomer for deriving another structural unit is preferably an acid stable monomer (a4), more preferably an acid stable monomer (a4-6) and / or an acid stable monomer (a4-7), Preferably, it is an acid stable monomer (a4-6).

樹脂(A)は、構造単位(a1)を誘導するモノマー[好ましくは、構造単位(a1−1)又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー]を重合させたものであり、より好ましくは構造単位(a1)を誘導するモノマーと、酸安定構造単位を誘導するモノマーとを共重合させたものであり、さらに好ましくは、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー、酸安定構造単位(a2)及び/又は酸安定構造単位(a3)を誘導するモノマーを共重合させたものである。
樹脂(A)は、構造単位(a1)として、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)のうち、少なくとも1種を有することが好ましく、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)を有することがさらに好ましい。酸安定構造単位(a2)としては、ヒドロキシアダマンチル基を有する構造単位(a2−1)を用いることが好ましい。酸安定構造単位(a3)としては、γ−ブチロラクトン環を有する酸安定構造単位(a3−1)及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定構造単位(a3−2)の少なくとも1種を有することが好ましい。
The resin (A) is obtained by polymerizing a monomer that derives the structural unit (a1) [preferably a monomer that induces the structural unit (a1-1) or the structural unit (a1-2)], and more preferably A monomer derived from the structural unit (a1) and a monomer derived from the acid stable structural unit are copolymerized, and more preferably, the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2). Is a copolymer of a monomer that induces acid, an acid stable structural unit (a2) and / or a monomer that induces acid stable structural unit (a3).
The resin (A) preferably has at least one of the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) having an adamantyl group as the structural unit (a1), and the structural unit having an adamantyl group More preferably, it has (a1-1). As the acid stable structural unit (a2), it is preferable to use a structural unit (a2-1) having a hydroxyadamantyl group. The acid stable structural unit (a3) includes at least an acid stable structural unit (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and an acid stable structural unit (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring. It is preferable to have one.

樹脂(A)が酸安定構造単位を有する場合、構造単位(a1)の含有量を基準にして、酸安定性構造単位の含有量を定めるとよい。構造単位(a1)の含有量と酸安定性構造単位の含有量との比は、〔構造単位(a1)〕/〔酸安定構造単位〕で表して、好ましくは10〜80モル%/90〜20モル%であり、より好ましくは20〜60モル%/80〜40モル%である。
構造単位(a1)がアダマンタン環を有する構造単位、特に構造単位(a1−1)を含む場合、構造単位(a1)の総量(100モル%)に対して、構造単位(a1−1)の割合を15モル%以上とすることが好ましい。このようにすると、樹脂(A)を含有する本レジスト組成物から得られるレジストパターンのドライエッチング耐性がより良好になる傾向がある。
なお、樹脂(X)が酸安定構造単位を有する場合には、樹脂(X)が有する構造単位(aa)及び構造単位(ab)が、酸の作用により、O−Aaa1結合及びO−Aab1結合が切断されるかどうかを考慮して、構造単位(aa)の一部又は全部が構造単位(a1)に該当するか、構造単位(ab)の一部又は全部が構造単位(a1)に該当するかどうかを判定してから、構造単位(aa)及び構造単位(ab)以外の酸安定構造単位の含有量を算出することが好ましい。
When the resin (A) has an acid stable structural unit, the content of the acid stable structural unit may be determined based on the content of the structural unit (a1). The ratio between the content of the structural unit (a1) and the content of the acid-stable structural unit is represented by [structural unit (a1)] / [acid-stable structural unit], and preferably 10 to 80 mol% / 90 to It is 20 mol%, More preferably, it is 20-60 mol% / 80-40 mol%.
When the structural unit (a1) includes a structural unit having an adamantane ring, particularly the structural unit (a1-1), the ratio of the structural unit (a1-1) to the total amount (100 mol%) of the structural unit (a1) Is preferably 15 mol% or more. If it does in this way, there exists a tendency for the dry etching tolerance of the resist pattern obtained from this resist composition containing resin (A) to become more favorable.
In the case where the resin (X) has an acid stable structural unit, the structural unit (aa) and the structural unit (ab) of the resin (X) are converted into an O-A aa1 bond and an O-A by the action of an acid. In consideration of whether or not the ab1 bond is broken, a part or all of the structural unit (aa) corresponds to the structural unit (a1), or a part or all of the structural unit (ab) is the structural unit (a1). It is preferable to calculate the content of acid-stable structural units other than the structural unit (aa) and the structural unit (ab) after determining whether or not this is true.

本レジスト組成物においては、樹脂(X)と樹脂(A)とを組み合わせて用いる場合、その混合質量比は、樹脂と後述する酸発生剤との相互作用により、本レジスト組成物によってレジストパターンが製造できるように、適宜調整する。例えば、混合質量比は、樹脂(X)が酸不安定基(a1)を有する場合、樹脂(A)10質量部に対して、樹脂(X)は、0.1〜100質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましい。
樹脂(X)が酸不安定基(a1)を有さない場合、樹脂(A)10質量部に対して、樹脂(X)は、0.01〜2質量部が好ましく、0.1〜1質量部がより好ましい。
In the present resist composition, when the resin (X) and the resin (A) are used in combination, the mixing mass ratio is determined by the resist composition due to the interaction between the resin and an acid generator described later. It adjusts suitably so that it can manufacture. For example, when the resin (X) has an acid labile group (a1), the mixing mass ratio is preferably 0.1 to 100 parts by mass of the resin (X) with respect to 10 parts by mass of the resin (A). 1-50 mass parts is more preferable.
When resin (X) does not have an acid labile group (a1), 0.01-2 mass parts of resin (X) are preferable with respect to 10 mass parts of resin (A), 0.1-1 Part by mass is more preferable.

樹脂(X)及び樹脂(A)は、上述したモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)に供し、重合(共重合)することにより製造できる。
樹脂(X)の重量平均分子量は、好ましくは5,000以上が、より好ましくは8,000以上、さらに好ましくは10,000以上である。また、好ましくは80,000以下、より好ましくは60,000以下、さらに好ましくは50,000以下である。
樹脂(A)の重量平均分子量は、2,500以上50,000以下が好ましく、3,000以上30,000以下がさらに好ましい。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものである。この分析の詳細な分析条件は、本願の実施例に記載する。
Resin (X) and resin (A) can be produced by subjecting the above-described monomers to a known polymerization method (for example, radical polymerization method) and polymerizing (copolymerizing) the same.
The weight average molecular weight of the resin (X) is preferably 5,000 or more, more preferably 8,000 or more, and still more preferably 10,000 or more. Moreover, Preferably it is 80,000 or less, More preferably, it is 60,000 or less, More preferably, it is 50,000 or less.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably from 2,500 to 50,000, and more preferably from 3,000 to 30,000.
A weight average molecular weight is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis. Detailed analysis conditions for this analysis are described in the Examples of the present application.

<酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)>
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物においては、いずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。イオン系酸発生剤は、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩及びヨードニウム塩など)が挙げられる。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン及びスルホニルメチドアニオンなどが挙げられる。
<Acid generator (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”)>
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type, and any of them may be used in the resist composition of the present invention. Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include an onium salt containing an onium cation (for example, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, and an iodonium salt). Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.

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

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

Figure 2013040319
式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。 The acid generator contained in the resist composition is preferably an acid generator represented by the following formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B1)”). In the following description, among the acid generators (B1), Z + having a positive charge is referred to as “organic cation”, and a negative charge obtained by removing the organic cation is referred to as “sulfonate anion”. There is.
Figure 2013040319
In formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a C 1-17 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. May be.
Z + represents an organic cation.

1及びQ2のペルフルオロアルキル基としては、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価の脂肪族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−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイル基に、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の脂環式炭化水素基;
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 aliphatic hydrocarbon group represented by L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic hydrocarbon group. A combination of two or more of the groups may be used.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group;
An alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group); For example, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl A branched alkanediyl group such as a 2-methylbutane-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の脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−6)が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側でC(Q1)(Q2)−と結合し、右側で−Yと結合する。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。

Figure 2013040319
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b4は、炭素数1〜13の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
b5は、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb6及びLb7の合計炭素数の上限は16である。
b8は、炭素数1〜14の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の2価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。 Examples of those in which the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group of L b1 is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include formulas (b1-1) to (b1-6). Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) are described together the left and right in the equation (B1), the left C (Q 1) (Q 2 ) - bound to, the right side Combines with -Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).
Figure 2013040319
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a C 1-15 divalent aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b3 represents a single bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b4 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12.

