JP2013174663A - Method for forming resist pattern - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new method for forming a resist pattern by which a negative resist pattern can be formed by use of a developing solution containing an organic solvent.SOLUTION: The method for forming a resist pattern includes steps of: forming a resist film on a support body by using a resist composition comprising a resin component (X) having a group (I) that is decomposed by an action of a base to increase its polarity and a base generator component (Y) that generates a base by exposure; exposing the resist film; and developing the resist film by using a developing solution containing an organic solvent to form a negative resist pattern.

Description

本発明は、レジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a resist pattern forming method.

基板の上に微細なパターンを形成し、これをマスクとしてエッチングを行うことによって該パターンの下層を加工する技術(パターン形成技術)は、半導体素子や液晶表示素子の製造において広く採用されている。微細パターンは、通常、有機材料からなり、例えばリソグラフィー法やナノインプリント法等の技術によって形成される。たとえばリソグラフィー法においては、基板等の支持体の上に、樹脂等の基材成分を含むレジスト材料を用いてレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対し、光、電子線等の放射線にて選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。そして、上記レジストパターンをマスクとして、基板をエッチングにより加工する工程を経て半導体素子等が製造される。
前記レジスト材料はポジ型とネガ型とに分けられ、露光した部分の現像液に対する溶解性が増大するレジスト材料をポジ型、露光した部分の現像液に対する溶解性が低下するレジスト材料をネガ型という。
前記現像液としては、通常、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液等のアルカリ水溶液(アルカリ現像液)が用いられている。また、芳香族系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アミド系溶剤、アルコール系溶剤等の有機溶剤を現像液として用いることも行われている(たとえば特許文献1、2参照)。
A technique (pattern formation technique) for forming a fine pattern on a substrate and processing the lower layer of the pattern by performing etching using the fine pattern as a mask is widely adopted in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements. The fine pattern is usually made of an organic material, and is formed by a technique such as a lithography method or a nanoimprint method. For example, in a lithography method, a resist film is formed on a support such as a substrate using a resist material containing a base material component such as a resin, and the resist film is selected by radiation such as light or an electron beam. A step of forming a resist pattern having a predetermined shape on the resist film is performed by performing a general exposure and developing. And a semiconductor element etc. are manufactured through the process of processing a board | substrate by an etching using the said resist pattern as a mask.
The resist material is classified into a positive type and a negative type. A resist material whose solubility in an exposed portion of a developer is increased is called a positive type, and a resist material whose solubility in an exposed portion of a developer is reduced is called a negative type. .
As the developer, an alkaline aqueous solution (alkali developer) such as a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution is usually used. In addition, an organic solvent such as an aromatic solvent, an aliphatic hydrocarbon solvent, an ether solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an amide solvent, or an alcohol solvent is also used as a developer (for example, (See Patent Documents 1 and 2).

近年、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化(高エネルギー化)が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長(高エネルギー)のEB(電子線)、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
露光光源の短波長化に伴い、レジスト材料には、露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性の向上が求められる。このような要求を満たすレジスト材料として化学増幅型レジストが知られている。
化学増幅型レジストとしては、一般的に、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分とを含有する組成物が用いられている。たとえば現像液がアルカリ現像液(アルカリ現像プロセス)の場合、基材成分として、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大するものが用いられている。
従来、化学増幅型レジスト組成物の基材成分としては主に樹脂(ベース樹脂)が用いられている。現在、ArFエキシマレーザーリソグラフィー等において使用される化学増幅型レジスト組成物のベース樹脂としては、193nm付近における透明性に優れることから、(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位を主鎖に有する樹脂(アクリル系樹脂)が主流である。
ここで、「(メタ)アクリル酸」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸と、α位にメチル基が結合したメタクリル酸の一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリル酸エステル」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸エステルと、α位にメチル基が結合したメタクリル酸エステルの一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリレート」とは、α位に水素原子が結合したアクリレートと、α位にメチル基が結合したメタクリレートの一方あるいは両方を意味する。
ベース樹脂は、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、複数の構成単位を含有している。たとえば、酸発生剤から発生した酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる酸分解性基を有する構成単位とともに、ラクトン構造を有する構成単位、水酸基等の極性基を有する構成単位等が用いられている(たとえば特許文献3参照)。ベース樹脂がアクリル系樹脂である場合、前記酸分解性基としては、一般的に、(メタ)アクリル酸等におけるカルボキシ基を第三級アルキル基、アセタール基等の酸解離性基で保護したものが用いられている。
In recent years, pattern miniaturization is rapidly progressing due to the advancement of lithography technology.
As a technique for miniaturization, the exposure light source is generally shortened in wavelength (increased energy). Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but at present, mass production of semiconductor elements using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser has started. Further, studies have been made on EB (electron beam), EUV (extreme ultraviolet), X-rays, and the like having shorter wavelengths (higher energy) than these excimer lasers.
Along with the shortening of the wavelength of the exposure light source, the resist material is required to be improved in lithography characteristics such as sensitivity to the exposure light source and resolution capable of reproducing a pattern with a fine dimension. A chemically amplified resist is known as a resist material that satisfies such requirements.
As the chemically amplified resist, a composition containing a base material component whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an acid generator component that generates an acid upon exposure is generally used. For example, when the developer is an alkali developer (alkaline development process), a substrate component that has increased solubility in an alkali developer due to the action of an acid is used.
Conventionally, a resin (base resin) is mainly used as a base component of a chemically amplified resist composition. At present, as a base resin of a chemically amplified resist composition used in ArF excimer laser lithography and the like, it has a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester in its main chain because of its excellent transparency near 193 nm. Resin (acrylic resin) is the mainstream.
Here, “(meth) acrylic acid” means one or both of acrylic acid having a hydrogen atom bonded to the α-position and methacrylic acid having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylic acid ester” means one or both of an acrylic acid ester having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylic acid ester having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylate” means one or both of an acrylate having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylate having a methyl group bonded to the α-position.
The base resin generally contains a plurality of structural units in order to improve lithography properties and the like. For example, a structural unit having an acid-decomposable group that decomposes by the action of an acid generated from an acid generator to generate an alkali-soluble group, a structural unit having a lactone structure, a structural unit having a polar group such as a hydroxyl group, etc. are used. (For example, refer to Patent Document 3). When the base resin is an acrylic resin, as the acid-decomposable group, generally, a carboxy group in (meth) acrylic acid or the like is protected with an acid-dissociable group such as a tertiary alkyl group or an acetal group Is used.

解像性の更なる向上のための手法の1つとして、露光機の対物レンズと試料との間に、空気よりも高屈折率の液体(液浸媒体)を介在させて露光(浸漬露光)を行うリソグラフィー法、所謂、液浸リソグラフィー(Liquid Immersion Lithography。以下「液浸露光」ということがある。)が知られている(たとえば非特許文献1参照)。
液浸露光によれば、同じ露光波長の光源を用いても、より短波長の光源を用いた場合や高NAレンズを用いた場合と同様の高解像性を達成でき、しかも焦点深度幅の低下もないといわれている。また、液浸露光は、既存の露光装置を応用して行うことができる。そのため、液浸露光は、低コストで、高解像性で、かつ焦点深度幅にも優れるレジストパターンの形成を実現できると予想され、多額な設備投資を必要とする半導体素子の製造において、コスト的にも、解像度等のリソグラフィー特性的にも、半導体産業に多大な効果を与えるものとして大変注目されている。
液浸露光は、あらゆるパターン形状の形成において有効であり、更に、現在検討されている位相シフト法、変形照明法などの超解像技術と組み合わせることも可能であるとされている。現在、液浸露光技術としては、主に、ArFエキシマレーザーを光源とする技術が活発に研究されている。また、現在、液浸媒体としては、主に水が検討されている。
As one of the methods for further improving the resolution, exposure (immersion exposure) is performed by interposing a liquid (immersion medium) having a higher refractive index than air between the objective lens of the exposure machine and the sample. A so-called immersion lithography (hereinafter referred to as “immersion exposure”) is known (for example, see Non-Patent Document 1).
According to immersion exposure, even when a light source having the same exposure wavelength is used, the same high resolution as when using a light source with a shorter wavelength or using a high NA lens can be achieved, and the depth of focus can be reduced. It is said that there is no decline. In addition, immersion exposure can be performed by applying an existing exposure apparatus. For this reason, immersion exposure is expected to be able to form resist patterns with low cost, high resolution, and excellent depth of focus. In particular, in terms of lithography characteristics such as resolution, the semiconductor industry is attracting a great deal of attention.
Immersion exposure is effective in forming all pattern shapes, and can be combined with super-resolution techniques such as the phase shift method and the modified illumination method that are currently being studied. Currently, as an immersion exposure technique, a technique mainly using an ArF excimer laser as a light source is being actively researched. Currently, water is mainly studied as an immersion medium.

最近提案されているリソグラフィー技術の1つとして、パターニングを2回以上行ってレジストパターンを形成するダブルパターニングプロセスがある(たとえば非特許文献2、3参照)。ダブルパターニングプロセスにはいくつかの方法があり、たとえば、(1)リソグラフィー工程(レジスト組成物の塗布から露光、現像まで)およびエッチング工程を2回以上繰り返してパターンを形成する方法、(2)リソグラフィー工程を続けて2回以上繰り返す方法等がある。ダブルパターニングプロセスによれば、同じ露光波長の光源を用いても、また、同じレジスト組成物を用いても、1回のリソグラフィー工程で形成する場合(シングルパターニング)よりも高解像性のレジストパターンを形成することが可能である。また、ダブルパターニングプロセスは、既存の露光装置を用いて行うことができる。
また、レジスト膜を形成後、該レジスト膜に対して露光を2回以上行い、現像してレジストパターンを形成する二重露光法も提案されている(たとえば特許文献4参照)。この二重露光法によれば、上述したダブルパターニングプロセスと同様、高解像性のレジストパターンを形成することが可能であり、また、ダブルパターニングに比べて工程数が少ないという利点がある。
One recently proposed lithography technique is a double patterning process in which a resist pattern is formed by performing patterning twice or more (see, for example, Non-Patent Documents 2 and 3). There are several methods for the double patterning process. For example, (1) a method of forming a pattern by repeating a lithography process (from application of a resist composition to exposure and development) and an etching process at least twice, and (2) lithography. There is a method of repeating the process twice or more. According to the double patterning process, a resist pattern having a higher resolution than that formed by a single lithography process (single patterning), whether using the same exposure wavelength light source or the same resist composition. Can be formed. The double patterning process can be performed using an existing exposure apparatus.
In addition, a double exposure method has been proposed in which after a resist film is formed, the resist film is exposed twice or more and developed to form a resist pattern (see, for example, Patent Document 4). According to this double exposure method, it is possible to form a high-resolution resist pattern as in the above-described double patterning process, and there is an advantage that the number of steps is small compared to double patterning.

ポジ型の化学増幅型レジスト組成物、つまり露光によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせたポジ型現像プロセスでは、上記のように、レジスト膜の露光部がアルカリ現像液により溶解、除去されてレジストパターンが形成される。ポジ型の化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせたポジ型現像プロセスは、ネガ型の化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせたネガ型現像プロセスに比べて、フォトマスクの構造を単純にできる、像形成のために充分なコントラストが得やすい、形成されるパターンの特性が優れる等の利点がある。そのため、現在、微細なレジストパターンの形成には、ポジ型の化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせたポジ型現像プロセスが主に用いられる傾向がある。
しかし、ポジ型の化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせたポジ型現像プロセスでは、トレンチパターン(孤立スペースパターン)やホールパターンを形成する場合、ラインパターンやドットパターンを形成する場合に比べて、弱い光入射強度下でのパターン形成を強いられ、露光部および未露光部にそれぞれ入射する光の強度のコントラストも小さい。そのため、解像力等のパターン形成能に制限が生じやすく、高解像のレジストパターンを形成することが難しい傾向がある。
そのため、トレンチパターンやホールパターンの形成には、ネガ型現像プロセスが有利と考えられている。ネガ型現像プロセスとしては、逆に、露光によりアルカリ現像液に対する溶解性が低下する化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせる方法と、露光により有機溶剤を含有する現像液(以下、有機系現像液ということがある。)に対する溶解性が低下する化学増幅型レジスト組成物と有機系現像液とを組み合わせる方法とがある。
In a positive development process in which a positive chemically amplified resist composition, that is, a chemically amplified resist composition whose solubility in an alkaline developer is increased by exposure and an alkaline developer is combined, as described above, The exposed portion is dissolved and removed with an alkali developer to form a resist pattern. A positive development process that combines a positive chemically amplified resist composition and an alkaline developer is a photomask compared to a negative development process that combines a negative chemically amplified resist composition and an alkaline developer. There are advantages such that the structure can be simplified, sufficient contrast for image formation can be easily obtained, and the characteristics of the pattern to be formed are excellent. Therefore, at present, there is a tendency that a positive development process in which a positive chemically amplified resist composition and an alkali developer are combined is mainly used for forming a fine resist pattern.
However, in a positive development process combining a positive chemically amplified resist composition and an alkali developer, when forming a trench pattern (isolated space pattern) or hole pattern, when forming a line pattern or dot pattern. In comparison, the pattern formation under weak light incident intensity is forced, and the contrast of the intensity of light incident on the exposed area and the unexposed area is also small. Therefore, there is a tendency that the pattern forming ability such as the resolution is limited, and it is difficult to form a high resolution resist pattern.
Therefore, a negative development process is considered advantageous for forming a trench pattern or a hole pattern. On the other hand, the negative development process includes a method of combining a chemically amplified resist composition whose solubility in an alkali developer is reduced by exposure and an alkali developer, and a developer containing an organic solvent by exposure (hereinafter referred to as organic). There is a method of combining a chemically amplified resist composition having a reduced solubility in an organic developer with an organic developer.