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

式(b1−1)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 2013040319

式(b1−2)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 2013040319

式(b1−3)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 2013040319

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 2013040319
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 2013040319

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 2013040319
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 2013040319

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 2013040319
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 2013040319

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

Yの脂肪族炭化水素基としては、アルキル基及び脂環式炭化水素が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、1−メチルエチル基(イソプロピル基)、1,1−ジメチルエチル基(tert−ブチル基)、2,2−ジメチルエチル基、プロピル基、1−メチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1−エチルプロピル基、ブチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−プロピルブチル基、ペンチル基、1−メチルペンチル基、ヘキシル基、1,4−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、1−メチルヘプチル基、オクチル基、メチルオクチル基、メチルノニル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の直鎖又は分岐のアルキル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、以下の式(Y1)〜式(Y11)で表される基等が挙げられる。
なかでも、Yは、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数3〜12の脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基がより好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group for Y include an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, 1-methylethyl group (isopropyl group), 1,1-dimethylethyl group (tert-butyl group), 2,2-dimethylethyl group, propyl group, 1- Methylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, butyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-propylbutyl group, pentyl group, 1-methylpentyl group Hexyl group, 1,4-dimethylhexyl group, heptyl group, 1-methylheptyl group, octyl group, methyloctyl group, methylnonyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, etc. Examples thereof include a chain or branched alkyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include groups represented by the following formulas (Y1) to (Y11).
Among these, Y is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms.

Yの脂肪族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に置き換わった基としては、例えば、上述したアルキル基に含まれる−CH−が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基、環状エーテル基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった基)、環状ケトン基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つがカルボニル基に置き換わった基)、スルトン環基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基)及びラクトン環基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基)などが挙げられる。
具体的には、以下の式(Y12)〜式(Y26)で表される基等が挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the group in which the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group of Y is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group, or a carbonyl group include, for example, —CH 2 — contained in the alkyl group described above is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Groups, cyclic ether groups (groups in which one or two methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group are replaced with oxygen atoms), cyclic ketone groups (one of the methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group) Or a group in which two are replaced by a carbonyl group), a sultone ring group (a group in which two adjacent methylene groups in an alicyclic hydrocarbon group are replaced by an oxygen atom and a sulfonyl group, respectively) and a lactone Ring groups (two methylene groups adjacent to each other among the methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group were replaced with oxygen atoms and carbonyl groups, respectively. ), And the like.
Specific examples include groups represented by the following formulas (Y12) to (Y26).
Figure 2013040319

Yの脂環式炭化水素基の好ましい基は、以下に示す式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)、式(Y16)及び式(Y19)のいずれか、より好ましくは、式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)及び式(Y19)のいずれか、さらに好ましくは、式(Y11)及び式(Y14)のいずれかで表される脂環式炭化水素基である。   A preferred group of the alicyclic hydrocarbon group of Y is any one of the following formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15), formula (Y16), and formula (Y19), more preferably formula (Y Y11), a formula (Y14), a formula (Y15), and a formula (Y19), and more preferably an alicyclic hydrocarbon group represented by any one of the formula (Y11) and the formula (Y14).

Yにおける脂肪族炭化水素基の置換基は、例えば、ハロゲン原子(但し、フッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2j2−O−CO−Rb1で表される基(式中、Rb1は、炭素数1〜16の炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)などが挙げられる。Yの置換基である芳香族炭化水素基及びアラルキル基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基をさらに有していてもよい。 Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group in Y include a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and carbon. An aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group, or a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 (wherein R b1 is a carbon number of 1; Represents a hydrocarbon group of ˜16. J2 represents an integer of 0 to 4). The aromatic hydrocarbon group and aralkyl group which are substituents for Y may further have, for example, an alkyl group, a halogen atom or a hydroxy group.

ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、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、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、トリチル、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、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the hydroxy group-containing alkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group, n-hexoxy group and the like.
As aromatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl Groups, anthryl 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, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl group, naphthylethyl group and the like.
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.

Yとしては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of Y include the following.
Figure 2013040319

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

Yは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、さらに好ましくはアダマンチル基、オキソアダマンチル基及びヒドロキシアダマンチル基である。   Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, more preferably an adamantyl group which may have a substituent, and more preferably an adamantyl group. A group, an oxoadamantyl group and a hydroxyadamantyl 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、置換基の定義は上記と同じ意味であり、置換基Rb2及びRb3は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基(好ましくは、メチル基)を表す。
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたアニオンが挙げられる。

Figure 2013040319
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 formulae, the definition of the substituent has the same meaning as described above, and the substituents R b2 and R b3 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group).
Specific examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include the anions described in JP 2010-204646 A.
Figure 2013040319

さらに、好ましくは、Lb1が式(b1−1)で表される基であり、Yが式(Y1)又は式(Y2)で表される脂環式炭化水素基であるスルホン酸アニオンである。
Yが無置換の脂肪族炭化水素基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−0)〜式(b1−s−9)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2013040319
Further preferably, it is a sulfonate anion in which L b1 is a group represented by the formula (b1-1) and Y is an alicyclic hydrocarbon group represented by the formula (Y1) or the formula (Y2). .
Examples of the sulfonate anion in which Y is an unsubstituted aliphatic hydrocarbon group include those represented by any of the following formulas (b1-s-0) to (b1-s-9).
Figure 2013040319

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

Figure 2013040319
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group include those represented by any of the following formulas (b1-s-10) to (b1-s-18). .
Figure 2013040319

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

Figure 2013040319
Examples of the sulfonate anion in which Y is a cyclic ketone group include those represented by any of the following formulas (b1-s-19) to (b1-s-29).
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

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

Figure 2013040319
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic group include those represented by any of the following formulas (b1-s-30) to (b1-s-35). It is done.
Figure 2013040319

Yが、前記ラクトン環基又は前記スルホン酸環基であるスルホン酸アニオンとしては、以下の式(b1−s−36)〜式(b1−s−41)のいずれかで表されるものが挙げられる。

Figure 2013040319
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group or the sulfonic acid ring group include those represented by any of the following formulas (b1-s-36) to (b1-s-41). It is done.
Figure 2013040319

酸発生剤(B1)中の有機カチオン(Z+)は例えば、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、有機ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオンなどが挙げられ、好ましくは有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオン、より好ましくは、以下の式(b2−1)式(b2−4)のいずれかで表される有機カチオンである。

Figure 2013040319
式(b2−1)〜式(b2−4)において、
b4、Rb5及びRb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表す。該炭化水素基は、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が好ましく、該アルキル基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を有していてもよく、該脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。
b7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
b9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表すか、Rb9とRb10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。
b12は、炭素数1〜18の炭化水素基を表す。該炭化水素基において、芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基を有していてもよい。
b11とRb12は、それらが結合する−CH−CO−とともに3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよい。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。 Examples of the organic cation (Z + ) in the acid generator (B1) include an organic onium cation such as an organic sulfonium cation, an organic iodonium cation, an organic ammonium cation, an organic benzothiazolium cation, and an organic phosphonium cation. An organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, and an organic cation represented by any of the following formulas (b2-1) and (b2-4) is more preferable.
Figure 2013040319
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 , R b5 and R b6 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. The hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alkyl group is a hydroxy group, It may have an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group may be a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or glycidyl. The aromatic hydrocarbon group may have an oxy group, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen 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. It may have 12 alkoxy groups.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or R b9 and R b10 together with a sulfur atom to which they are bonded. They are bonded to 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.
R b12 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. In the hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. It may have an alkylcarbonyloxy group.
R b11 and R b12 may form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring) with —CH—CO— to which they are bonded. The methylene group contained in the ring 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、酸素原子又は硫黄原子を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上であるとき、複数のRb13は同一又は相異なり、p2が2以上であるとき、複数のRb14は同一又は相異なり、s2が2以上であるとき、複数のRb15は同一又は相異なり、t2が2以上であるとき、複数のRb18は同一又は相異なる。
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 an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 are the same or different. When p2 is 2 or more, the plurality of R b14 are the same or different. When s2 is 2 or more, the plurality of R b15 are the same. Or, when t2 is 2 or more, the plurality of R b18 are the same or different.

アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の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。*は、アダマンタン環又はシクロヘキサン環との結合手を表す。

Figure 2013040319
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. .
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and dimethylcyclohexane. Examples thereof include a cycloalkyl group such as a hexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic saturated hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, methylnorbornyl group, and the following groups. * Represents a bond with an adamantane ring or a cyclohexane ring.
Figure 2013040319
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl, anthryl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.

アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include 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.

好ましいアルキル基は、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−エチルヘキシル基であり、特に、Rb9〜Rb12のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜12である。
好ましい脂環式炭化水素基は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキル基及びイソボルニル基などである。特に、Rb9〜Rb11の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜18、より好ましくは炭素数4〜12である。
好ましい芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基などが好ましい。
芳香族炭化水素基にアルキル基が置換したものは、典型的にはアラルキル基であり、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
Preferred alkyl groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl and 2-ethylhexyl. In particular, the alkyl group of R b9 to R b12 preferably has 1 to 12 carbon atoms.
Preferred alicyclic hydrocarbon groups are cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) -1 -An alkyl group and an isobornyl group. In particular, the alicyclic hydrocarbon group of R b9 to R b11 preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
Preferred aromatic hydrocarbon groups are phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group and naphthyl group. Etc. are preferable.
An aromatic hydrocarbon group substituted with an alkyl group is typically an aralkyl group, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a trityl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.

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

式(b2−1)〜式(b2−4)で表される有機カチオンとしては、特開2010−204646号公報に記載されたものが挙げられる。
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。

Figure 2013040319
b19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
v2、w2及びx2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。
v2が2以上のとき、複数のRb19は同一又は相異なり、w2が2以上のとき、複数のRb20は同一又は相異なり、x2が2以上のとき、複数のRb21は同一又は相異なる。 As an organic cation represented by Formula (b2-1)-Formula (b2-4), what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned.
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 2013040319
R b19 , R b20 and R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 are the same or different, when w2 is 2 or more, the plurality of R b20 are the same or different, and when x2 is 2 or more, the plurality of R b21 are the same or different. .

b19〜Rb21のアルキル基は、好ましくは炭素数が1〜12である。
脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数が4〜18である。
なかでも、Rb19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基である
The alkyl group of R b19 to R b21 preferably has 1 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms.
Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. Is

好適な有機カチオンであるカチオン(b2−1−1)の具体例を示す。

Figure 2013040319
The specific example of the cation (b2-1-1) which is a suitable organic cation is shown.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

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

Figure 2013040319
Moreover, as an organic cation, the following organic cations can also be mentioned as a suitable thing among the organic cations represented by Formula (b2-3).
Figure 2013040319

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る。これらスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組み合わせを表2に示す。表2において、式(b1−s−1)で表されるスルホン酸アニオンなどを、その式番号に応じて、「(b1−s−1)」などと表し、式(b2−c−1)で表される有機カチオンなどを、その式番号に応じて、「(b2−c−1)」などと表すことにする。   The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonate anion and organic cation. The above-mentioned anions and cations can be arbitrarily combined. Table 2 shows combinations of these sulfonate anions and organic cations. In Table 2, the sulfonate anion represented by the formula (b1-s-1) is represented as “(b1-s-1)” according to the formula number, and the formula (b2-c-1) Is represented by “(b2-c-1)” or the like according to the formula number.

Figure 2013040319
Figure 2013040319

酸発生剤(B1)としては、さらに好ましくは、以下の式(B1−1)〜式(B1−17)のいずれかで表されるものである。中でも、トリフェニルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含む式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)又は式(B1−11)〜(B1−14)で表されるものがより好ましくい。   The acid generator (B1) is more preferably one represented by any of the following formulas (B1-1) to (B1-17). Among them, the formula (B1-2), the formula (B1-3), the formula (B1-6), the formula (B1-7), or the formulas (B1-11) to (B1) containing a triphenylsulfonium cation or a tolylsulfonium cation. What is represented by -14) is more preferable.

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

Figure 2013040319
Figure 2013040319

酸発生剤(B)は、上述したように、酸発生剤(B1)とは異なる酸発生剤を含んでいてもよく、この場合は、酸発生剤(B)の総量における酸発生剤(B1)の含有割合は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。ただし、本発明のレジスト組成物における酸発生剤(B)は、実質的に酸発生剤(B1)のみであることがさらに好ましい。   As described above, the acid generator (B) may contain an acid generator different from the acid generator (B1). In this case, the acid generator (B1) in the total amount of the acid generator (B). ) Is preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. However, it is more preferable that the acid generator (B) in the resist composition of the present invention is substantially only the acid generator (B1).

<塩基性化合物(以下、場合により「塩基性化合物(C)」という。)>
本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、酸を捕捉するという特性を有する化合物、特に、酸発生剤(B)から発生する酸を捕捉する特性を有する化合物である。
塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)で表される化合物〜式(C8)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2013040319
[式(C1)中、
c1、Rc2及びRc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。] <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) is a compound having a property of capturing an acid, particularly a compound having a property of capturing an acid generated from the acid generator (B).
The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by the formula (C1) to a compound represented by the formula (C8), more preferably a compound represented by the formula (C1-1). It is done.
Figure 2013040319
[In the formula (C1),
R c1 , R c2 and R c3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the aromatic hydrocarbon group The hydrogen atom contained is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. It may be. ]

Figure 2013040319
[式(C1−1)中、
c2及びRc3は、前記と同義である。
c4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は、同一又は相異なる。
Figure 2013040319
[In the formula (C1-1),
R c2 and R c3 are as defined above.
R c4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms.
m3 represents an integer of 0 to 3, and when m3 is 2 or more, the plurality of R c4 are the same or different.
]

Figure 2013040319
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、
c5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は、同一又は相異なる。

アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられる。
Figure 2013040319
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4),
R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 are the same or different.
]
Examples of the alkanoyl group include acetyl group, 2-methylacetyl group, 2,2-dimethylacetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pentanoyl group, and 2,2-dimethylpropionyl group.

Figure 2013040319
[式(C5)及び式(C6)中、
c10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
o3及びp3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、o3が2以上であるとき、複数のRc14は同一又は相異なり、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 2013040319
[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 2013040319
[式(C7)及び式(C8)中、
c18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
q3、r3及びs3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、q3が2以上であるとき、複数のRc18は同一又は相異なり、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 2013040319
[In Formula (C7) and Formula (C8),
R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represents an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, 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)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン及び4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンなどが挙げられ、
これらの中でも、ジイソプロピルアニリンが好ましく、2,6−ジイソプロピルアニリン特に好ましい。
Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyl Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonyl Amine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2- Diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like.
Among these, diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is particularly preferable.

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

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

<溶剤(D)>
本発明のレジスト組成物は、溶剤(D)を含むことが好ましい。溶剤(D)は、用いる樹脂(X)などの種類及びその量、酸発生剤の種類及びその量などに応じ、さらに後述するレジストパターンの製造において、基板上に本レジスト組成物を塗布する際の塗布性が良好となるという点から適宜、最適なものを選ぶことができる。
<Solvent (D)>
The resist composition of the present invention preferably contains a solvent (D). The solvent (D) depends on the type and amount of the resin (X) to be used, the type and amount of the acid generator, and the resist composition is applied onto the substrate in the production of a resist pattern described later. From the viewpoint that the applicability of the coating becomes good, an optimal one can be selected as appropriate.

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

<その他の成分>
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、上述の成分以外の構成成分(以下「成分(F)」という場合がある。)を含有していてもよい。成分(F)としては、本技術分野で広く用いられている添加剤であり、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤及び染料などが挙げられる。
<Other ingredients>
The resist composition of the present invention may contain components other than the above-described components (hereinafter sometimes referred to as “component (F)”) as necessary. Component (F) is an additive widely used in this technical field, and examples thereof include a sensitizer, a dissolution inhibitor, a surfactant, a stabilizer, and a dye.