特開平06−194847号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-194847 特開2009−025723号公報JP 2009-025723 A 特開2003−241385号公報JP 2003-241385 A 特開2010−040849号公報JP 2010-040849 A

プロシーディングスオブエスピーアイイ(Proceedings of SPIE),第5754巻,第119−128頁(2005年).Proceedings of SPIE, 5754, 119-128 (2005). プロシーディングスオブエスピーアイイ(Proceedings of SPIE),第5256巻,第985〜994頁(2003年).Proceedings of SPIE, 5256, 985-994 (2003). プロシーディングスオブエスピーアイイ(Proceedings of SPIE),第6153巻,第615301−1〜19頁(2006年).Proceedings of SPIE, 6153, 615301-1-19 (2006).

しかし、従来のネガ型現像プロセスは、未だ改善すべき問題がある。例えば、欠陥の問題が考えられる。従来の化学増幅型レジスト組成物における酸発生剤成分としては、オニウム塩系のものが汎用されているが、オニウム塩系の酸発生剤はイオン性であり極性が高い。そのため有機系現像液に対する溶解性が低く、現像時の析出リスクが懸念される。
今後、リソグラフィー技術のさらなる進歩、応用分野の拡大等が予想されるなか、ネガ型現像プロセスについても、新規な機構によるものが求められる。
However, the conventional negative development process still has problems to be improved. For example, a defect problem can be considered. As an acid generator component in a conventional chemically amplified resist composition, an onium salt-based one is widely used. However, an onium salt-based acid generator is ionic and highly polar. Therefore, the solubility in an organic developer is low, and there is a concern about the risk of precipitation during development.
In the future, as further progress in lithography technology and expansion of application fields are expected, a negative development process is also required by a new mechanism.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、有機溶剤を含有する現像液を用いてネガ型のレジストパターンを形成できる新規なレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a novel resist pattern forming method capable of forming a negative resist pattern using a developer containing an organic solvent.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、露光により塩基を発生する塩基発生剤成分と、塩基の作用で極性が増大する樹脂成分を組み合わせることで、露光部と未露光部との間で有機系現像液に対する溶解コントラストを発現させ、ネガ型パターンを形成できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、塩基の作用により分解して極性が増大する基(I)を含む樹脂成分(X)、及び露光により塩基を発生する塩基発生剤成分(Y)を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を露光する工程と、
前記レジスト膜を、有機溶剤を含有する現像液を用いて現像してネガ型のレジストパターンを形成する工程と、
を含むレジストパターン形成方法である。
As a result of intensive studies, the inventors combined a base generator component that generates a base by exposure and a resin component that increases in polarity by the action of a base, so that an exposed portion and an unexposed portion are combined. It was found that a dissolution contrast with respect to an organic developer can be expressed and a negative pattern can be formed, and the present invention has been completed.
That is, the present invention uses a resist composition containing a resin component (X) containing a group (I) that is decomposed by the action of a base and increasing in polarity, and a base generator component (Y) that generates a base upon exposure. Forming a resist film on the support,
Exposing the resist film;
Developing the resist film with a developer containing an organic solvent to form a negative resist pattern;
Is a resist pattern forming method.

本明細書および本特許請求の範囲において、「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状および環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状および環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、「ハロゲン化アルキレン基」は、アルキレン基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「ヒドロキシアルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部または全部が水酸基で置換された基である。
「構成単位」とは、樹脂(高分子化合物、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
In the present specification and claims, “exposure” is a concept including general irradiation of radiation.
“Aliphatic” is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean groups, compounds, etc. that do not have aromaticity.
The “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
Unless otherwise specified, the “alkylene group” includes linear, branched and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with halogen atoms. The halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
A “hydroxyalkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with a hydroxyl group.
The “structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a resin (polymer compound, polymer, copolymer).

本発明によれば、有機溶剤を含有する現像液を用いてネガ型のレジストパターンを形成できる新規なレジストパターン形成方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel resist pattern formation method which can form a negative resist pattern using the developing solution containing an organic solvent can be provided.

試験例1のNo.A1〜A3のサンプルの40℃、13hr保存後のH−NMR分析結果を示す図である。No. of Test Example 1 40 ° C. samples A1 to A3, a chart showing 1 H-NMR analysis results after 13hr storage. 試験例1のNo.B1〜B3のサンプルの40℃、13hr保存後のH−NMR分析結果を示す図である。No. of Test Example 1 40 ° C. samples B1 to B3, a chart showing 1 H-NMR analysis results after 13hr storage.

本発明のレジストパターン形成方法は、塩基の作用により分解して極性が増大する基(I)を含む樹脂成分(X)(以下「(X)成分」)、及び露光により塩基を発生する塩基発生剤成分(Y)(以下「(Y)成分」)を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程(以下「レジスト膜形成工程」)と、
前記レジスト膜を露光する工程(以下「露光工程」)と、
前記レジスト膜を、有機溶剤を含有する現像液(以下「有機系現像液」)を用いて現像してネガ型のレジストパターン(以下「ネガ型パターン」)を形成する工程(以下「現像工程」)と、
を含む。
本発明に用いるレジスト組成物を露光(放射線を照射)すると、(Y)成分から塩基が発生する。(X)成分は、塩基の作用により分解して極性が増大する基(I)を含んでおり、塩基が発生することにより(X)成分の極性が増大する。極性の増大が増大することで、有機系現像液に対する溶解性が低下する。
そのため、該レジスト組成物を用いて形成されたレジスト膜に対して選択的露光を行うと、露光部は、(X)成分の極性の増大により有機系現像液に対する溶解性が低下する一方で、未露光部は、有機系現像液に対する溶解性が変化しないため、露光部と未露光部との間に有機系現像液に対する溶解性の差(溶解コントラスト)が生じる。そのため、該レジスト膜を有機系現像液で現像すると、未露光部が選択的に溶解、除去されてネガ型パターンが形成される。
以下、各工程についてより詳細に説明する。
The resist pattern forming method of the present invention includes a resin component (X) (hereinafter referred to as “component (X)”) containing a group (I) that is decomposed by the action of a base to increase the polarity, and generation of a base that generates a base upon exposure. A step of forming a resist film on a support using a resist composition containing an agent component (Y) (hereinafter “(Y) component”) (hereinafter “resist film forming step”);
A step of exposing the resist film (hereinafter “exposure step”);
The resist film is developed using a developer containing an organic solvent (hereinafter referred to as “organic developer”) to form a negative resist pattern (hereinafter referred to as “negative pattern”) (hereinafter referred to as “development process”). )When,
including.
When the resist composition used in the present invention is exposed (irradiated with radiation), a base is generated from the (Y) component. The component (X) contains a group (I) that is decomposed by the action of a base to increase the polarity, and the polarity of the component (X) increases when a base is generated. As the increase in polarity increases, the solubility in organic developers decreases.
Therefore, when selective exposure is performed on a resist film formed using the resist composition, the exposed portion has reduced solubility in an organic developer due to an increase in the polarity of the component (X), Since the solubility in the organic developer does not change in the unexposed area, a difference in solubility (dissolution contrast) in the organic developer occurs between the exposed area and the unexposed area. Therefore, when the resist film is developed with an organic developer, unexposed portions are selectively dissolved and removed to form a negative pattern.
Hereinafter, each process will be described in more detail.

[レジスト膜形成工程]
本工程では、(X)成分、及び(Y)成分を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する。
本工程に用いるレジスト組成物については後で詳細に説明する。
レジスト膜の形成は、特定のレジスト組成物を用いる以外は、公知の方法により実施できる。例えば、支持体上に、前記レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、ベーク(ポストアプライベーク(PAB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施すことにより、レジスト膜を形成できる。
支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)や多層レジスト法における下層有機膜等の有機膜が挙げられる。
ここで、多層レジスト法とは、基板上に、少なくとも一層の有機膜(下層有機膜)と、少なくとも一層のレジスト膜(上層レジスト膜)とを設け、上層レジスト膜に形成したレジストパターンをマスクとして下層有機膜のパターニングを行う方法であり、高アスペクト比のパターンを形成できるとされている。すなわち、多層レジスト法によれば、下層有機膜により所要の厚みを確保できるため、レジスト膜を薄膜化でき、高アスペクト比の微細パターン形成が可能となる。
多層レジスト法には、基本的に、上層レジスト膜と、下層有機膜との二層構造とする方法(2層レジスト法)と、上層レジスト膜と下層有機膜との間に一層以上の中間層(金属薄膜等)を設けた三層以上の多層構造とする方法(3層レジスト法)とに分けられる。
[Resist film forming step]
In this step, a resist film is formed on the support using a resist composition containing the component (X) and the component (Y).
The resist composition used in this step will be described in detail later.
The resist film can be formed by a known method except that a specific resist composition is used. For example, the resist composition is applied onto a support with a spinner or the like, and a baking (post-apply bake (PAB)) treatment is performed, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90. By applying for 2 seconds, a resist film can be formed.
The support is not particularly limited, and a conventionally known one can be used, and examples thereof include a substrate for electronic components and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. As a material for the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
Further, the support may be a substrate in which an inorganic and / or organic film is provided on the above-described substrate. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film. Examples of the organic film include organic films such as an organic antireflection film (organic BARC) and a lower organic film in a multilayer resist method.
Here, the multilayer resist method is a method in which at least one organic film (lower organic film) and at least one resist film (upper resist film) are provided on a substrate, and the resist pattern formed on the upper resist film is used as a mask. This is a method of patterning a lower organic film, and it is said that a pattern with a high aspect ratio can be formed. That is, according to the multilayer resist method, the required thickness can be secured by the lower organic film, so that the resist film can be thinned and a fine pattern with a high aspect ratio can be formed.
In the multilayer resist method, basically, a method of forming a two-layer structure of an upper resist film and a lower organic film (two-layer resist method), and one or more intermediate layers between the upper resist film and the lower organic film And a method of forming a multilayer structure of three or more layers (metal thin film etc.) (three-layer resist method).

[露光工程]
次に、形成されたレジスト膜に対し、例えばArF露光装置、電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光、またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行う。
露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。後述するような本発明で用いることができるレジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用としての有用性が高く、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用として特に有用である。
[Exposure process]
Next, the formed resist film is exposed through a mask (mask pattern) in which a predetermined pattern is formed using an exposure apparatus such as an ArF exposure apparatus, an electron beam drawing apparatus, or an EUV exposure apparatus, or Selective exposure is performed by drawing or the like by direct irradiation of an electron beam without passing through a mask pattern.
The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation. The resist composition that can be used in the present invention as described later is highly useful for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB, or EUV, and is particularly useful for ArF excimer laser, EB, or EUV.

レジスト膜の露光方法は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光(ドライ露光)であってもよく、液浸露光(Liquid Immersion Lithography)であってもよい。
液浸露光は、予めレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たし、その状態で露光(浸漬露光)を行う露光方法である。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ露光されるレジスト膜の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつ前記レジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
フッ素系不活性液体の具体例としては、CHCl、COCH、COC、C等のフッ素系化合物を主成分とする液体等が挙げられ、沸点が70〜180℃のものが好ましく、80〜160℃のものがより好ましい。フッ素系不活性液体が上記範囲の沸点を有するものであると、露光終了後に、液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
フッ素系不活性液体としては、特に、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフロオロアルキル化合物が好ましい。パーフロオロアルキル化合物としては、具体的には、パーフルオロアルキルエーテル化合物やパーフルオロアルキルアミン化合物を挙げることができる。
さらに、具体的には、前記パーフルオロアルキルエーテル化合物としては、パーフルオロ(2−ブチル−テトラヒドロフラン)(沸点102℃)を挙げることができ、前記パーフルオロアルキルアミン化合物としては、パーフルオロトリブチルアミン(沸点174℃)を挙げることができる。
液浸媒体としては、コスト、安全性、環境問題、汎用性等の観点から、水が好ましく用いられる。
The exposure method of the resist film may be normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or may be immersion exposure (Liquid Immersion Lithography).
In immersion exposure, the space between the resist film and the lens at the lowest position of the exposure apparatus is previously filled with a solvent (immersion medium) having a refractive index larger than that of air, and exposure (immersion exposure) is performed in that state. It is an exposure method.
As the immersion medium, a solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film to be exposed is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it is within the above range.
Examples of the solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film include water, a fluorine-based inert liquid, a silicon-based solvent, and a hydrocarbon-based solvent.
Specific examples of the fluorine-based inert liquid include a fluorine-based compound such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7 as a main component. Examples thereof include liquids, and those having a boiling point of 70 to 180 ° C are preferable, and those having a boiling point of 80 to 160 ° C are more preferable. It is preferable that the fluorine-based inert liquid has a boiling point in the above range since the medium used for immersion can be removed by a simple method after the exposure is completed.
As the fluorine-based inert liquid, a perfluoroalkyl compound in which all hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms is particularly preferable. Specific examples of the perfluoroalkyl compound include a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkylamine compound.
More specifically, examples of the perfluoroalkyl ether compound include perfluoro (2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102 ° C.). Examples of the perfluoroalkylamine compound include perfluorotributylamine ( Boiling point of 174 ° C.).
As the immersion medium, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, versatility, and the like.

露光の後、露光による(Y)成分からの塩基の発生と、それに伴う(X)成分の反応(塩基の作用により基(I)が分解して極性が増大する反応)を充分に進めるために、ベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を行うことが好ましい。
PEB処理は、たとえば80〜150℃の温度条件にて、40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間行うことが好ましい。
In order to sufficiently advance the generation of the base from the (Y) component by exposure and the accompanying reaction of the (X) component (reaction in which the group (I) is decomposed and the polarity is increased by the action of the base) after the exposure. Baking (post-exposure baking (PEB)) is preferably performed.
The PEB treatment is preferably performed, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds.

[現像工程]
次に、露光後のレジスト膜を、有機系現像液を用いて現像処理を行う。これにより、レジスト膜の未露光部が溶解、除去されてネガ型パターンが形成される。
有機系現像液を用いた現像処理は、公知の現像方法によって実施できる。該方法としては例えば、現像液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、支持体表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している支持体上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。
現像処理後、好ましくは、有機溶剤を含有するリンス液を用いてリンス処理し、乾燥を行う。リンス処理を行うことにより、良好なパターン形成ができる。
リンス液を用いたリンス処理(洗浄処理)は、公知のリンス方法によって実施できる。該方法としては例えば、一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。
現像処理又はリンス処理の後に、パターン上に付着している有機系現像液またはリンス液を超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
また、場合によっては、現像処理、リンス処理又は超臨界流体による処理の後、残存する有機溶剤を除去するために、ベーク(ポストベーク)処理を行ってもよい。
このようにして、レジスト膜の未露光部が溶解、除去されたネガ型パターンを得ることができる。
[Development process]
Next, the exposed resist film is developed using an organic developer. Thereby, the unexposed part of the resist film is dissolved and removed, and a negative pattern is formed.
Development processing using an organic developer can be carried out by a known development method. Examples of the method include a method in which a support is immersed in a developer for a certain period of time (dip method), a method in which a developer is raised on the surface of the support by surface tension and is allowed to stand for a certain period of time (paddle method), and is developed on the surface of the support. Examples thereof include a method of spraying a liquid (spray method), a method of continuously applying a developer while scanning a developer application nozzle at a constant speed on a support rotating at a constant speed (dynamic dispensing method), and the like.
After the development treatment, it is preferable to carry out a rinsing treatment using a rinsing liquid containing an organic solvent and then drying. By performing the rinsing process, a good pattern can be formed.
The rinsing process (cleaning process) using the rinsing liquid can be performed by a known rinsing method. Examples of the method include a method of continuously applying a rinsing liquid on a support rotating at a constant speed (rotary coating method), a method of immersing the support in the rinsing liquid for a predetermined time (dip method), and the surface of the support. And a method of spraying a rinse liquid (spray method).
After the development process or the rinse process, a process of removing the organic developer or rinse liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.
In some cases, a baking (post-baking) treatment may be performed after the development treatment, the rinsing treatment or the supercritical fluid treatment in order to remove the remaining organic solvent.
In this way, a negative pattern in which the unexposed portion of the resist film is dissolved and removed can be obtained.

(有機系現像液)
現像に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、(X)成分(露光前、つまり基(I)が塩基の作用により分解して極性が増大する前の(X)成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤のなかから適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
ケトン系溶剤は、構造中にC−C(=O)−Cを含む有機溶剤である。
エステル系溶剤は、構造中にC−C(=O)−O−Cを含む有機溶剤である。
アルコール系溶剤は、構造中にアルコール性水酸基を含む有機溶剤であり、「アルコール性水酸基」は、脂肪族炭化水素基の炭素原子に結合した水酸基を意味する。
ニトリル系溶剤は、構造中にニトリル基を含む有機溶剤である。
アミド系溶剤は構造中にアミド基を含む有機溶剤である。
エーテル系溶剤は構造中にC−O−Cを含む有機溶剤である。
有機溶剤の中には、構造中に上記各溶剤を特徴づける官能基を複数種含む有機溶剤も存在するが、その場合は、当該有機溶剤が有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。たとえば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、上記分類中の、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤いずれにも該当するものとする。
炭化水素系溶剤は、ハロゲン化されていてもよい炭化水素からなり、ハロゲン原子以外の置換基を有さない炭化水素溶剤である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
(Organic developer)
As the organic solvent contained in the organic developer used for development, the component (X) (the component (X) before exposure, that is, the component (X) before the group (I) is decomposed by the action of a base to increase polarity)) is dissolved. What is necessary is just to be able to obtain, and it can select suitably from well-known organic solvents. Specific examples include ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, nitrile solvents, amide solvents, ether solvents, and other polar solvents, hydrocarbon solvents, and the like.
The ketone solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —C in the structure.
The ester solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —O—C in the structure.
The alcohol solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in the structure, and “alcoholic hydroxyl group” means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group.
A nitrile solvent is an organic solvent containing a nitrile group in its structure.
The amide solvent is an organic solvent containing an amide group in the structure.
The ether solvent is an organic solvent containing C—O—C in the structure.
Among organic solvents, there are organic solvents that contain a plurality of types of functional groups that characterize each of the above solvents in the structure. Shall. For example, diethylene glycol monomethyl ether corresponds to both alcohol solvents and ether solvents in the above classification.
The hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent made of a hydrocarbon which may be halogenated and having no substituent other than a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.

ケトン系溶剤としては、たとえば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、メチルアミルケトン(2−ヘプタノンともいう。)等が挙げられる。これらの中でも、メチルアミルケトンが最も好ましい。   Examples of ketone solvents include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, and methyl ethyl ketone. , Methyl isobutyl ketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthyl ketone, isophorone, propylene carbonate, γ-butyrolactone, methyl amyl ketone (also referred to as 2-heptanone), and the like. Can be mentioned. Of these, methyl amyl ketone is most preferred.

エステル系溶剤としては、たとえば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、プロピル−3−メトキシプロピオネート等が挙げられる。
エステル系溶剤としては、後述する一般式(1)又は(2)で表される溶剤が好ましく、一般式(1)で表される溶剤がより好ましく、酢酸アルキルがさらにより好ましく、酢酸ブチルが最も好ましい。
Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono Propyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene Recall monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxy Nethyl acetate, 4-methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, pyrubin Methyl acid, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxypropionate Examples include ethyl acid, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, and propyl-3-methoxypropionate.
As the ester solvent, a solvent represented by the following general formula (1) or (2) is preferable, a solvent represented by the general formula (1) is more preferable, alkyl acetate is further more preferable, and butyl acetate is most preferable. preferable.

アルコール系溶剤としては、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール、3−メトキシ−1−ブタノール等の1価アルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等の、水酸基を含むグリコールエーテル系溶剤;等が挙げられる。これらのなかでも、1価アルコールが好ましく、イソプロピルアルコールが最も好ましい。   Examples of the alcohol solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, monohydric alcohols such as n-octyl alcohol, n-decanol and 3-methoxy-1-butanol; glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, Triethylene glycol monoethyl ether, methoxymethylbutanol, ethylene glycol monoethyl ether, Glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol monophenyl ether, glycol ether solvent containing a hydroxyl group; and the like. Among these, monohydric alcohol is preferable, and isopropyl alcohol is most preferable.

ニトリル系溶剤としては、たとえば、アセトニトリル、プロピオ二トリル、バレロニトリル、ブチロ二トリル等が挙げられる。
アミド系溶剤としては、たとえば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
Examples of the nitrile solvent include acetonitrile, propionitryl, valeronitrile, butyronitryl and the like.
Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Can be mentioned.

エーテル系溶剤としては、たとえば、上記水酸基を含むグリコールエーテル系溶剤;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等の、水酸基を含まないグリコールエーテル系溶剤;ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、パーフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン、パーフルオロテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。
これらのなかでも、水酸基を含むグリコールエーテル系溶剤、水酸基を含まないグリコールエーテル系溶剤等のグリコールエーテル系溶剤が好ましい。
Examples of ether solvents include glycol ether solvents containing the above hydroxyl groups; glycol ether solvents that do not contain hydroxyl groups, such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether; dioxane, tetrahydrofuran, anisole, Examples include perfluoro-2-butyltetrahydrofuran, perfluorotetrahydrofuran, and 1,4-dioxane.
Of these, glycol ether solvents such as glycol ether solvents containing hydroxyl groups and glycol ether solvents not containing hydroxyl groups are preferred.

炭化水素系溶剤としては、たとえば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、2,2,4−トリメチルペンタン、2,2,3−トリメチルヘキサン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶剤;トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、1−メチルプロピルベンゼン、2−メチルプロピルベンゼン、ジメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、エチルメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、エチルジメチルベンゼン、ジプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤;が挙げられる。これらの中でも、脂肪族炭化水素系溶剤が好ましく、フッ素置換されていないものがより好ましい。   Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, 2,2,4-trimethylpentane, 2,2,3-trimethylhexane, perfluorohexane, and perfluoroheptane. Solvents: aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, 1-methylpropylbenzene, 2-methylpropylbenzene, dimethylbenzene, diethylbenzene, ethylmethylbenzene, trimethylbenzene, ethyldimethylbenzene, dipropylbenzene A solvent; Among these, aliphatic hydrocarbon solvents are preferable, and those not fluorine-substituted are more preferable.

有機系現像液は、上記のなかでも、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、下記一般式(1)又は(2)で表される溶剤、及び炭化水素系溶剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。なかでもケトン系溶剤、ニトリル系溶剤、及び下記一般式(1)で表される溶剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
00−C(=O)−O−R01 …(1)
02−C(=O)−O−R04−O−R03 …(2)
[式(1)中、R00は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基またはハロゲン原子であり、R01は水素原子、アルキル基、シアノ基またはハロゲン原子であり、R00およびR01は互いに結合して環を形成してもよい。式(2)中、R02は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基またはハロゲン原子であり、R03は水素原子、アルキル基、シアノ基またはハロゲン原子であり、R03は互いに結合して環を形成してもよく、R04は、アルキレン基である。]
Among the above, the organic developer is selected from the group consisting of ketone solvents, alcohol solvents, nitrile solvents, solvents represented by the following general formula (1) or (2), and hydrocarbon solvents. It is preferable to contain at least one kind. Among these, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of ketone solvents, nitrile solvents, and solvents represented by the following general formula (1).
R 00 —C (═O) —O—R 01 (1)
R 02 —C (═O) —O—R 04 —O—R 03 (2)
In Expression (1), R 00 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group or a halogen atom, R 01 is a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom, R 00 And R 01 may combine with each other to form a ring. In the formula (2), R 02 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group or a halogen atom, R 03 is a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom, and R 03 is They may combine with each other to form a ring, and R 04 is an alkylene group. ]

式(1)中、R00におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、直鎖状または分岐鎖状が好ましく、その炭素数は1〜5が好ましい。該アルキル基は置換基を有していてもよい。置換基としてはたとえば水酸基、カルボキシ基、シアノ基等が挙げられる。
アルコキシ基、アルコキシカルボニル基におけるアルキル基として前記アルキル基と同様のものが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
00は、水素原子またはアルキル基が好ましい。
式(1)中、R01におけるアルキル基、ハロゲン原子としてはそれぞれ、R00におけるアルキル基、ハロゲン原子と同様のものが挙げられる。
01は、水素原子またはアルキル基が好ましい。
式(1)で表される溶剤の具体例としては、たとえば酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等を挙げることができる。
式(1)で表される溶剤としては、上記の中でも、R00およびR01が無置換のアルキル基であるものが好ましく、酢酸アルキルがより好ましく、酢酸ブチルが特に好ましい。
In formula (1), the alkyl group in R 00 may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear or branched, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 5. The alkyl group may have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxy group, and a cyano group.
Examples of the alkyl group in the alkoxy group and alkoxycarbonyl group include the same alkyl groups as those described above.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
R 00 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
In formula (1), examples of the alkyl group and halogen atom for R 01 include the same alkyl groups and halogen atoms as those described above for R 00 .
R 01 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
Specific examples of the solvent represented by the formula (1) include, for example, methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, lactic acid Butyl, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, Examples include isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, and the like.
Among the above, the solvent represented by the formula (1) is preferably one in which R 00 and R 01 are unsubstituted alkyl groups, more preferably alkyl acetate, and particularly preferably butyl acetate.

式(2)中、R02およびR03は、それぞれ前記R00およびR01と同様である。
04におけるアルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、直鎖状または分岐鎖状が好ましく、その炭素数は1〜5が好ましい。該アルキレン基は置換基を有していてもよい。置換基としてはたとえば水酸基、カルボキシ基、シアノ基等が挙げられる。また、該アルキレン基の炭素数が2以上である場合、該アルキレン基の炭素原子間に酸素原子(−O−)が介在してもよい。
式(2)で表される溶剤の具体例としては、たとえばエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、プロピル−3−メトキシプロピオネート、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート等が挙げられる。
In the formula (2), R 02 and R 03 are the same as R 00 and R 01 , respectively.
The alkylene group for R 04 may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear or branched, and preferably has 1 to 5 carbon atoms. The alkylene group may have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxy group, and a cyano group. When the alkylene group has 2 or more carbon atoms, an oxygen atom (—O—) may be interposed between carbon atoms of the alkylene group.
Specific examples of the solvent represented by the formula (2) include, for example, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoacetate. Propyl ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methyl-3-meth Cypropionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, propyl-3-methoxypropionate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4 -Methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3 -Methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, 4 Methyl-4-methoxy pentyl acetate, and the like.

これらの有機溶剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記以外の他の有機溶剤や水と混合して用いてもよい。該他の有機溶剤としては、混合時に分離することなく均一な溶液となるものであれば特に限定されず、公知の有機溶剤のなかから適宜選択できる。
有機系現像液に用いる有機溶剤としては、現像に用いる溶剤のコスト削減の観点から、ハロゲン原子を含まない有機溶剤を用いることが好ましい。有機系現像液の総重量に占めるハロゲン原子を含まない有機溶剤の含有量は、60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、100質量%であってもよい。
有機系現像液に用いる有機溶剤の沸点は、50℃以上250℃未満が望ましい。
有機系現像液に用いる有機溶剤の発火点は、200℃以上が望ましい。
Any one of these organic solvents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used. Moreover, you may mix and use other organic solvents and water other than the above. The other organic solvent is not particularly limited as long as it becomes a uniform solution without being separated during mixing, and can be appropriately selected from known organic solvents.
As the organic solvent used in the organic developer, an organic solvent containing no halogen atom is preferably used from the viewpoint of cost reduction of the solvent used in the development. The content of the organic solvent not containing halogen atoms in the total weight of the organic developer is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass. Also good.
The boiling point of the organic solvent used in the organic developer is desirably 50 ° C. or higher and lower than 250 ° C.
The ignition point of the organic solvent used in the organic developer is preferably 200 ° C. or higher.