<レジスト組成物の調製>
本発明のレジスト組成物は、樹脂〔特に、樹脂(A)及び樹脂(X)の組み合わせ〕及び酸発生剤、並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)、溶剤(D)及び成分(F)を混合することによって調製することができる。
さらに、必要に応じて成分(F)を混合してもよい。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、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0.01〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin [particularly, a combination of resin (A) and resin (X)], an acid generator, and a basic compound (C), a solvent (D) and components (if necessary). It can be prepared by mixing F).
Furthermore, you may mix a component (F) as needed. The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind etc. of resin, the solubility with respect to solvent (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 0.01 to 0.2 μm.

本発明のレジスト組成物に対する樹脂の含有量は、本発明のレジスト組成物の固形分の総質量に対して、80質量%以上99質量%以下が好ましい。「固形分」とは、本発明のレジスト組成物から溶剤(D)を除いた成分の合計を意味する。固形分及びこれに対する各成分の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。   The content of the resin with respect to the resist composition of the present invention is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the total mass of the solid content of the resist composition of the present invention. “Solid content” means the total of components excluding the solvent (D) from the resist composition of the present invention. The solid content and the content of each component relative thereto can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

本発明のレジスト組成物における酸発生剤の含有量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上であり、好ましくは30質量部以下であり、より好ましくは25質量部以下である。   The content of the acid generator in the resist composition of the present invention is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin. More preferably, it is 25 parts by mass or less.

本発明のレジスト組成物に塩基性化合物(C)を用いる場合、その含有量は、本発明のレジスト組成物の固形分の総質量に対して、0.01〜1質量%程度が好ましい。   When the basic compound (C) is used in the resist composition of the present invention, the content thereof is preferably about 0.01 to 1% by mass relative to the total mass of the solid content of the resist composition of the present invention.

本発明のレジスト組成物に溶剤(D)を用いる場合、その含有量は、樹脂(X)の種類などに応じて適宜調節できる。溶剤(D)の含有量は、本発明のレジスト組成物の総質量に対して、好ましくは90質量%以上、より好ましくは92質量%以上であり、さらに好ましくは94質量%以上であり、好ましくは99質量%以下であり、より好ましくは99.9質量%以下である。
レジスト組成物がこのような含有量で溶剤(D)を含有することにより、後述するレジストパターンの製造方法において、厚み30〜300nm程度の薄い組成物層を形成することができる。
When the solvent (D) is used in the resist composition of the present invention, the content can be appropriately adjusted according to the type of the resin (X). The content of the solvent (D) is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more, and further preferably 94% by mass or more, with respect to the total mass of the resist composition of the present invention. Is 99 mass% or less, More preferably, it is 99.9 mass% or less.
When the resist composition contains the solvent (D) at such a content, a thin composition layer having a thickness of about 30 to 300 nm can be formed in the resist pattern manufacturing method described later.

樹脂〔樹脂(A)及び/又は樹脂(X)〕、酸発生剤、溶剤(D)及び塩基性化合物(C)の各々の含有量は、レジスト組成物を調製する際の各々の使用量により制御可能であり、レジスト組成物を調製後には、本発明のレジスト組成物を、例えばガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー等の公知の分析手段に供して求めることもできる。   The content of each of the resin [resin (A) and / or resin (X)], acid generator, solvent (D) and basic compound (C) depends on the amount used in preparing the resist composition. It is controllable, and after preparing the resist composition, the resist composition of the present invention can be obtained by subjecting it to known analysis means such as gas chromatography and liquid chromatography.

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

<レジストパターンの製造方法>
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) The process of heating the composition layer after exposure, (5) The process of developing the composition layer after a heating is included.

レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーターなど、半導体の微細加工のレジスト材料塗布用として広く用いられている塗布装置によって行うことができる。塗布装置の条件(塗布条件)を種々調節することで、塗布膜の膜厚が調整可能であり、適切な予備実験などを行うことにより、所望の膜厚の塗布膜になるように塗布条件を選ぶことができる。レジスト組成物を塗布する前の基板は、微細加工を実施しようとする種々のものを選ぶことができる。レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜を形成してもよい。反射防止膜は、市販の有機反射防止膜用組成物を用いて形成することができる。   The application of the resist composition onto the substrate can be performed by a coating apparatus such as a spin coater that is widely used for applying a resist material for semiconductor microfabrication. The film thickness of the coating film can be adjusted by variously adjusting the conditions (coating conditions) of the coating apparatus, and the coating conditions can be adjusted so that the coating film has a desired film thickness by performing appropriate preliminary experiments. You can choose. Various substrates to be subjected to microfabrication can be selected as the substrate before applying the resist composition. Before applying the resist composition, the substrate may be washed or an antireflection film may be formed. The antireflection film can be formed using a commercially available composition for organic antireflection films.

乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて(いわゆるプリベーク)行なうか、減圧装置を用いて行うか、あるいは、これらを組み合わせて用いて行なう。これによって、レジスト組成物から溶剤が蒸発して除去され、組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が例示される。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が例示される。 Drying is performed using, for example, a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), a decompressing device, or a combination thereof. As a result, the solvent is removed by evaporation from the resist composition, and a composition layer is formed. As for the temperature in this case, about 50-200 degreeC is illustrated, for example. The pressure is exemplified by about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層を、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、超紫外光(EUV)を照射するものであってもよい。
マスクを介して露光することにより、組成物層には露光された部分(露光部)及び露光されていない部分(未露光部)が生じる。露光部の組成物層では、組成物層に含まれる酸発生剤が露光エネルギーを受けて酸を発生し、さらに発生した酸の作用により、樹脂(A)〔又は酸不安定基を有する場合の樹脂(X)〕にある酸不安定基が脱保護反応を生じ、結果として露光部の組成物層にある樹脂(A)はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。一方、未露光部では露光エネルギーを受けていないため、樹脂(A)はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。このように、露光部にある組成物層と未露光部にある組成物層とは、アルカリ水溶液に対する溶解性が著しく相違することとなる。
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. Further, the exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV).
By exposing through a mask, an exposed part (exposed part) and an unexposed part (unexposed part) are generated in the composition layer. In the composition layer of the exposed portion, the acid generator contained in the composition layer receives exposure energy to generate an acid, and further, by the action of the generated acid, the resin (A) [or having an acid labile group Resin (X)] causes an acid labile group to undergo a deprotection reaction, and as a result, resin (A) in the composition layer of the exposed portion becomes soluble in an aqueous alkali solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (A) remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. Thus, the solubility with respect to aqueous alkali solution will differ significantly between the composition layer in an exposed part, and the composition layer in an unexposed part.

露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)する。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、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。
ここでいう現像とは、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させることにより、露光部の組成物層を該アルカリ水溶液に溶解させ、未露光部の組成物層を基板上に残すことにより、当該基板上にレジストパターンが製造される。アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) in order to promote the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device.
The development referred to here is by bringing the composition layer after heating into contact with an alkaline aqueous solution, thereby dissolving the exposed composition layer in the alkaline aqueous solution and leaving the unexposed composition layer on the substrate. A resist pattern is manufactured on the substrate. The alkaline developer may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention is suitable as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure. is there.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
以下の実施例において、化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型)を用いて確認した。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
In the following examples, the structure of the compound was confirmed by mass spectrometry (LC is Agilent Model 1100, MASS is Agilent LC / MSD Model).
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