有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としてはたとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、たとえばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えば、エフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(DIC(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から誘導されたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。
フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。
例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(DIC(株)製)を挙げることができる。さらに、C13基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C13基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。
界面活性剤としては、非イオン性の界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、有機系現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
A known additive can be blended in the organic developer as required. Examples of the additive include a surfactant. The surfactant is not particularly limited. For example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used.
Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301 and EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430 and 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176 and F189, Fluorine-based interfaces such as R08 (manufactured by DIC Corporation), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.) An activator or a silicon-based surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.
In addition to known surfactants as described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.
As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group, may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups. Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).
Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (manufactured by DIC Corporation). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy Copolymer) of (ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group. Coalescence And the like.
As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable, and a fluorine-based surfactant or a silicon-based surfactant is more preferable.
When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0. 0% with respect to the total amount of the organic developer. 5 mass% is more preferable.

(リンス液)
上記現像処理の後、乾燥を行う前に、有機溶剤を含有するリンス液を用いてリンス処理することができる。リンスを行うことにより、良好なパターン形成ができる。
リンス液に用いる有機溶剤としては、たとえば前記有機系現像液に用いる有機溶剤として挙げた有機溶剤のうち、レジストパターンを溶解しにくいものを適宜選択して使用できる。通常、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤およびエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の溶剤を使用する。これらのなかでも、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びアミド系溶剤から選択される少なくとも1種類が好ましく、アルコール系溶剤およびエステル系溶剤から選択される少なくとも1種類がより好ましく、アルコール系溶剤が特に好ましい。
リンス液に用いるアルコール系溶剤は、炭素数6〜8の1価アルコールが好ましく、該1価アルコールは直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。具体的には、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。これらのなかでも、1−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−ヘキサノールが好ましく、1−ヘキサノールまたは2−ヘキサノールがより好ましい。
これらの有機溶剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記以外の有機溶剤や水と混合して用いてもよい。ただし現像特性を考慮すると、リンス液中の水の配合量は、リンス液の全量に対し、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下さらに好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としてはたとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、前記と同様のものが挙げられ、非イオン性の界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、リンス液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
リンス液を用いたリンス処理(洗浄処理)は、公知のリンス方法におり実施でき、該方法としてはたとえば一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。
(Rinse solution)
After the development treatment, before the drying, a rinsing treatment can be performed using a rinsing liquid containing an organic solvent. By rinsing, a good pattern can be formed.
As the organic solvent used in the rinsing liquid, for example, organic solvents that are difficult to dissolve the resist pattern among the organic solvents mentioned as the organic solvent used in the organic developer can be used. Usually, at least one solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents is used. Among these, at least one selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents and amide solvents is preferable, and at least one selected from alcohol solvents and ester solvents is preferable. More preferred are alcohol solvents.
The alcohol solvent used for the rinse liquid is preferably a monohydric alcohol having 6 to 8 carbon atoms, and the monohydric alcohol may be linear, branched or cyclic. Specific examples include 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, and benzyl alcohol. It is done. Among these, 1-hexanol, 2-heptanol, and 2-hexanol are preferable, and 1-hexanol or 2-hexanol is more preferable.
Any one of these organic solvents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used. Moreover, you may mix and use the organic solvent and water other than the above. However, in consideration of development characteristics, the blending amount of water in the rinsing liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less based on the total amount of the rinsing liquid. Is particularly preferred.
A known additive can be blended in the organic developer as required. Examples of the additive include a surfactant. Examples of the surfactant include those described above, and nonionic surfactants are preferable, and fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants are more preferable.
When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0.5% by mass with respect to the total amount of the rinse liquid. % Is more preferable.
The rinsing treatment (washing treatment) using the rinsing liquid can be carried out by a known rinsing method. For example, the rinsing liquid is continuously applied onto a support rotating at a constant speed (rotary coating method). A method of immersing the support in a rinsing solution for a certain time (dip method), a method of spraying a rinsing solution on the surface of the support (spray method), and the like.

≪レジスト組成物≫
上記本発明のレジストパターン形成方法に用いられるレジスト組成物は、上述したとおり、(X)成分、及び(Y)成分を含有する。
上述したように、かかるレジスト組成物を露光(放射線を照射)すると、(Y)成分から塩基が発生する。(X)成分は、塩基の作用により分解して極性が増大する基(I)を含んでおり、塩基が発生することにより(X)成分の極性が増大する。極性の増大が増大することで、有機系現像液に対する溶解性が低下する。
そのため、該レジスト組成物を用いて形成されたレジスト膜に対して選択的露光を行うと、露光部は、(X)成分の極性の増大により有機系現像液に対する溶解性が低下する一方で、未露光部は、有機系現像液に対する溶解性が変化しないため、露光部と未露光部との間に有機系現像液に対する溶解性の差(溶解コントラスト)が生じる。そのため、該レジスト膜を有機系現像液で現像すると、未露光部が選択的に溶解、除去されてネガ型パターンが形成される。
≪Resist composition≫
The resist composition used in the resist pattern forming method of the present invention contains the (X) component and the (Y) component as described above.
As described above, when the resist composition is exposed (irradiated with radiation), a base is generated from the component (Y). The component (X) contains a group (I) that is decomposed by the action of a base to increase the polarity, and the polarity of the component (X) increases when a base is generated. As the increase in polarity increases, the solubility in organic developers decreases.
Therefore, when selective exposure is performed on a resist film formed using the resist composition, the exposed portion has reduced solubility in an organic developer due to an increase in the polarity of the component (X), Since the solubility in the organic developer does not change in the unexposed area, a difference in solubility (dissolution contrast) in the organic developer occurs between the exposed area and the unexposed area. Therefore, when the resist film is developed with an organic developer, unexposed portions are selectively dissolved and removed to form a negative pattern.

<(X)成分>
(X)成分は、特定の基(I)を含む樹脂成分である。
本明細書において、「樹脂成分」とは、膜形成能を有する有機化合物であって重合体であるものを示す。樹脂成分としては、通常、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすいことから、分子量が500以上、好ましくは1000以上の高分子化合物が用いられる。樹脂成分の場合、「分子量」としてはGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の質量平均分子量を用いるものとする。
<(X) component>
(X) A component is a resin component containing specific group (I).
In the present specification, the “resin component” indicates an organic compound having a film forming ability and a polymer. As the resin component, a polymer compound having a molecular weight of 500 or more, preferably 1000 or more is usually used because it is easy to form a nano-level resist pattern. In the case of the resin component, as the “molecular weight”, a mass average molecular weight in terms of polystyrene by GPC (gel permeation chromatography) is used.

基(I)は、塩基の存在下で分解して極性が増大する基である。
ここでの塩基としては、後述する(Y)成分から露光により発生する塩基が挙げられる。
基(I)としては、例えば、塩基によって引き抜かれやすいプロトンとなる水素原子を有する基が挙げられる。
基(I)としては、分解性が良好である(塩基によるプロトン引き抜き反応が進行しやすい)ことから、下記一般式(I−1)で表される基が好ましい。
The group (I) is a group that decomposes in the presence of a base to increase the polarity.
As a base here, the base generate | occur | produced by exposure from the (Y) component mentioned later is mentioned.
Examples of the group (I) include a group having a hydrogen atom that becomes a proton that is easily extracted by a base.
As the group (I), a group represented by the following general formula (I-1) is preferable because decomposability is good (proton extraction reaction with a base easily proceeds).

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子または置換基であり、Rは置換基であり、sは1〜4の整数であり、tは0〜2の整数である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R 1 is a hydrogen atom or a substituent, R 2 is a substituent, s is an integer of 1 to 4, and t is an integer of 0 to 2. ]

式(I−1)で表される基を有する樹脂成分に塩基が作用すると、以下のようなプロトン引き抜きによる分解反応が進行する。その結果、基(I)が−OHとなって極性が増大する。式中、Baseは、塩基である。   When a base acts on the resin component having a group represented by the formula (I-1), the following decomposition reaction due to proton extraction proceeds. As a result, the group (I) becomes —OH and the polarity increases. In the formula, Base is a base.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

式(I−1)中、Rは水素原子または置換基である。
における置換基としては、基(I−1)の反応性を損なわない範囲内で、塩基による分解後極性基が発現するものであれば特に限定されないが、たとえば、メルカプト基(−SH)、−COOR”(R”は、水素原子またはアルキル基である。)、アシル基、アルキル基(炭素原子間にエーテル結合やカルボニル基が挿入されていてもよい)、水酸基等が挙げられる。これらのうち、−COOR”におけるR”としては、この後のRの説明で挙げる−COOR”、−OC(=O)R”におけるR”と同様のものが挙げられる。アシル基としては、炭素数1〜5のアルキル基を有するものが好ましく、例えばアセチル基、エチルカルボニル基等が挙げられる。アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。
としては、水素原子、アシル基(特にアセチル基)、−COOR”又はメルカプト基が好ましく、水素原子が最も好ましい。
In formula (I-1), R 1 is a hydrogen atom or a substituent.
The substituent in R 1 is not particularly limited as long as the polar group after decomposition with a base is expressed within a range not impairing the reactivity of the group (I-1). For example, a mercapto group (—SH) , —COOR ″ (R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group), an acyl group, an alkyl group (an ether bond or a carbonyl group may be inserted between carbon atoms), a hydroxyl group, and the like. Among these, R ″ in —COOR ″ includes the same as R ″ in —COOR ″ and —OC (═O) R ″ described in the description of R 2 below. As the acyl group, What has a C1-C5 alkyl group is preferable, for example, an acetyl group, an ethylcarbonyl group, etc. As an alkyl group, a C1-C5 alkyl group is preferable.
R 1 is preferably a hydrogen atom, an acyl group (particularly an acetyl group), —COOR ″ or a mercapto group, and most preferably a hydrogen atom.

式(I−1)中、Rは置換基である。
としては、特に限定されないが、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR”、−OC(=O)R”等が挙げられる。−COOR”、−OC(=O)R”におけるR”は、水素原子またはアルキル基である。
におけるアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。該アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
におけるアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基に酸素原子(−O−)に結合した基が挙げられる。
におけるヒドロキシアルキル基としては、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基が好ましい。該ヒドロキシアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基の水素原子の一部を水酸基で置換したものが挙げられる。ヒドロキシアルキル基が有する水酸基の数は、1〜3個が好ましく、1個が特に好ましい。
におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
におけるハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。ハロゲン原子としては、前記と同様のものが挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としてはフッ素化アルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
前記−COOR”、−OC(=O)R”におけるR”は、いずれも、水素原子または炭素数1〜15の直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキル基である。
R”におけるアルキル基の炭素数は、1〜15が好ましい。
R”におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、それらの組み合わせであってもよい。
R”が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は、炭素数3〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカンや、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
In formula (I-1), R 2 is a substituent.
R 2 is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyalkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a cyano group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and the like. It is done. R ″ in —COOR ″ and —OC (═O) R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group.
The alkyl group in R 2, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is preferably linear or branched. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.
The alkoxy group in R 2, preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specifically, the group couple | bonded with the oxygen atom (-O-) to the alkyl group quoted as the alkyl group as the said substituent is mentioned.
The hydroxyalkyl group for R 2, preferred hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The hydroxyalkyl group is preferably linear or branched. Specific examples include those obtained by substituting a part of hydrogen atoms of the alkyl group mentioned as the alkyl group as the substituent with a hydroxyl group. The number of hydroxyl groups that the hydroxyalkyl group has is preferably 1 to 3, and particularly preferably 1.
Examples of the halogen atom in R 2, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group for R 2 include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom are the same as those described above. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.
R ″ in —COOR ″ and —OC (═O) R ″ is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
As for carbon number of the alkyl group in R ", 1-15 are preferable.
The alkyl group in R ″ may be linear, branched or cyclic, or a combination thereof.
When R ″ is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group. preferable.
When R ″ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom Alternatively, one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as a monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group. More specifically, one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane, or a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Group.

式(I−1)中、sは1〜4の整数であり、1又は2が好ましく、1が最も好ましい。
tは0〜2の整数であり、0〜1の整数が好ましく、0が最も好ましい。
tが2以上の整数である場合、式中の複数のRはそれぞれ同一でも異なってもよい。
式(I−1)で表される基の好ましい具体例としては、例えば以下に示すものが挙げられる。
In formula (I-1), s is an integer of 1 to 4, preferably 1 or 2, and most preferably 1.
t is an integer of 0 to 2, an integer of 0 to 1 is preferable, and 0 is most preferable.
When t is an integer of 2 or more, the plurality of R 2 in the formula may be the same or different.
Preferable specific examples of the group represented by the formula (I-1) include, for example, those shown below.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

基(I)は、(X)成分を構成する構成単位中に含まれることが好ましい。
ここで、(X)成分を構成する構成単位としては、特に限定されるものではないが、エチレン性二重結合を有する化合物から誘導される構成単位であることが好ましい。
「エチレン性二重結合を有する化合物から誘導される構成単位」とは、エチレン性二重結合を有する化合物におけるエチレン性二重結合が開裂して単結合となった構造の構成単位を意味する。
エチレン性二重結合を有する化合物としては、たとえば、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸またはそのエステル、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリルアミドまたはその誘導体、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいビニル芳香族化合物、シクロオレフィンまたはその誘導体、ビニルスルホン酸エステル等が挙げられる。これらの中でも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸またはそのエステル、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリルアミドまたはその誘導体、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいビニル芳香族化合物が好ましい。
The group (I) is preferably contained in the structural unit constituting the component (X).
Here, the structural unit constituting the component (X) is not particularly limited, but is preferably a structural unit derived from a compound having an ethylenic double bond.
The “structural unit derived from a compound having an ethylenic double bond” means a structural unit having a structure in which an ethylenic double bond in a compound having an ethylenic double bond is cleaved to form a single bond.
Examples of the compound having an ethylenic double bond include acrylic acid or an ester thereof in which a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent, and a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom. Acrylamide or a derivative thereof optionally substituted with a substituent, a vinyl aromatic compound in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, a cycloolefin or a derivative thereof, a vinyl sulfonate, etc. Is mentioned. Among these, a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with an acrylic acid or an ester thereof, and a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent. Acrylamide or a derivative thereof, and a vinyl aromatic compound in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent are preferable.