合成例1〔式(M−G)で表される化合物の合成〕

Figure 2013040319
式(G−2)で表される化合物88.00部、メチルイソブチルケトン616.00部及びピリジン60.98部を、23℃で30分間攪拌混合し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(G−1)で表される化合物199.17部を、1時間かけて添加した。さらに、これを10℃程度まで昇温し、同温度で1時間攪拌した。得られた反応混合物に、n−へプタン1446.22部及び2%塩酸水溶液703.41部を加え、23℃で30分間攪拌した。攪拌・静置し、分液することにより回収された有機層に、2%塩酸水溶液337.64部を加え、23℃で30分間攪拌、静置し、分液することにより有機層を回収した。回収された有機層に、イオン交換水361.56部を加え、23℃で30分間攪拌、静置し、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液443.92部を仕込み、23℃で30分間攪拌、静置し、分液することにより有機層を回収した。このような洗浄操作を2回繰り返した。回収された有機層に、イオン交換水361.56部を加え、23℃で30分間攪拌、静置し、分液することにより有機層を回収した。このような水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し式(M−G)で表される化合物163.65部を得た。
質量スペクトル:276.0(分子イオンピーク) Synthesis Example 1 [Synthesis of Compound Represented by Formula (MG)]
Figure 2013040319
88.00 parts of the compound represented by the formula (G-2), 616.00 parts of methyl isobutyl ketone and 60.98 parts of pyridine were stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 199.17 parts of the compound represented by the formula (G-1) was added to the obtained mixture over 1 hour. Furthermore, this was heated up to about 10 degreeC and stirred at the same temperature for 1 hour. To the obtained reaction mixture, 1446.22 parts of n-heptane and 703.41 parts of 2% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by stirring and standing, and separating the liquid, 337.64 parts of a 2% hydrochloric acid aqueous solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to separate, and the organic layer was recovered by liquid separation. . To the recovered organic layer, 361.56 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and allowed to stand at 23 ° C. for 30 minutes, followed by liquid separation to wash the organic layer with water. The recovered organic layer was charged with 443.92 parts of a 10% aqueous potassium carbonate solution, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to recover the organic layer. Such washing operation was repeated twice. To the recovered organic layer, 361.56 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and allowed to stand at 23 ° C. for 30 minutes, followed by liquid separation to recover the organic layer. Such washing operation was repeated 5 times. The collected organic layer was concentrated to obtain 163.65 parts of a compound represented by the formula (MG).
Mass spectrum: 276.0 (molecular ion peak)

合成例2:〔式(M−Q)で表される化合物の合成〕

Figure 2013040319
式(Q−2)で表される化合物9.60部、テトラヒドロフラン38.40部及びピリジン5.99部を、23℃で30分間攪拌混合し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(Q−1)で表される化合物14.00部を、1時間かけて添加した。さらに、これを10℃程度まで昇温し、同温度で1時間攪拌した。得られた式(Q−3)で表される化合物を含む反応混合物に、式(Q−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)14.51部及び式(Q−5)で表される化合物8.20部を添加し、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル271.95部及び5%塩酸水溶液16.57部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液63.64部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水67.99部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、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回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物に、酢酸エチル107.71部を添加し完全に溶解するまで攪拌し、n−ヘプタン646.26部を滴下した。滴下終了後、23℃で30分間攪拌し、ろ過することにより、式(M−Q)で表される化合物15.11部を得た。
MS(質量分析):486.2(分子イオンピーク) Synthesis Example 2: [Synthesis of Compound Represented by Formula (MQ)]
Figure 2013040319
9.60 parts of the compound represented by the formula (Q-2), 38.40 parts of tetrahydrofuran and 5.99 parts of pyridine were stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 14.00 parts of the compound represented by the formula (Q-1) was added to the obtained mixture over 1 hour. Furthermore, this was heated up to about 10 degreeC and stirred at the same temperature for 1 hour. To the reaction mixture containing the compound represented by the formula (Q-3) thus obtained, the compound represented by the formula (Q-4) (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) 14 .51 parts and 8.20 parts of the compound represented by the formula (Q-5) were added and stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 271.95 parts of ethyl acetate and 16.57 parts of 5% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by standing and separating, 63.64 parts of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand and separate to wash the organic layer. Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 67.9 parts of ion-exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated. To the obtained concentrate, 107.71 parts of ethyl acetate was added and stirred until completely dissolved, and 646.26 parts of n-heptane was added dropwise. After completion of dropping, the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes and filtered to obtain 15.11 parts of a compound represented by the formula (MQ).
MS (mass spectrometry): 486.2 (molecular ion peak)

合成例3:〔式(M−R)で表される化合物の合成〕

Figure 2013040319
式(R−2)で表される化合物6.32部、テトラヒドロフラン30.00部及びピリジン5.99部を、23℃で30分間攪拌混合し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(R−1)で表される化合物14.00部を、1時間かけて添加し、更に、10℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた式(R−3)で表される化合物を含む反応混合物に、式(R−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)14.51部及び式(R−5)で表される化合物8.20部を添加し、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル270部及び5%塩酸水溶液16.57部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液65部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。
このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水65部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、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回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、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:n−ヘプタン/酢酸エチル)することにより、式(M−R)で表される化合物9.90部を得た。
MS(質量分析):434.1(分子イオンピーク) Synthesis Example 3: Synthesis of compound represented by formula (MR)
Figure 2013040319
6.32 parts of the compound represented by the formula (R-2), 30.00 parts of tetrahydrofuran and 5.99 parts of pyridine were mixed with stirring at 23 ° C. for 30 minutes, and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 14.00 parts of the compound represented by the formula (R-1) was added to the obtained mixture over 1 hour, and the temperature was further increased to about 10 ° C. Stir for 1 hour. The reaction mixture containing the compound represented by the formula (R-3) thus obtained was added to the compound (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) 14 represented by the formula (R-4). .51 parts and 8.20 parts of the compound represented by the formula (R-5) were added and stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 270 parts of ethyl acetate and 16.57 parts of 5% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by standing and separating, 65 parts of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand and separate to wash the organic layer.
Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 65 parts of ion exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated. The obtained concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh, manufactured by Merck & Co., Ltd., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate), and expressed by the formula (MR). 9.90 parts of compound were obtained.
MS (mass spectrometry): 434.1 (molecular ion peak)

合成例4:〔式(M−S)で表される化合物の合成〕

Figure 2013040319
式(S−2)で表される化合物7.08部、テトラヒドロフラン30.00部及びピリジン5.99部を、23℃で30分間攪拌混合し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(S−1)で表される化合物14.00部を、1時間かけて添加し、更に、10℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた式(S−3)で表される化合物を含む反応混合物に、式(S−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)14.51部及び式(S−5)で表される化合物8.20部を添加し、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル270部及び5%塩酸水溶液16.57部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液65部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。
このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水65部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、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回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、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:n−ヘプタン/酢酸エチル)することにより、式(M−S)で表される化合物10.24部を得た。
MS(質量分析):446.1(分子イオンピーク) Synthesis Example 4: [Synthesis of Compound Represented by Formula (MS)]
Figure 2013040319
7.08 parts of the compound represented by the formula (S-2), 30.00 parts of tetrahydrofuran and 5.99 parts of pyridine were stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 14.00 parts of the compound represented by formula (S-1) was added to the obtained mixture over 1 hour, and the temperature was further increased to about 10 ° C. Stir for 1 hour. The reaction mixture containing the compound represented by the formula (S-3) thus obtained was added to the compound (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) 14 represented by the formula (S-4). .51 parts and 8.20 parts of the compound represented by the formula (S-5) were added and stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 270 parts of ethyl acetate and 16.57 parts of 5% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by standing and separating, 65 parts of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand and separate to wash the organic layer.
Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 65 parts of ion exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated. The obtained concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh, manufactured by Merck & Co., Ltd., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate), and expressed by the formula (MS). 10.24 parts of compound were obtained.
MS (mass spectrometry): 446.1 (molecular ion peak)

合成例5:〔式(M−V)で表される化合物の合成〕

Figure 2013040319

式(V−2)で表される化合物6.32部、テトラヒドロフラン30.00部及びピリジン5.99部を、23℃で30分間攪拌混合した後、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(V−1)で表される化合物14.00部を、1時間かけて添加し、さらに、10℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた式(V−3)で表される化合物を含む反応混合物に、式(V−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)14.51部及び式(V−5)で表される化合物11.74部を添加し、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル300部及び5%塩酸水溶液16.57部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液65部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水100部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、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回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、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:n−ヘプタン/酢酸エチル)することにより、式(M−V)で表される化合物16.89部を得た。
MS(質量分析):490.2(分子イオンピーク) Synthesis Example 5: [Synthesis of Compound Represented by Formula (MV)]
Figure 2013040319

6.32 parts of the compound represented by the formula (V-2), 30.00 parts of tetrahydrofuran and 5.99 parts of pyridine were stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes, and then cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 14.00 parts of the compound represented by formula (V-1) was added to the obtained mixture over 1 hour, and the temperature was further increased to about 10 ° C. Stir for 1 hour. The reaction mixture containing the compound represented by the formula (V-3) thus obtained was added to the compound (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) 14 represented by the formula (V-4). .51 parts and 11.74 parts of the compound represented by the formula (V-5) were added and stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 300 parts of ethyl acetate and 16.57 parts of 5% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by standing and separating, 65 parts of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand and separate to wash the organic layer. Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 100 parts of ion-exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated. The obtained concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions, stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., Ltd., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate), and expressed by the formula (MV). 16.89 parts of compound were obtained.
MS (mass spectrometry): 490.2 (molecular ion peak)

樹脂の合成
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。

Figure 2013040319
Resin Synthesis The compounds (monomers) used in the resin synthesis are shown below.
Figure 2013040319

Figure 2013040319
以下、これらのモノマーを「モノマー(M−A)」〜「モノマー(M−V)」という。
Figure 2013040319
Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (MA)” to “monomer (MV)”.

実施例1〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−F)を用い、そのモル比(モノマー(M−E):モノマー(M−G))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。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、0.9mol%及び2.7mol%添加し、72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.4×10の樹脂X1(共重合体)を収率85%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 1 [Synthesis of Resin X1]
Monomer (MG) and monomer (MF) are used as monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (ME): monomer (MG)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and about 5% at 72 ° C. Heated for hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin X1 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.4 × 10 4 in a yield of 85%. It was. This resin X1 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例2〔樹脂X2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−H)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−H))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。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、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.4×10の樹脂X2(共重合体)を収率82%で得た。この樹脂X2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 2 [Synthesis of Resin X2]
Monomer (MG) and monomer (MH) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (MH)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin X2 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.4 × 10 4 in a yield of 82%. It was. This resin X2 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例3〔樹脂X3の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−I)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−I))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。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、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.3×10の樹脂X3(共重合体)を収率86%で得た。この樹脂X3は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 3 [Synthesis of Resin X3]
Monomer (MG) and monomer (MI) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (MI)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin X3 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.3 × 10 4 in a yield of 86%. It was. This resin X3 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例4〔樹脂X4の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−J)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−J))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。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、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.3×10の樹脂X4(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂X4は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 4 [Synthesis of Resin X4]
Monomer (MG) and monomer (MJ) are used as the monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (MJ)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin X4 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.3 × 10 4 in a yield of 80%. It was. This resin X4 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例5〔樹脂X5の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−K))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。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、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.3×10の樹脂X5(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂X5は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 5 [Synthesis of Resin X5]
Monomer (MG) and monomer (M-K) are used as the monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (M-K)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin X5 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.3 × 10 4 in a yield of 78%. It was. This resin X5 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例6〔樹脂X6の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)及びモノマー(M−L)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−L))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。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、0.9mol%及び2.7mol%添加し、これらを72℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.4×10の樹脂X6(共重合体)を収率79%で得た。この樹脂X6は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 6 [Synthesis of Resin X6]
Monomer (MG) and monomer (ML) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MG): monomer (ML)) is 90:10. A 1.2 mass times amount of dioxane was added to form a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.9 mol% and 2.7 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 72 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin X6 (copolymer) having a weight average molecular weight of 1.4 × 10 4 in a yield of 79%. It was. This resin X6 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例7〔樹脂X7の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)、モノマー(M−H)及びモノマー(M−Q)を用い、そのモル比(モノマー(M−G):モノマー(M−H):モノマー(M−Q))が80:10:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%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2.2×10の樹脂X7(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂X7は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 7 [Synthesis of Resin X7]
As a monomer, a monomer (MG), a monomer (MH), and a monomer (MQ) are used, and a molar ratio thereof (monomer (MG): monomer (MH): monomer (MQ) ) Was 80:10:10, 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 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 2.2. A × 10 4 resin X7 (copolymer) was obtained in a yield of 78%. This resin X7 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例8〔樹脂X8の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−R)及びモノマー(M−H)を用い、そのモル比(モノマー(M−R):モノマー(M−H))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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2.3×10の樹脂X8(共重合体)を収率76%で得た。
この樹脂X8は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 8 [Synthesis of Resin X8]
Monomers (M-R) and monomers (M-H) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (M-R): monomer (M-H)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 2.3. A × 10 4 resin X8 (copolymer) was obtained in a yield of 76%.
This resin X8 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例9〔樹脂X9の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−S)及びモノマー(M−H)を用い、そのモル比(モノマー(M−S):モノマー(M−H))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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2.1×10の樹脂X9(共重合体)を収率78%で得た。
この樹脂X9は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 9 [Synthesis of Resin X9]
Monomer (MS) and monomer (M-H) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MS): monomer (M-H)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 2.1. A × 10 4 resin X9 (copolymer) was obtained in a yield of 78%.
This resin X9 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例10〔樹脂X10の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−R)及びモノマー(M−F)を用い、そのモル比(モノマー(M−R):モノマー(M−F))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、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2.2×10の樹脂X10(共重合体)を収率72%で得た。この樹脂X10は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 10 [Synthesis of Resin X10]
Monomer (MR) and monomer (MF) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MR): monomer (MF)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 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 2.2. A × 10 4 resin X10 (copolymer) was obtained in a yield of 72%. This resin X10 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例11〔樹脂X11の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−R)及びモノマー(M−I)を用い、そのモル比(モノマー(M−R):モノマー(M−I))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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2.4×10の樹脂X11(共重合体)を収率70%で得た。この樹脂X11は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 11 [Synthesis of Resin X11]
Monomers (M-R) and monomers (M-I) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (M-R): monomer (M-I)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 2.4. A × 10 4 resin X11 (copolymer) was obtained in a yield of 70%. This resin X11 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例12〔樹脂X12の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−R)及びモノマー(M−J)を用い、そのモル比(モノマー(M−R):モノマー(M−J))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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2.0×10の樹脂X12(共重合体)を収率73%で得た。この樹脂X12は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 12 [Synthesis of Resin X12]
Monomers (M-R) and monomers (M-J) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (M-R): monomer (M-J)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 2.0. A × 10 4 resin X12 (copolymer) was obtained in a yield of 73%. This resin X12 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例13〔樹脂X13の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−R)及びモノマー(M−L)を用い、そのモル比(モノマー(M−R):モノマー(M−L))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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1.9×10の樹脂X13(共重合体)を収率74%で得た。この樹脂X13は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 13 [Synthesis of Resin X13]
Monomer (MR) and monomer (ML) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MR): monomer (ML)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 1.9. × 10 4 resin X13 (copolymer) was obtained in 74% yield. This resin X13 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例14〔樹脂X14の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−R)及びモノマー(M−B)を用い、そのモル比(モノマー(M−R):モノマー(M−B))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、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1.9×10の樹脂X14(共重合体)を収率76%で得た。この樹脂X14は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 14 [Synthesis of Resin X14]
Monomer (MR) and monomer (MB) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MR): monomer (MB)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 1.9. A × 10 4 resin X14 (copolymer) was obtained in a yield of 76%. This resin X14 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例15〔樹脂X15の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−V)及びモノマー(M−H)を用い、そのモル比(モノマー(M−V):モノマー(M−H))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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2.1×10の樹脂X15(共重合体)を収率71%で得た。この樹脂X15は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 15 [Synthesis of Resin X15]
Monomer (MV) and monomer (MH) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MV): monomer (MH)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 2.1. A × 10 4 resin X15 (copolymer) was obtained in a yield of 71%. This resin X15 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例16〔樹脂X16の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−V)及びモノマー(M−I)を用い、そのモル比(モノマー(M−V):モノマー(M−I))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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2.3×10の樹脂X16(共重合体)を収率68%で得た。この樹脂X16は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 16 [Synthesis of Resin X16]
Monomers (MV) and (MI) are used as the monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (MV): monomer (MI)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 2.3. A × 10 4 resin X16 (copolymer) was obtained in a yield of 68%. This resin X16 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例17〔樹脂X17の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−V)及びモノマー(M−J)を用い、そのモル比(モノマー(M−V):モノマー(M−J))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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1.9×10の樹脂X17(共重合体)を収率66%で得た。この樹脂X17は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 17 [Synthesis of Resin X17]
Monomer (MV) and monomer (M-J) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MV): monomer (M-J)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 1.9. A × 10 4 resin X17 (copolymer) was obtained in a yield of 66%. This resin X17 has the following structural units.
Figure 2013040319