「アクリル酸エステル」は、アクリル酸(CH=CH−COOH)のカルボキシ基末端の水素原子が有機基で置換された化合物である。
本明細書において、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸、アクリル酸エステルをそれぞれα置換アクリル酸、α置換アクリル酸エステルということがある。また、アクリル酸とα置換アクリル酸とを包括して「(α置換)アクリル酸」、α置換アクリル酸エステルとを包括して「(α置換)アクリル酸エステル」ということがある。
α置換アクリル酸またはそのエステルのα位の炭素原子に結合する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。なお、アクリル酸エステルから誘導される構成単位のα位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことを意味する。
前記α位の置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
前記α位の置換基としての炭素数1〜5のアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
前記α位の置換基としての炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基として具体的には、上記の炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
前記α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基としては、炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基が好ましく、具体的には、上記の炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がヒドロキシ基で置換された基が挙げられる。
本発明において、(α置換)アクリル酸またはそのエステルのα位の炭素原子に結合しているのは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基であることがより好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることが最も好ましい。
(α置換)アクリル酸エステルが有する有機基としては、特に限定されないが、たとえば前述した基(I)等の特性基、該特性基を構造中に含む特性基含有基等が挙げられる。該特性基含有基としては、たとえば、前記特性基に2価の連結基が結合した基等が挙げられる。2価の連結基としては、たとえば後述する一般式(x1−1)中のXの説明で挙げる2価の連結基と同様のものが挙げられる。
“Acrylic acid ester” is a compound in which the hydrogen atom at the carboxy group end of acrylic acid (CH 2 ═CH—COOH) is substituted with an organic group.
In the present specification, acrylic acid and acrylic ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with a substituent may be referred to as α-substituted acrylic acid and α-substituted acrylic ester, respectively. In addition, acrylic acid and α-substituted acrylic acid may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylic acid”, and α-substituted acrylic acid ester may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylic acid ester”.
Examples of the substituent bonded to the α-position carbon atom of the α-substituted acrylic acid or ester thereof include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a hydroxyalkyl group. It is done. Note that the α-position (α-position carbon atom) of a structural unit derived from an acrylate ester means a carbon atom to which a carbonyl group is bonded, unless otherwise specified.
Examples of the halogen atom as the α-position substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as the α-position substituent include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, Examples thereof include linear or branched alkyl groups such as isopentyl group and neopentyl group.
Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as the α-position substituent include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with a halogen atom. Is mentioned. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
The hydroxyalkyl group as the α-position substituent is preferably a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a part or all of the hydrogen atoms of the above alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples thereof include a group substituted with a hydroxy group.
In the present invention, it is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms that is bonded to the α-position carbon atom of (α-substituted) acrylic acid or an ester thereof. It is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a hydrogen atom or a methyl group because of industrial availability. Most preferred.
The organic group of the (α-substituted) acrylate ester is not particularly limited, and examples thereof include a characteristic group such as the above-described group (I) and a characteristic group-containing group containing the characteristic group in the structure. Examples of the characteristic group-containing group include a group in which a divalent linking group is bonded to the characteristic group. Examples of the divalent linking group, for example include the same divalent linking group include the description of X 0 in formula (x1-1) in which will be described later.

「アクリルアミドまたはその誘導体」としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリルアミド(以下、(α置換)アクリルアミドということがある。)、(α置換)アクリルアミドのアミノ基(末端の水素原子の一方または両方が置換基で置換された化合物、等が挙げられる。
アクリルアミドまたはその誘導体のα位の炭素原子に結合してもよい置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルのα位の炭素原子に結合する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
(α置換)アクリルアミドのアミノ基末端の水素原子の一方または両方を置換する置換基としては、有機基が好ましい。該有機基としては、特に限定されないが、たとえば前記(α置換)アクリル酸エステルが有する有機基と同様のものが挙げられる。
(α置換)アクリルアミドのアミノ基末端の水素原子の一方または両方が置換基で置換された化合物としては、たとえば前記(α置換)アクリル酸エステル中のα位の炭素原子に結合した−C(=O)−O−を、−C(=O)−N(R)−[式中、Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。]で置換した化合物が挙げられる。
式中、Rにおけるアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。
Examples of “acrylamide or a derivative thereof” include an acrylamide in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent (hereinafter sometimes referred to as (α-substituted) acrylamide), (α-substituted) acrylamide. Amino groups (compounds in which one or both of the terminal hydrogen atoms are substituted with a substituent, and the like).
Examples of the substituent that may be bonded to the α-position carbon atom of acrylamide or a derivative thereof are the same as those described as the substituent bonded to the α-position carbon atom of the α-substituted acrylate ester.
As the substituent that substitutes one or both of the hydrogen atoms at the amino group terminal of (α-substituted) acrylamide, an organic group is preferable. Although it does not specifically limit as this organic group, For example, the thing similar to the organic group which the said ((alpha) substituted) acrylate ester has is mentioned.
As the compound in which one or both of the hydrogen atoms at the terminal of the amino group of (α-substituted) acrylamide are substituted with a substituent, for example, —C (= bonded to the α-position carbon atom in the (α-substituted) acrylic acid ester O) —O—, —C (═O) —N (R b ) — [wherein R b is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ] Are substituted.
In the formula, the alkyl group in R b is preferably linear or branched.

「ビニル芳香族化合物」は、芳香環および該芳香環に結合した1つのビニル基を有する化合物であり、スチレンまたはその誘導体、ビニルナフタレンまたはその誘導体等が挙げられる。
ビニル芳香族化合物のα位の炭素原子(ビニル基の炭素原子のうち、芳香環に結合した炭素原子)に結合してもよい置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルのα位の炭素原子に結合する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
以下、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されビニル芳香族化合物を(α置換)ビニル芳香族化合物ということがある。
The “vinyl aromatic compound” is a compound having an aromatic ring and one vinyl group bonded to the aromatic ring, and examples thereof include styrene or a derivative thereof, vinyl naphthalene or a derivative thereof.
Examples of the substituent that may be bonded to the α-position carbon atom of the vinyl aromatic compound (the carbon atom bonded to the aromatic ring among the carbon atoms of the vinyl group) include the α-position carbon atom of the α-substituted acrylate ester. Examples thereof are the same as those listed as the substituents bonded to.
Hereinafter, a vinyl aromatic compound in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with a substituent may be referred to as an (α-substituted) vinyl aromatic compound.

「スチレンまたはその誘導体」としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよく、ベンゼン環に結合した水素原子が、水酸基以外の置換基で置換されていてもよいスチレン(以下、(α置換)スチレンということがある。)、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよく、ベンゼン環に結合した水素原子が、水酸基以外の置換基で置換されていてもよいヒドロキシスチレン(以下、(α置換)ヒドロキシスチレンということがある。)、(α置換)ヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子が有機基で置換された化合物、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよく、ベンゼン環に結合した水素原子が、水酸基およびカルボキシ基以外の置換基で置換されていてもよいビニル安息香酸(以下、(α置換)ビニル安息香酸ということがある。)、(α置換)ビニル安息香酸のカルボキシ基の水素原子が有機基で置換された化合物、等が挙げられる。
ヒドロキシスチレンは、ベンゼン環に、1つのビニル基と、少なくとも1つの水酸基とが結合した化合物である。ベンゼン環に結合する水酸基の数は、1〜3が好ましく、1が特に好ましい。ベンゼン環における水酸基の結合位置は特に限定されない。水酸基の数が1つである場合は、ビニル基の結合位置のパラ4位が好ましい。水酸基の数が2以上の整数である場合は、任意の結合位置を組み合わせることができる。
ビニル安息香酸は、安息香酸のベンゼン環に1つのビニル基が結合した化合物である。ベンゼン環におけるビニル基の結合位置は特に限定されない。
スチレンまたはその誘導体のベンゼン環に結合してもよい、水酸基およびカルボキシ基以外の置換基としては、特に限定されず、たとえば、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が特に好ましい。
(α置換)ヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子が有機基で置換された化合物における有機基としては、特に限定されないが、たとえば前記(α置換)アクリル酸エステルが有する有機基として挙げた有機基が挙げられる。
(α置換)ビニル安息香酸のカルボキシ基の水素原子が有機基で置換された化合物における有機基としては、特に限定されないが、たとえば前記(α置換)アクリル酸エステルが有する有機基として挙げた有機基が挙げられる。
As “styrene or a derivative thereof”, a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, or a hydrogen atom bonded to a benzene ring may be substituted with a substituent other than a hydroxyl group. Good styrene (hereinafter, also referred to as (α-substituted) styrene), a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent, and a hydrogen atom bonded to the benzene ring is other than a hydroxyl group Hydroxystyrene which may be substituted with a substituent (hereinafter also referred to as (α-substituted) hydroxystyrene), (α-substituted) a compound in which the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxystyrene is substituted with an organic group, The hydrogen atom bonded to the carbon atom may be substituted with a substituent, and the hydrogen atom bonded to the benzene ring may be substituted with a substituent other than a hydroxyl group and a carboxy group. Sulfonyl benzoic acid (hereinafter sometimes referred to (alpha-substituted) vinyl benzoic acid.), (Alpha-substituted) hydrogen atom of the carboxyl group of the vinyl benzoate compounds substituted with organic groups, and the like.
Hydroxystyrene is a compound in which one vinyl group and at least one hydroxyl group are bonded to a benzene ring. 1-3 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups couple | bonded with a benzene ring, 1 is especially preferable. The bonding position of the hydroxyl group in the benzene ring is not particularly limited. When the number of hydroxyl groups is one, the para 4-position of the vinyl group bonding position is preferred. When the number of hydroxyl groups is an integer of 2 or more, any bonding position can be combined.
Vinyl benzoic acid is a compound in which one vinyl group is bonded to the benzene ring of benzoic acid. The bonding position of the vinyl group in the benzene ring is not particularly limited.
The substituent other than the hydroxyl group and the carboxy group that may be bonded to the benzene ring of styrene or a derivative thereof is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples include halogenated alkyl groups. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
The organic group in the compound in which the hydrogen atom of the hydroxyl group of (α-substituted) hydroxystyrene is substituted with an organic group is not particularly limited, and examples thereof include the organic groups mentioned as the organic group of the (α-substituted) acrylate ester. It is done.
The organic group in the compound in which the hydrogen atom of the carboxy group of (α-substituted) vinylbenzoic acid is substituted with an organic group is not particularly limited. For example, the organic groups mentioned as the organic group of the (α-substituted) acrylic acid ester Is mentioned.

「ビニルナフタレンまたはその誘導体」としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよく、ナフタレン環に結合した水素原子が、水酸基以外の置換基で置換されていてもよいビニルナフタレン(以下、(α置換)ビニルナフタレンということがある。)、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよく、ナフタレン環に結合した水素原子が、水酸基以外の置換基で置換されていてもよいビニル(ヒドロキシナフタレン)(以下、(α置換)ビニル(ヒドロキシナフタレン)ということがある。)、(α置換)ビニル(ヒドロキシナフタレン)の水酸基の水素原子が置換基で置換された化合物、等が挙げられる。
ビニル(ヒドロキシナフタレン)は、ナフタレン環に、1つのビニル基と、少なくとも1つの水酸基とが結合した化合物である。ビニル基は、ナフタレン環の1位に結合していてもよく、2位に結合していてもよい。ナフタレン環に結合する水酸基の数は、1〜3が好ましく、1が特に好ましい。ナフタレン環における水酸基の結合位置は特に限定されない。ナフタレン環の1位または2位にビニル基が結合している場合、ナフタレン環の5〜8位のいずれかが好ましい。特に、水酸基の数が1つである場合は、ナフタレン環の5〜7位のいずれかが好ましく、5または6位が好ましい。水酸基の数が2以上の整数である場合は、任意の結合位置を組み合わせることができる。
ビニルナフタレンまたはその誘導体のナフタレン環に結合してもよい置換基としては、前記(α置換)スチレンのベンゼン環に結合してもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
(α置換)ビニル(ヒドロキシナフタレン)の水酸基の水素原子が有機基で置換された化合物における有機基としては、特に限定されないが、たとえば前記(α置換)アクリル酸エステルが有する有機基と同様のものが挙げられる。
As "vinyl naphthalene or a derivative thereof", the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and the hydrogen atom bonded to the naphthalene ring is substituted with a substituent other than a hydroxyl group. A good vinyl naphthalene (hereinafter sometimes referred to as (α-substituted) vinyl naphthalene), a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and a hydrogen atom bonded to the naphthalene ring is Vinyl (hydroxynaphthalene) optionally substituted with a substituent other than a hydroxyl group (hereinafter sometimes referred to as (α-substituted) vinyl (hydroxynaphthalene)), (α-substituted) hydrogen atom of hydroxyl group of vinyl (hydroxynaphthalene) Are compounds substituted with a substituent, and the like.
Vinyl (hydroxynaphthalene) is a compound in which one vinyl group and at least one hydroxyl group are bonded to a naphthalene ring. The vinyl group may be bonded to the 1-position of the naphthalene ring or may be bonded to the 2-position. 1-3 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups couple | bonded with a naphthalene ring, 1 is especially preferable. The bonding position of the hydroxyl group in the naphthalene ring is not particularly limited. In the case where a vinyl group is bonded to the 1-position or 2-position of the naphthalene ring, any one of the 5- to 8-positions of the naphthalene ring is preferable. In particular, when the number of hydroxyl groups is one, any one of 5 to 7 positions of the naphthalene ring is preferable, and 5 or 6 positions are preferable. When the number of hydroxyl groups is an integer of 2 or more, any bonding position can be combined.
Examples of the substituent which may be bonded to the naphthalene ring of vinyl naphthalene or a derivative thereof are the same as those described above as the substituent which may be bonded to the benzene ring of the (α-substituted) styrene.
The organic group in the compound in which the hydrogen atom of the hydroxyl group of (α-substituted) vinyl (hydroxynaphthalene) is substituted with an organic group is not particularly limited. For example, the same organic group as the (α-substituted) acrylic acid ester has Is mentioned.

(α置換)アクリル酸またはそのエステルから誘導される構成単位として具体的には、下記一般式(U−1)で表される構成単位が挙げられる。
(α置換)アクリルアミドまたはその誘導体から誘導される構成単位から誘導される構成単位として具体的には、下記一般式(U−2)で表される構成単位が挙げられる。
(α置換)ビニル芳香族化合物のうち、(α置換)スチレンまたはその誘導体から誘導される構成単位として具体的には、下記一般式(U−3)で表される構成単位が挙げられる。また、(α置換)ビニルナフタレンまたはその誘導体から誘導される構成単位として具体的には、下記一般式(U−4)で表される構成単位が挙げられる。
Specific examples of structural units derived from (α-substituted) acrylic acid or esters thereof include structural units represented by the following general formula (U-1).
Specific examples of the structural unit derived from the structural unit derived from (α-substituted) acrylamide or a derivative thereof include a structural unit represented by the following general formula (U-2).
Among the (α-substituted) vinyl aromatic compounds, specific examples of the structural unit derived from (α-substituted) styrene or a derivative thereof include a structural unit represented by the following general formula (U-3). Specific examples of the structural unit derived from (α-substituted) vinylnaphthalene or a derivative thereof include a structural unit represented by the following general formula (U-4).

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。X〜Xはそれぞれ独立に水素原子または有機基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。RおよびRはそれぞれ独立にハロゲン原子、−COOX(Xは水素原子または有機基である。)、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。pxは0〜3の整数であり、qxは0〜5の整数であり、px+qxは0〜5である。qxが2以上の整数である場合、複数のRはそれぞれ同じであっても異なってもよい。xは0〜3の整数であり、yは0〜3の整数であり、zは0〜4の整数であり、x+y+zは0〜7である。y+zが2以上の整数である場合、複数のRはそれぞれ同じであっても異なってもよい。]
Figure 2013174663
[Wherein, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. X a to X d are each independently a hydrogen atom or an organic group. R b is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R c and R d are each independently a halogen atom, —COOX e (X e is a hydrogen atom or an organic group), an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. . px is an integer of 0 to 3, qx is an integer of 0 to 5, and px + qx is 0 to 5. When qx is an integer of 2 or more, the plurality of R c may be the same or different. x is an integer of 0-3, y is an integer of 0-3, z is an integer of 0-4, and x + y + z is 0-7. When y + z is an integer of 2 or more, the plurality of R d may be the same or different. ]

(X)成分が、基(I)を含む構成単位(以下、構成単位(x1)という。)を有する場合、該構成単位(x1)としては、エチレン性二重結合を有する化合物から誘導される構成単位であって基(I)を含む構成単位が好ましく、下記一般式(x1−1)で表される構成単位が特に好ましい。   When the component (X) has a structural unit containing the group (I) (hereinafter referred to as the structural unit (x1)), the structural unit (x1) is derived from a compound having an ethylenic double bond. A structural unit that includes the group (I) is preferable, and a structural unit represented by the following general formula (x1-1) is particularly preferable.

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Rは水素原子または置換基であり、Rは置換基であり、sは1〜4の整数であり、tは0〜2の整数であり、Aは−O−又は−NHであり、vは0又は1であり、Xは単結合又は2価の連結基である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 1 is a hydrogen atom or a substituent, and R 2 is a substituent, s is an integer of 1 to 4, t is an integer of 0 to 2, A is —O— or —NH, v is 0 or 1, and X 0 is a single bond or a divalent linking group. It is. ]

式(x1−1)中、Rにおけるアルキル基、ハロゲン化アルキル基としては、それぞれ、前記α置換アクリル酸またはそのエステルのα位の炭素原子に結合する置換基として挙げたアルキル基、ハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
、R、s、tはそれぞれ前記式(I−1)中のR、R、s、tと同様である。
Aは−O−又は−NHであり、−O−であることが好ましい。
vは0又は1であり、1であることが好ましい。
なお、vが0であるとは、式中の−C(=O)−A−が単結合となることを意味する。
における2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適なものとして挙げられる。
In formula (x1-1), the alkyl group and halogenated alkyl group in R are the alkyl groups and halogenated alkyls mentioned as the substituent bonded to the α-position carbon atom of the α-substituted acrylic acid or ester thereof, respectively. The same thing as a group is mentioned.
R 1, R 2, s, t are the same as R 1, R 2, s, t of each of the formulas (I-1) in.
A is —O— or —NH, and preferably —O—.
v is 0 or 1, and is preferably 1.
Note that v is 0 means that —C (═O) —A— in the formula is a single bond.
Examples of the divalent linking group for X 0, but are not limited to, divalent hydrocarbon group which may have a substituent group, and a divalent linking group containing a hetero atom as preferred.

(置換基を有していてもよい2価の炭化水素基)
2価の連結基としての炭化水素基における「置換基を有していてもよい」とは、当該炭化水素基を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよく、当該炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基で置換されてもよいことを示す。
該炭化水素基は、芳香族炭化水素基でもよく、脂肪族炭化水素基でもよい。
脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
該脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
(Divalent hydrocarbon group which may have a substituent)
In the hydrocarbon group as the divalent linking group, “may have a substituent” means that a part of carbon atoms constituting the hydrocarbon group is a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. And a part or all of the hydrogen atoms constituting the hydrocarbon group may be substituted with a substituent.
The hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group.
An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
More specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8がより好ましく、1〜5がさらに好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、水素原子を置換する置換基(水素原子以外の基または原子)を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and still more preferably 1 to 5 carbon atoms.
As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [ — (CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferred, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). 2 -, - C (CH 3 ) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as - CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - alkyl trimethylene groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - And the like alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group of. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent (a group or atom other than a hydrogen atom) that replaces a hydrogen atom. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxo group (═O).

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含んでもよい環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては前記と同様のものが挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、水素原子を置換する置換基(水素原子以外の基または原子)を有していてもよいし、有していなくてもよい。該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、その環構造を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。
As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, a cyclic aliphatic hydrocarbon group which may contain a substituent containing a hetero atom in the ring structure (excluding two hydrogen atoms from the aliphatic hydrocarbon ring) Group), a group in which the cyclic aliphatic hydrocarbon group is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and the cyclic aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched chain fatty acid. Group intervening in the middle of the group hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those described above.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic aliphatic hydrocarbon group, a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic aliphatic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane, Examples include norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent (a group or atom other than a hydrogen atom) that replaces a hydrogen atom. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxo group (═O).
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group. Most preferred is an ethoxy group.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.
In the cyclic aliphatic hydrocarbon group, a part of carbon atoms constituting the ring structure may be substituted with a substituent containing a hetero atom. As the substituent containing the hetero atom, —O—, —C (═O) —O—, —S—, —S (═O) 2 —, and —S (═O) 2 —O— are preferable.

2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する2価の炭化水素基であり、芳香環のみから構成されるものであってもよく、芳香環と、該芳香環に結合する脂肪族炭化水素基とから構成されるものであってもよい。
芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基が有する芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよく、当該芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。また、該芳香族炭化水素基が、芳香環に結合した脂肪族炭化水素基を有する場合、該脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む2価の連結基で置換されていてもよく、当該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。
該脂肪族炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、それぞれ、前述した脂肪族炭化水素基、この後の説明で挙げるヘテロ原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group is a divalent hydrocarbon group having at least one aromatic ring, and may be composed only of an aromatic ring. It may be composed of an aliphatic hydrocarbon group bonded to an aromatic ring.
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, a part of carbon atoms constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, and the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is substituted with the substituent. May be. In addition, when the aromatic hydrocarbon group has an aliphatic hydrocarbon group bonded to an aromatic ring, a part of carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group is substituted with a divalent linking group containing a hetero atom. Or a part or all of the hydrogen atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group and the divalent linking group containing a hetero atom include the same aliphatic hydrocarbon groups as those described above, and the same divalent linking groups containing a hetero atom as will be described later. It is done.

芳香族炭化水素基が有する芳香環は、4n+2個(ここでのnは0と自然数を示す)のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の環骨格を構成する原子の数は、5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基またはヘテロアリーレン基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を2つ除いた基;前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基);等が挙げられる。前記アリール基またはヘテロアリール基に結合するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
これらの芳香族炭化水素基の炭素数は5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。ただし、芳香族炭化水素基が、水素原子の一部または全部が置換基を有する場合、芳香族炭化水素基の炭素数には、該置換基における炭素数を含まないものとする。
The aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 (where n is 0 and a natural number) π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. . 5-30 are preferable, as for the number of atoms which comprise the ring skeleton of an aromatic ring, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (arylene group or heteroarylene group); A group in which two hydrogen atoms have been removed from an aromatic compound (for example, biphenyl, fluorene, etc.) containing one aromatic ring; a group in which one hydrogen atom has been removed from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (aryl group or hetero group) A group in which one of the hydrogen atoms of the aryl group is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group, a 2-naphthylethyl group, etc. A group in which one hydrogen atom is further removed from the aryl group in the arylalkyl group); The alkylene group bonded to the aryl group or heteroaryl group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.
5-30 are preferable, as for carbon number of these aromatic hydrocarbon groups, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. However, when the aromatic hydrocarbon group has a part or all of the hydrogen atoms having a substituent, the number of carbons in the aromatic hydrocarbon group does not include the number of carbons in the substituent.

前記芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基(たとえば前記芳香族炭化水素基の芳香環に結合した水素原子を置換してもよい置換基や、芳香環に脂肪族炭化水素基が結合している場合に該脂肪族炭化水素基の水素原子を置換してもよい置換基)としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
A substituent that the aromatic hydrocarbon group may have (for example, a substituent that may substitute a hydrogen atom bonded to an aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group in the aromatic ring Examples of the substituent (which may substitute a hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group when bonded) include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxo group (═O ) And the like.
The alkyl group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. preferable.
The alkoxy group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and is a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, a tert- A butoxy group is preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
Examples of the halogen atom as a substituent for the aromatic hydrocarbon group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group. And a group in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with the halogen atoms.

(ヘテロ原子を含む2価の連結基)
ヘテロ原子を含む2価の連結基におけるヘテロ原子とは、炭素原子および水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む2価の連結基として、具体的には、−O−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、−NH−、−NH−C(=O)−、−NH−C(=NH)−、=N−等の非炭化水素系連結基、これらの非炭化水素系連結基の少なくとも1種と2価の炭化水素基との組み合わせ等が挙げられる。該2価の炭化水素基としては、上述した置換基を有していてもよい2価の炭化水素基と同様のものが挙げられ、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましい。
上記のうち、−C(=O)−NH−中の−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−中のHは、それぞれ、アルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。該置換基の炭素数としては1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜5であることが特に好ましい。
(Divalent linking group containing a hetero atom)
The hetero atom in the divalent linking group containing a hetero atom is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen atom.
As the divalent linking group containing a hetero atom, specifically, —O—, —C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, -S -, - S (= O ) 2 -, - S (= O) 2 -O -, - NH -, - NH-C (= O) -, - NH-C (= NH) -, = N Non-hydrocarbon linking groups such as-, and combinations of at least one of these non-hydrocarbon linking groups with a divalent hydrocarbon group. Examples of the divalent hydrocarbon group include the same divalent hydrocarbon groups that may have a substituent as described above, and a linear or branched aliphatic hydrocarbon group is preferable. .
Among the above, -NH-, -NH- in -C (= O) -NH-, and H in -NH-C (= NH)-are each substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group. May be. The substituent preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.

としては、上記の中でも、単結合、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、置換基を有していてもよい環状の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又はヘテロ原子を含む2価の連結基が好ましい。
が直鎖状または分岐鎖状アルキレン基である場合、該アルキレン基は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜6であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが特に好ましく、炭素数1〜3であることが最も好ましい。具体的には、前記2価の連結基としての「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」の説明中、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基として挙げた直鎖状のアルキレン基、分岐鎖状のアルキレン基と同様のものが挙げられる。
が置換基を有していてもよい環状の脂肪族炭化水素基である場合、該環状の脂肪族炭化水素基としては、前記2価の連結基としての「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」の説明中、「構造中に環を含む脂肪族炭化水素基」として挙げた環状の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
該環状の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、ノルボルナン、イソボルナン、アダマンタン、トリシクロデカンまたはテトラシクロドデカンから水素原子が二個以上除かれた基が特に好ましい。また、これらの環状の脂肪族炭化水素基の環構造を構成する炭素原子の一部が−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−又は−S(=O)−O−で置換された基も好ましい。このような基としては、例えば、後述する(Y)成分の説明で挙げる式(L1)〜(L6)、(S1)〜(S4)で表される環式基からさらに水素原子を1つ除いた基等が挙げられる。
が置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である場合、該芳香族炭化水素基としては、前記2価の連結基としての「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」の説明で挙げた芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。なかでもフッ素原子で置換されていてもよいフェニレン基又はナフチレン基が好ましい。
X 0 is, among the above, a single bond, a linear or branched alkylene group, a cyclic aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, and an aromatic which may have a substituent. A group hydrocarbon group or a divalent linking group containing a hetero atom is preferred.
When X 0 is a linear or branched alkylene group, the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms. It is particularly preferred that it has 1 to 3 carbon atoms. Specifically, in the description of the “divalent hydrocarbon group which may have a substituent” as the divalent linking group, it is exemplified as a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples are the same as the linear alkylene group and the branched alkylene group.
In the case where X 0 is a cyclic aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, the cyclic aliphatic hydrocarbon group includes “having a substituent as the divalent linking group”. In the description of “may be a divalent hydrocarbon group”, the same cyclic aliphatic hydrocarbon groups as those listed as “aliphatic hydrocarbon groups containing a ring in the structure” can be mentioned.
As the cyclic aliphatic hydrocarbon group, a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from cyclopentane, cyclohexane, norbornane, isobornane, adamantane, tricyclodecane or tetracyclododecane is particularly preferable. Further, some of the carbon atoms constituting the ring structure of these cyclic aliphatic hydrocarbon groups are —O—, —C (═O) —O—, —S—, —S (═O) 2 — or A group substituted with —S (═O) 2 —O— is also preferable. As such a group, for example, one hydrogen atom is further removed from the cyclic groups represented by the formulas (L1) to (L6) and (S1) to (S4) mentioned in the description of the (Y) component described later. And the like.
In the case where X 0 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, the aromatic hydrocarbon group may be “a divalent optionally having a substituent” as the divalent linking group. Examples thereof include the same aromatic hydrocarbon groups as mentioned in the explanation of “hydrocarbon group of”. Of these, a phenylene group or a naphthylene group which may be substituted with a fluorine atom is preferable.

がヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基として好ましいものとして、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、一般式−Y21−O−Y22−、−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−で表される基[式中、Y21およびY22はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m’は0〜3の整数である。]等が挙げられる。
が−NH−の場合、そのHはアルキル基、アシル等の置換基で置換されていてもよい。該置換基(アルキル基、アシル基等)は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8であることがさらに好ましく、1〜5であることが特に好ましい。
式−Y21−O−Y22−、−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−中、Y21およびY22は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基としては、前記2価の連結基としての説明で挙げた「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」と同様のものが挙げられる。
21としては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基またはエチレン基が特に好ましい。
22としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチレン基、エチレン基またはアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−で表される基において、m’は0〜3の整数であり、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、1が特に好ましい。つまり、式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−で表される基としては、式−Y21−C(=O)−O−Y22−で表される基が特に好ましい。なかでも、式−(CHa’−C(=O)−O−(CHb’−で表される基が好ましい。該式中、a’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。b’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。
におけるヘテロ原子を含む2価の連結基としては、少なくとも1種と非炭化水素基と2価の炭化水素基との組み合わせからなる有機基が好ましい。なかでも、ヘテロ原子として酸素原子を有する直鎖状の基、例えばエーテル結合またはエステル結合を含む基、が好ましく、前記式−Y21−O−Y22−、−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−で表される基がより好ましく、前記式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−で表される基好ましい。
When X 0 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred examples of the linking group include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C. (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —NH— (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group), —S—, —S ( = O) 2 -, - S (= O) 2 -O-, the formula -Y 21 -O-Y 22 -, - [Y 21 -C (= O) -O] m '-Y 22 - or - A group represented by Y 21 —O—C (═O) —Y 22 —, wherein Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent. , O is an oxygen atom, and m ′ is an integer of 0-3. ] Etc. are mentioned.
When X 0 is —NH—, the H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or acyl. The substituent (alkyl group, acyl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.
Formula -Y 21 -O-Y 22 -, - [Y 21 -C (= O) -O] m '-Y 22 - or -Y 21 -O-C (= O ) -Y 22 - In, Y 21 And Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent. Examples of the divalent hydrocarbon group include those similar to the “divalent hydrocarbon group optionally having substituent (s)” mentioned in the description of the divalent linking group.
Y 21 is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group, more preferably a linear alkylene group, still more preferably a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methylene group or an ethylene group. preferable.
Y 22 is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and more preferably a methylene group, an ethylene group or an alkylmethylene group. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
In the group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] m ′ —Y 22 —, m ′ is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, Or 1 is more preferable, and 1 is particularly preferable. That is, the group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] m ′ —Y 22 — is represented by the formula —Y 21 —C (═O) —O—Y 22 —. The group is particularly preferred. Among these, a group represented by the formula — (CH 2 ) a ′ —C (═O) —O— (CH 2 ) b ′ — is preferable. In the formula, a ′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, further preferably 1 or 2, and most preferably 1. b ′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2, and most preferably 1.
As the divalent linking group containing a hetero atom in X 0, an organic group comprising a combination of at least one kind, a non-hydrocarbon group and a divalent hydrocarbon group is preferable. Among these, a linear group having an oxygen atom as a hetero atom, for example, a group containing an ether bond or an ester bond, is preferable, and the above formulas -Y 21 -O-Y 22 -,-[Y 21 -C (= O ) —O] m ′ —Y 22 — or —Y 21 —O—C (═O) —Y 22 — is more preferred, and the group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] is preferred. The group represented by m′—Y 22 — or —Y 21 —O—C (═O) —Y 22 — is preferred.

としては、上記の中でも、単結合、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、環状の脂肪族炭化水素基、又はヘテロ原子を含む2価の連結基が好ましく、単結合、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又はヘテロ原子を含む2価の連結基がより好ましく、単結合、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、前記式−Y21−O−Y22−で表される基、前記式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−で表される基、又は前記式−Y21−O−C(=O)−Y22−で表される基がさらに好ましく、単結合が最も好ましい。 X 0 is preferably a single bond, a linear or branched alkylene group, a cyclic aliphatic hydrocarbon group, or a divalent linking group containing a hetero atom among the above. Alternatively, a branched alkylene group or a divalent linking group containing a hetero atom is more preferable, which is represented by a single bond, a linear or branched alkylene group, and the formula —Y 21 —O—Y 22 —. Or a group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] m ′ —Y 22 — or a group represented by the formula —Y 21 —O—C (═O) —Y 22 —. More preferred are single bonds.

構成単位(x1)としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位であって基(I)を含む構成単位が特に好ましい。このような構成単位としては、前記一般式(x1−1)におけるvが0であり、Xが単結合である構成単位、前記一般式(x1−1)におけるvが1であり、Aが−O−であり、Xが2価の連結基である構成単位、等が挙げられる。具体的には、下記一般式(x1−11)で表される構成単位、下記一般式(x1−12)で表される構成単位等が挙げられる。 As the structural unit (x1), a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and including the group (I) is particularly preferable. preferable. As such a structural unit, v in the general formula (x1-1) is 0, X 0 is a single bond, v in the general formula (x1-1) is 1, and A is And a structural unit in which X 0 is a divalent linking group. Specific examples include a structural unit represented by the following general formula (x1-11), a structural unit represented by the following general formula (x1-12), and the like.

Figure 2013174663
[式中、R、R、R、s、tはそれぞれ前記と同じであり、X01は2価の連結基である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R, R 1 , R 2 , s, and t are the same as defined above, and X 01 is a divalent linking group. ]

式(x1−11)、(x1−12)中、R、R、R、s、tはそれぞれ前記式(x1−1)中のR、R、R、s、tと同じである。
式(x1−12)中のX01としては、前記式(x1−1)中のXにおける2価の連結基と同様のものが挙げられる。
Equation (x1-11), (x1-12) in, the same R, R 1, R 2, s, R of t each the formula (x1-1) in, R 1, R 2, s, and t is there.
The X 01 in the formula (x1-12), the same as the divalent linking group for X 0 in formula (x1-1) in like.

構成単位(x1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(X)成分中、構成単位(x1)の割合は、(X)成分を構成する全構成単位の合計に対し、10モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、30モル%以上がさらに好ましい。
構成単位(x1)の割合を10モル%以上とすることにより、レジストパターンの形成において露光した際に、充分な極性の増大が起こり、良好なパターン形成を行うことができる。
また、構成単位(x1)が基(I)として前記一般式(I−1)で表される基を有する場合、該基は、ラクトン環式基を含むため、(X)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高める効果を奏する。そのため構成単位(x1)の割合が高いほど、基板への密着性が向上する。
構成単位(x1)の割合の上限は特に限定されず、100モル%であってもよく、有機系現像液に対する溶解速度、任意に他の構成単位を含有させる場合は該他の構成単位とのバランス等を考慮して適宜調整すればよい。
例えば構成単位(x1)の割合を調整することで、有機系現像液に対する溶解速度を調整できる。構成単位(x1)は、特に基(I)として前記一般式(I−1)で表される基を有する場合は、極性が比較的高い。そのため、構成単位(x1)の割合を高くするほど、露光前(あるいは未露光部)の(X)成分の極性が高まり、有機系現像液に対する溶解性が低下する傾向がある。構成単位(x1)よりも極性が低い(疎水性が高い)構成単位を含有させる等により構成単位(x1)の割合を低くすることで、有機系現像液に対する溶解性を高くすることができる。
(X)成分が、構成単位(x1)とその他の構成単位とを含む共重合体の場合、構成単位(x1)の割合は、(X)成分を構成する全構成単位の合計に対し、10〜90モル%が好ましく、20〜80モル%がより好ましく、30〜70モル%がさらに好ましい。
As the structural unit (x1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the component (X), the proportion of the structural unit (x1) is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and more preferably 30 mol% or more with respect to the total of all the structural units constituting the component (X). Further preferred.
By setting the proportion of the structural unit (x1) to 10 mol% or more, when exposure is performed in the formation of a resist pattern, a sufficient increase in polarity occurs and good pattern formation can be performed.
In addition, when the structural unit (x1) has a group represented by the general formula (I-1) as the group (I), the group includes a lactone cyclic group. Therefore, the component (X) is added to the resist film. When used for formation, the effect of improving the adhesion of the resist film to the substrate is exhibited. Therefore, the higher the proportion of the structural unit (x1), the better the adhesion to the substrate.
The upper limit of the proportion of the structural unit (x1) is not particularly limited, and may be 100 mol%. The dissolution rate with respect to the organic developer, and optionally containing other structural units, What is necessary is just to adjust suitably in consideration of a balance etc.
For example, by adjusting the proportion of the structural unit (x1), the dissolution rate in the organic developer can be adjusted. The structural unit (x1) has a relatively high polarity, particularly when the group (I) has a group represented by the general formula (I-1) as the group (I). Therefore, as the proportion of the structural unit (x1) is increased, the polarity of the (X) component before exposure (or unexposed portion) is increased and the solubility in an organic developer tends to be decreased. By reducing the proportion of the structural unit (x1) by including a structural unit having a lower polarity (higher hydrophobicity) than the structural unit (x1), the solubility in an organic developer can be increased.
When the component (X) is a copolymer containing the structural unit (x1) and other structural units, the proportion of the structural unit (x1) is 10 with respect to the total of all the structural units constituting the component (X). -90 mol% is preferable, 20-80 mol% is more preferable, 30-70 mol% is further more preferable.

(X)成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記構成単位(x1)以外の構成単位を有していてもよい。かかる構成単位としては、構成単位(x1)と共重合体を形成し得るものであれば特に限定されず、例えばArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の基材成分として用いられている樹脂成分(ベース樹脂等)に用いられる構成単位として従来から知られている多数のものが使用可能である。
このような構成単位としては、例えば、
構成単位(x1)よりも低極性で、塩基に対して安定な構成単位(x2)、
極性基を含む構成単位(x3)、
塩基に対して不活性である−SO−含有環式基またはラクトン環式基を有する構成単位(x4)
等が挙げられる。
The component (X) may have a structural unit other than the structural unit (x1) as long as the effects of the present invention are not impaired. Such a constitutional unit is not particularly limited as long as it can form a copolymer with the constitutional unit (x1). For example, resist compositions for ArF excimer laser, KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), etc. Many conventionally known structural units can be used as the structural unit used for the resin component (base resin or the like) used as the base material component of the product.
As such a structural unit, for example,
A structural unit (x2) that is less polar than the structural unit (x1) and stable to the base;
A structural unit (x3) containing a polar group,
Structural unit (x4) having —SO 2 -containing cyclic group or lactone cyclic group which is inert to the base
Etc.

[構成単位(x2)]
構成単位(x2)は、構成単位(x1)よりも低極性で、塩基に対して安定な構成単位である。
「塩基に対して安定」とは、露光により(Y)成分から塩基が発生した際に、該塩基が作用しても、構造が変化しないことを意味する。
構成単位(x2)としては、例えば、下記一般式(x2−1)で表される構成単位(x2)が挙げられる。
[Structural unit (x2)]
The structural unit (x2) is a structural unit that is less polar than the structural unit (x1) and stable to the base.
“Stable to base” means that when a base is generated from component (Y) by exposure, the structure does not change even if the base acts.
As a structural unit (x2), the structural unit (x2) represented by the following general formula (x2-1) is mentioned, for example.

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Aは−O−又は−NH−であり、vは0又は1であり、Xは単結合又は2価の連結基であり、R20は塩基非脱離性の環式基である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A is —O— or —NH—, and v is 0 or 1] X 0 is a single bond or a divalent linking group, and R 20 is a non-base-leaving cyclic group. ]

式中、R、A、v、Xはそれぞれ前記一般式(x1−1)中のR、A、v、Xと同様のものが挙げられる。
20における「塩基非脱離性の環式基」は、露光により(Y)成分から塩基が発生した際に、該塩基が作用しても、脱離することなくそのまま当該構成単位中に残る環式基である。
20における環式基は、脂肪族環式基でも芳香族環式基でもよい。
脂肪族環式基の環骨格は、炭素原子のみから構成されてもよく、炭素原子以外の原子が介在してもよいが、炭素原子のみから構成されることが好ましい。また、脂肪族環式基は、飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。
脂肪族環式基としては、炭素数が3〜30であるものが好ましく、5〜30であるものがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。
脂肪族環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。単環式の脂肪族環式基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂肪族環式基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましい。また、ポリシクロアルカンとしては、2〜4環式のものが好ましい。ポリシクロアルカンとして具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
また、これらの脂肪族環式基の環を構成する炭素原子の一部がエーテル基(−O−)で置換された脂肪族環式基も用いることができる。
これらの脂肪族環式基は、環骨格に結合する水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フッ素原子、炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
脂肪族環式基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、トリシクロデシル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基、イソボルニル基およびノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種が、工業上入手し易いなどの点で好ましい。
Wherein, R, A, v, X 0 R in each of the general formulas (x1-1) in, A, v, are the same as those for X 0.
The “base non-leaving cyclic group” in R 20 remains in the structural unit as it is without leaving even when the base acts when the base is generated from the component (Y) by exposure. It is a cyclic group.
The cyclic group for R 20 may be an aliphatic cyclic group or an aromatic cyclic group.
The ring skeleton of the aliphatic cyclic group may be composed only of carbon atoms or may be interspersed with atoms other than carbon atoms, but is preferably composed only of carbon atoms. The aliphatic cyclic group may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated.
As the aliphatic cyclic group, those having 3 to 30 carbon atoms are preferable, those having 5 to 30 are more preferable, 5 to 20 are more preferable, 6 to 15 are particularly preferable, and 6 to 12 is most preferable. .
The aliphatic cyclic group may be monocyclic or polycyclic. As the monocyclic aliphatic cyclic group, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclobutane, cyclopentane, and cyclohexane. The polycyclic aliphatic cyclic group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms. Moreover, as a polycycloalkane, a 2-4 ring thing is preferable. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
In addition, an aliphatic cyclic group in which a part of carbon atoms constituting the ring of these aliphatic cyclic groups is substituted with an ether group (—O—) can also be used.
In these aliphatic cyclic groups, the hydrogen atom bonded to the ring skeleton may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an oxygen atom (= O).
As the aliphatic cyclic group, at least one selected from a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a tricyclodecyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. .