実施例18〔樹脂X18の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−V)及びモノマー(M−L)を用い、そのモル比(モノマー(M−V):モノマー(M−L))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5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X18(共重合体)を収率70%で得た。この樹脂X18は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
Example 18 [Synthesis of Resin X18]
Monomer (MV) and monomer (ML) are used as monomers, and mixed so that the molar ratio (monomer (MV): monomer (ML)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane 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 X18 (copolymer) was obtained in a yield of 70%. This resin X18 has the following structural units.
Figure 2013040319

〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−M)、モノマー(M−N)、モノマー(M−D)、モノマー(M−O)及びモノマー(M−P)を用い、そのモル比(モノマー(M−M):モノマー(M−N):モノマー(M−D):モノマー(M−O):モノマー(M−P))が50:5:4:33:8となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1.8mol%及び5.4mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量4.7×10の樹脂A1(共重合体)を収率71%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
[Synthesis of Resin A1]
As a monomer, a monomer (MM), a monomer (MN), a monomer (MD), a monomer (MO), and a monomer (MP) are used, and the molar ratio (monomer (MM) : Monomer (MN): monomer (MD): monomer (MO): monomer (MP)) were mixed so as to be 50: 5: 4: 33: 8. 1.2 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1.8 mol% and 5.4 mol%, respectively, with respect to the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The 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 4.7. × 10 3 of the resin A1 (copolymer) was obtained in 71% yield. This resin A1 has the following structural units.
Figure 2013040319

〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−C)、モノマー(M−D)、モノマー(M−E)及びモノマー(M−F)を用い、そのモル比(モノマー(M−C):モノマー(M−D):モノマー(M−E):モノマー(M−F))が、25:25:40:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。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77℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.6×10の樹脂A2(共重合体)を収率71%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
[Synthesis of Resin A2]
As a monomer, a monomer (MC), a monomer (MD), a monomer (ME), and a monomer (MF) are used, and the molar ratio (monomer (MC): monomer (MD) : Monomer (ME): monomer (MF)) was mixed so as to be 25: 25: 40: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 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 77 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The 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 A2 (copolymer) was obtained in 71% yield. This resin A2 has the following structural units.
Figure 2013040319

〔樹脂A3の合成〕
モノマー(M−M)、モノマー(M−N)、モノマー(M−D)、モノマー(M−P)及びモノマー(M−O)を用い、そのモル比(モノマー(M−M):モノマー(M−N):モノマー(M−D):モノマー(M−P):モノマー(M−O))が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加した。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が8.1×10である共重合体を収率65%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A3とする。

Figure 2013040319
[Synthesis of Resin A3]
Monomer (MM), monomer (MN), monomer (MD), monomer (MP) and monomer (MO) are used in a molar ratio (monomer (MM): monomer ( MN): monomer (MD): monomer (MP): monomer (MO)) are mixed at a ratio of 30: 14: 6: 20: 30, and this monomer is further mixed. The mixture was mixed with 1.5 mass times dioxane with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. It added so that it might become. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. It is again dissolved in dioxane, poured into a mixed solvent of a large amount of methanol and water to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected twice to perform reprecipitation purification, and the weight average molecular weight is 8 the copolymer is .1 × 10 3 was obtained in a yield of 65%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A3.
Figure 2013040319

〔樹脂A4の合成〕
モノマー(M−T)、モノマー(M−N)、モノマー(M−D)、モノマー(M−P)及びモノマー(M−O)を用い、そのモル比(モノマー(M−T):モノマー(M−N):モノマー(M−D):モノマー(M−P):モノマー(M−O))が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加した。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が7.8×10である共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A4とする。

Figure 2013040319
[Synthesis of Resin A4]
Monomer (MT), monomer (MN), monomer (MD), monomer (MP) and monomer (MO) are used in a molar ratio (monomer (MT): monomer ( MN): monomer (MD): monomer (MP): monomer (MO)) are mixed at a ratio of 30: 14: 6: 20: 30, and this monomer is further mixed. The mixture was mixed with 1.5 mass times dioxane with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. It added so that it might become. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. Again, it is dissolved in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected twice to perform reprecipitation purification, and the weight average molecular weight is 7 A copolymer of .8 × 10 3 was obtained with a yield of 68%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A4.
Figure 2013040319

〔樹脂A5の合成〕
モノマー(M−T)、モノマー(M−D)及びモノマー(M−P)を用い、そのモル比(モノマー(M−T):モノマー(M−D):モノマー(M−P))が、50:25:25となるように混合し、さらに、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを80℃で約8時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、得られた樹脂を、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を3回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約9.2×10である共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂A5とする。

Figure 2013040319
[Synthesis of Resin A5]
Monomer (MT), monomer (MD) and monomer (MP) are used, and the molar ratio (monomer (MT): monomer (MD): monomer (MP)) is It mixed so that it might become 50:25:25, and also 1.5 mass times dioxane was mixed with respect to the total mass of all the monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 80 ° C. for about 8 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. Again, the obtained resin is dissolved in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered three times for reprecipitation purification. A copolymer having a weight average molecular weight of about 9.2 × 10 3 was obtained in a yield of 60%. This copolymer has a structural unit derived from each of the following monomers, and is designated as resin A5.
Figure 2013040319

〔樹脂A6の合成〕
モノマー(M)、モノマー(N)、モノマー(D)、モノマー(P)及びモノマー(O)を、そのモル比〔モノマー(M):モノマー(N):モノマー(D):モノマー(P):モノマー(O)〕が、30:14:6:30:20の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.9×10の樹脂A6(共重合体)を収率60%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 2013040319
[Synthesis of Resin A6]
Monomer (M), monomer (N), monomer (D), monomer (P) and monomer (O) are mixed in a molar ratio [monomer (M): monomer (N): monomer (D): monomer (P): Monomer (O)] is mixed at a ratio of 30: 14: 6: 30: 20, and further, 1.5 mass times dioxane is mixed into this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators so as to be 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 73 ° C. for about 5 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification was performed to obtain Resin A6 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.9 × 10 3 in a yield of 60%. This resin A6 has the following structural units.
Figure 2013040319

〔樹脂A7の合成〕
モノマー(M)、モノマー(N)、モノマー(U)、モノマー(P)及びモノマー(O)を、そのモル比〔モノマー(M):モノマー(U):モノマー(D):モノマー(P):モノマー(O)〕が、30:14:6:30:20の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.8×10の樹脂A7(共重合体)を収率62%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 2013040319
[Synthesis of Resin A7]
Monomer (M), monomer (N), monomer (U), monomer (P), and monomer (O) are in a molar ratio [monomer (M): monomer (U): monomer (D): monomer (P): Monomer (O)] is mixed at a ratio of 30: 14: 6: 30: 20, and further, 1.5 mass times dioxane is mixed into this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators so as to be 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 73 ° C. for about 5 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. After purification, a resin A7 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.8 × 10 3 was obtained in a yield of 62%. This resin A7 has the following structural units.
Figure 2013040319

〔樹脂Z1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−A)及びモノマー(M−B)を用い、そのモル比(モノマー(M−A):モノマー(M−B))が50:50となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを80℃で約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9.3×10の樹脂Z1(共重合体)を収率55%で得た。この樹脂Z1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 2013040319
[Synthesis of Resin Z1]
Monomer (MA) and monomer (MB) are used as the monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (MA): monomer (MB)) is 50:50. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 80 ° C. for about 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 9.3. A × 10 3 resin Z1 (copolymer) was obtained in a yield of 55%. This resin Z1 has the following structural units.
Figure 2013040319

<レジスト組成物の調製>
実施例1〜18、合成例2〜7で得られた樹脂;
以下に示す酸発生剤B1;
以下に示す塩基性化合物C1;
の各々を表3に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Resins obtained in Examples 1 to 18 and Synthesis Examples 2 to 7;
Acid generator B1 shown below;
Basic compound C1 shown below;
Each was dissolved in the following solvent in the parts by mass shown in Table 3 and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 2013040319
Figure 2013040319

<酸発生剤>
B1:特開2010−152341号の実施例に従って合成

Figure 2013040319
<Acid generator>
B1: Synthesis according to examples of JP 2010-152341 A
Figure 2013040319

<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 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

<レジストパターンの製造>
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、ウェハ上に膜厚78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、シリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表3の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、組成物層を形成した。組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表3の「PEB」欄に記載された温度で60秒間、加熱(ポストエキスポジャーベーク処理)した。次いでこのシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Manufacture of resist pattern>
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic reflective film having a thickness of 78 nm on the wafer. A prevention film was formed. Next, the resist composition was applied (spin coated) on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm. After coating, the silicon wafer was pre-baked on a direct hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “PB” column of Table 3 to form a composition layer. ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light) on a silicon wafer on which the composition layer is formed, and a contact hole pattern (hole pitch 100 nm) Using a mask for forming a hole diameter of 70 nm), the exposure amount was changed stepwise to perform exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, the silicon wafer was heated (post-exposure baking process) on a hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 3 for 60 seconds. Next, this silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to obtain a resist pattern.

現像後に得られたレジストパターンにおいて、前記マスクを用いて形成したホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。   In the resist pattern obtained after development, the exposure amount at which the hole diameter formed using the mask was 55 nm was defined as the effective sensitivity.

<マスクエラーファクター(MEF)評価>
実効感度において、ホール径がそれぞれ72nm、71nm、70nm、69nm、68nmのマスクで形成されたパターンの、マスクホール径を横軸、各パターンのホール径を縦軸にプロットした時の直線の傾きをMEFとして算出した。その結果を表4に示す。
<Evaluation of mask error factor (MEF)>
In terms of effective sensitivity, the slope of a straight line when plotting the mask hole diameter on the horizontal axis and the hole diameter of each pattern on the vertical axis of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 72 nm, 71 nm, 70 nm, 69 nm, and 68 nm, respectively. Calculated as MEF. The results are shown in Table 4.

<欠陥評価>
12インチのシリコン製ウェハ(基板)に、レジスト組成物を、乾燥後の膜厚が0.15μmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表3のPB欄に示す温度で60秒間プリベーク(PB)し、ウェハ上に組成物層を形成した。
このようにして組成物層を形成したウェハに、現像機[ACT−12;東京エレクトロン(株)製]を用いて、60秒間、水リンスを行った。
その後、欠陥検査装置[KLA−2360;KLAテンコール製]を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。その結果を表4に示す。
<Defect evaluation>
The resist composition was applied (spin coated) to a 12-inch silicon wafer (substrate) so that the film thickness after drying was 0.15 μm. After coating, the composition layer was formed on the wafer by pre-baking (PB) for 60 seconds at a temperature shown in the PB column of Table 3 on a direct hot plate.
The wafer on which the composition layer was formed in this manner was subjected to water rinsing for 60 seconds using a developing machine [ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Ltd.].
Thereafter, the number of defects on the wafer was measured using a defect inspection apparatus [KLA-2360; manufactured by KLA Tencor]. The results are shown in Table 4.

Figure 2013040319
Figure 2013040319

実施例19〜実施例43のレジスト組成物を用いて得られるレジストパターンは、優れたマスクエラーファクターのレジストパターンを製造することができた。一方、比較例1、2のレジスト組成物では、得られるレジストパターンのマスクエラーファクターは不良であった。
また、実施例19〜実施例43のレジスト組成物を用いて得られるレジストパターンは欠陥の発生数も、比較例1、2のレジスト組成物に比して少なく、良好であった。
The resist patterns obtained using the resist compositions of Examples 19 to 43 were able to produce resist patterns having excellent mask error factors. On the other hand, in the resist compositions of Comparative Examples 1 and 2, the mask error factor of the resulting resist pattern was poor.
In addition, the resist patterns obtained using the resist compositions of Examples 19 to 43 were good in that the number of defects generated was small as compared with the resist compositions of Comparative Examples 1 and 2.

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

Claims (12)

式(aa)で表される構造単位(aa)と、式(ab)で表される構造単位(ab)とを有する樹脂。
Figure 2013040319
[式(aa)中、
aa1は、水素原子又はメチル基を表す。
aa2は、水素原子又は炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa3は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。
aa4は、酸の作用により、酸素原子との間の結合〔O−Raa4〕が切断されない基を表す。
aa1は1又は2を表す。naa1が2の場合、2つのRaa2は同一又は相異なり、2つのRaa3は同一又は相異なり、2つのRaa4は同一又は相異なる。
aa1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
Figure 2013040319
[式(ab)中、
ab1は、水素原子又はメチル基を表す。
ab1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ab2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
A resin having a structural unit (aa) represented by the formula (aa) and a structural unit (ab) represented by the formula (ab).
Figure 2013040319
[In the formula (aa)
R aa1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R aa2 represents a hydrogen atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa3 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R aa4 represents a group in which the bond [O—R aa4 ] to the oxygen atom is not broken by the action of an acid.
n aa1 represents 1 or 2; When n aa1 is 2, two R aa2 are the same or different, two R aa3 are the same or different, and two R aa4 are the same or different.
A aa1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
Figure 2013040319
[In the formula (ab),
R ab1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A ab1 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
R ab2 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Good. ]
前記式(ab)のAab1が、炭素数1〜6のアルカンジイル基である請求項1記載の樹脂。 The resin according to claim 1, wherein A ab1 in the formula (ab) is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. 前記式(ab)のAab1が、エチレン基である請求項1記載の樹脂。 The resin according to claim 1, wherein A ab1 in the formula (ab) is an ethylene group. 前記式(ab)で表される構造単位が、式(I)で表される構造単位である請求項1〜3のいずれか記載の樹脂。
Figure 2013040319
[式(I)中、
ab1及びAab1は、上記と同じ意味を表す。
15は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基表す。
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。
16は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜15の1価の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、A15又はA16はフッ素原子を有し、A15及びA16の炭素数の合計は16以下である。]
The resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the structural unit represented by the formula (ab) is a structural unit represented by the formula (I).
Figure 2013040319
[In the formula (I),
R ab1 and A ab1 represent the same meaning as described above.
A 15 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a fluorine atom.
X 12 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A 16 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a fluorine atom.
However, A 15 or A 16 has a fluorine atom, the total number of carbon atoms of A 15 and A 16 is 16 or less. ]
前記式(I)のA15が、炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基である請求項4記載の樹脂。 The formula A 15 of (I) is, according to claim 4 resin wherein the perfluoro alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. 前記式(I)のX12が、*−CO−O−(*は、A15との結合手を表す。)である請求項4又は5記載の樹脂。 Formula X 12 of (I) is, * - CO-O - ( . * Is representative of a bond to A 15) in which according to claim 4 or 5, wherein the resin. 前記式(I)のA16が、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である請求項4〜6のいずれか記載の樹脂。 The resin according to any one of claims 4 to 6, wherein A 16 in the formula (I) is a cyclohexyl group, a norbornyl group or an adamantyl group. 請求項1〜7のいずれか記載の樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物。   A resist composition comprising the resin according to claim 1 and an acid generator. 前記酸発生剤が、式(B1)で表される酸発生剤である請求項8記載のレジスト組成物。
Figure 2013040319
[式(B1)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
b1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
The resist composition according to claim 8, wherein the acid generator is an acid generator represented by the formula (B1).
Figure 2013040319
[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 C1-C17 divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. It may be.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である請求項9記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 9, wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent. アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂を、さらに含有する請求項8〜10のいずれか記載のレジスト組成物。   The resist composition according to any one of claims 8 to 10, further comprising a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. (1)請求項8〜11のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 8-11 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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