芳香族環式基は、置換基を有していてもよい芳香環から水素原子を1つ除いた基である。
芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。該芳香環は、4n+2個(ここでのnは0と自然数を示す)のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の環骨格を構成する原子の数は、5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を1つ除いた基;等が挙げられる。これらの芳香族炭化水素基の炭素数は5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。ただし、芳香族炭化水素基が、水素原子の一部または全部が置換基を有する場合、芳香族炭化水素基の炭素数には、該置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香族環式基としては、上記の中でもアリール基が好ましく、フェニル基又はナフチル基が好ましい。
芳香族環式基は、環骨格に結合する水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フッ素原子、炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
The aromatic cyclic group is a group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic ring which may have a substituent.
The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring. The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons (where n is 0 and a natural number), and may be monocyclic or polycyclic. 5-30 are preferable, as for the number of atoms which comprise the ring skeleton of an aromatic ring, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (aryl group or heteroaryl group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings A group in which one hydrogen atom is removed from (eg, biphenyl, fluorene, etc.); 5-30 are preferable, as for carbon number of these aromatic hydrocarbon groups, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. However, when the aromatic hydrocarbon group has a part or all of the hydrogen atoms having a substituent, the number of carbons in the aromatic hydrocarbon group does not include the number of carbons in the substituent.
Among the above, the aromatic cyclic group is preferably an aryl group, and is preferably a phenyl group or a naphthyl group.
In the aromatic cyclic group, a hydrogen atom bonded to the ring skeleton may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an oxygen atom (= O).

構成単位(x2)としては、上記のなかでも、vが1、Aが−O−、Xが単結合、R20が脂肪族環式基である構成単位(x21)、vが0、Xが単結合、R20が置換基を有していてもよいフェニル基である構成単位(x22)、vが0、Xが単結合、R20が置換基を有していてもよいナフチル基である構成単位(x23)、等が好ましい。
構成単位(x21)として具体的には、たとえば前記「(α置換)アクリル酸またはそのエステルから誘導される構成単位」の説明で挙げた一般式(U−1)中のXが脂肪族環式基であるものが挙げられる。
構成単位(x22)として具体的には、たとえば前記「(α置換)スチレンまたはその誘導体から誘導される構成単位」の説明で挙げた一般式(U−3)中、ベンゼン環に結合する−OXの数pxが0であり、任意の置換基Rの数qxが0〜5の整数であるものが挙げられる。
構成単位(x23)として具体的には、たとえば前記「((α置換)ビニルナフタレンまたはその誘導体から誘導される構成単位」の説明で挙げた一般式(U−4)中、ナフタレン環に結合する−OXの数xが0であり、任意の置換基Rの数y+zが0〜7の整数であるものが挙げられる。
As the structural unit (x2), among the above, v is 1, A is —O—, X 0 is a single bond, R 20 is an aliphatic cyclic group, v is 0, X 0 is a single bond, the structural unit R 20 is a phenyl group optionally having substituent (x22), v is 0, X 0 is a single bond, R 20 is an optionally substituted naphthyl The structural unit (x23) as a group is preferable.
Specifically, as the structural unit (x21), for example, X a in the general formula (U-1) exemplified in the description of “structural unit derived from (α-substituted) acrylic acid or an ester thereof” represents an aliphatic ring. What is a formula group is mentioned.
Specifically, as the structural unit (x22), for example, —OX bonded to a benzene ring in the general formula (U-3) mentioned in the description of the “structural unit derived from (α-substituted) styrene or a derivative thereof”. The number p of c is 0, and the number qx of any substituent R c is an integer of 0 to 5.
Specifically, as the structural unit (x23), for example, the structural unit (x23) is bonded to the naphthalene ring in the general formula (U-4) mentioned in the description of the “structural unit derived from ((α-substituted) vinylnaphthalene or a derivative thereof”. The number x of -OX d is 0, and the number y + z of any substituent R d is an integer of 0 to 7.

(X)成分が有する構成単位(x2)は1種でも2種以上でもよい。
(X)成分が構成単位(x2)を含有する場合、(X)成分中の構成単位(x2)の割合は、当該(X)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜70モル%が好ましく、10〜70モル%がより好ましく、20〜60モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(x2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることによりレジスト溶媒に対する適度な溶解性の維持と有機現像液に対する未露光部の溶解性を発現し、また、他の構成単位とのバランスをとることができる。
The structural unit (x2) contained in the component (X) may be one type or two or more types.
When the component (X) contains the structural unit (x2), the proportion of the structural unit (x2) in the component (X) is 1 to 70 mol with respect to the total of all the structural units constituting the component (X). % Is preferable, 10 to 70 mol% is more preferable, and 20 to 60 mol% is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (x2) can be sufficiently obtained, and by setting it to the upper limit value or less, appropriate solubility is maintained in the resist solvent and the unexposed portion is dissolved in the organic developer. It expresses sex and can be balanced with other structural units.

[構成単位(x3)]
(X)成分は、構成単位(x1)に加えて、または構成単位(x1)および(x2)に加えて、極性基を含む構成単位(x3)を有してもよい。構成単位(x3)の割合を調整することで、有機系現像液に対する溶解速度を調整できる。例えば(X)成分中の構成単位(x3)の割合が高いほど、露光後の(X)成分の極性が高まり、有機系現像液に対する溶解性が低下する。
極性基としては、−OH、−COOH、−CN、−SONH、−CONH、等が挙げられる。−COOHを含むものとしては、(α置換)アクリル酸の構成単位も含む。
構成単位(x3)は、水素原子の一部が極性基で置換された炭化水素基を含む構成単位であることが好ましい。当該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよい。なかでも、当該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基あることがより好ましい。
当該炭化水素基における脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、脂肪族環式基(単環式基、多環式基)が挙げられる。
該脂肪族環式基(単環式基、多環式基)としては、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該脂肪族環式基の炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。具体的には、たとえば、モノシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。該脂肪族環式基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子、炭素数1〜5のフッ素化アルキル基等が挙げられる。
[Structural unit (x3)]
The component (X) may have a structural unit (x3) containing a polar group in addition to the structural unit (x1) or in addition to the structural units (x1) and (x2). By adjusting the proportion of the structural unit (x3), the dissolution rate in the organic developer can be adjusted. For example, the higher the proportion of the structural unit (x3) in the component (X), the higher the polarity of the component (X) after exposure and the lower the solubility in an organic developer.
Examples of the polar group include —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2 , —CONH 2 , and the like. Those containing —COOH also include structural units of (α-substituted) acrylic acid.
The structural unit (x3) is preferably a structural unit containing a hydrocarbon group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a polar group. The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. Of these, the hydrocarbon group is more preferably an aliphatic hydrocarbon group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in the hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and an aliphatic cyclic group (monocyclic group, polycyclic group). Cyclic group).
As the aliphatic cyclic group (monocyclic group, polycyclic group), for example, a resin for a resist composition for ArF excimer laser can be appropriately selected from those proposed. The aliphatic cyclic group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12. Specifically, for example, a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane; a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc. Can be mentioned. More specifically, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane; two or more groups from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Examples include a group excluding a hydrogen atom. The aliphatic cyclic group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, and a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

当該炭化水素基における芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。
芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5〜30であることが好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15がさらに好ましく、6〜12が特に好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基またはヘテロアリーレン基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を2つ除いた基;前記芳香環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基やヘテロアリールアルキル基)における芳香環から水素原子をさらに1つ除いた基;等が挙げられる。前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子を置換するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
該芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部又は全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group in the hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring.
The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. It is preferable that carbon number of an aromatic ring is 5-30, 5-20 are more preferable, 6-15 are more preferable, and 6-12 are especially preferable. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (arylene group or heteroarylene group); A group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic compound containing an aromatic ring (for example, biphenyl, fluorene, etc.); a group in which one of the hydrogen atoms of the aromatic ring is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, arylalkyl groups such as 2-naphthylethyl group and heteroarylalkyl groups), a group obtained by further removing one hydrogen atom from the aromatic ring; Can be mentioned. The number of carbon atoms of the alkylene group that replaces the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1. .
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxygen atom (═O).
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
Examples of the halogen atom as a substituent for the aromatic hydrocarbon group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.

構成単位(x3)としては、下記一般式(x3−1)で表される構成単位が好ましい。   As the structural unit (x3), structural units represented by general formula (x3-1) shown below are preferred.

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Lは−C(=O)−O−、−C(=O)−NR−(Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である)又は単結合である。Rは−COOH、または置換基として−OH、−COOH、−CN、−SONH及び−CONHからなる群より選択される少なくとも一種の基を有する炭化水素基であり、任意の位置に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい。]
Figure 2013174663
[Wherein, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. L 0 is —C (═O) —O—, —C (═O) —NR n — (R n is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) or a single bond. R 0 is —COOH or a hydrocarbon group having at least one group selected from the group consisting of —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2 and —CONH 2 as a substituent, May have an oxygen atom or a sulfur atom. ]

式(x3−1)中、Rのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
Rのハロゲン化アルキル基は、前記のRのアルキル基の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基が特に好ましい。
式(x3−1)中、Lは、−C(=O)−O−、−C(=O)−NR−(Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である)又は単結合である。Rのアルキル基としては、Rのアルキル基と同様のものが挙げられる。
式(x3−1)中、Rは、置換基として−OH、−COOH、−CN、−SONH及び−CONHからなる群より選択される少なくとも一種の基を有する炭化水素基であり、任意の位置に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい。
「置換基を有する炭化水素基」とは、炭化水素基に結合した水素原子の少なくとも一部が置換基で置換されていることを意味する。
における炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
における脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、脂肪族環式基(単環式基、多環式基)が好適に挙げられ、これらの説明は上記と同様である。
における芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基であり、この説明は上記と同様である。
ただし、Rは、任意の位置に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい。この「任意の位置に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい」とは、炭化水素基、又は置換基を有する炭化水素基をそれぞれ構成する炭素原子(置換基部分の炭素原子を含む。)の一部が、酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよいこと、又は炭化水素基に結合した水素原子が酸素原子又は硫黄原子で置換されていてもよいこと、を意味する。
以下に、一例として任意の位置に酸素原子(O)を有するRについて例示する。
In the formula (x3-1), the alkyl group represented by R is preferably a linear or branched alkyl group, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an isobutyl group. Group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like.
Examples of the halogenated alkyl group for R include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the aforementioned R alkyl group have been substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In Formula (x3-1), L 0 is —C (═O) —O— or —C (═O) —NR n — (R n is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms). Or it is a single bond. Examples of the alkyl group for R n include the same alkyl groups as those for R.
In Formula (x3-1), R 0 is a hydrocarbon group having at least one group selected from the group consisting of —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2 and —CONH 2 as a substituent. Yes, it may have an oxygen atom or a sulfur atom at any position.
The “hydrocarbon group having a substituent” means that at least a part of hydrogen atoms bonded to the hydrocarbon group is substituted with a substituent.
The hydrocarbon group for R 0 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
As the aliphatic hydrocarbon group for R 0, a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) or an aliphatic cyclic group (monocyclic group, polycyclic group) Group), and the description thereof is the same as described above.
The aromatic hydrocarbon group in R 0 is a hydrocarbon group having an aromatic ring, and this description is the same as described above.
However, R 0 may have an oxygen atom or a sulfur atom at an arbitrary position. The phrase “may have an oxygen atom or a sulfur atom at any position” means a carbon atom constituting a hydrocarbon group or a hydrocarbon group having a substituent (including the carbon atom of the substituent portion). ) May be substituted with an oxygen atom or a sulfur atom, or a hydrogen atom bonded to a hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a sulfur atom.
Hereinafter, R 0 having an oxygen atom (O) at an arbitrary position will be exemplified as an example.

Figure 2013174663
[式中、W00は炭化水素基であり、Rは炭素数1〜5のアルキレン基である。]
Figure 2013174663
[Wherein, W 00 is a hydrocarbon group, and R m is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. ]

前記式中、W00は炭化水素基であり、前記式(x3−1)中のRと同様のものが挙げられる。W00は、好ましくは脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは脂肪族環式基(単環式基、多環式基)である。
は、直鎖状、分岐鎖状であることが好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基であることが好ましく、メチレン基、エチレン基であることがより好ましい。
In the above formula, W 00 is a hydrocarbon group, and examples thereof include the same as R 0 in the formula (x3-1). W 00 is preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably an aliphatic cyclic group (monocyclic group or polycyclic group).
R m is preferably linear or branched, preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.

構成単位(x3)のなかで好適なものとして、より具体的には、(α置換)アクリル酸から誘導される構成単位、下記一般式(x3−11)〜(x3−13)のいずれかで表される構成単位等が挙げられる。
(α置換)アクリル酸から誘導される構成単位としては、前記式(x3−1)中のLが単結合であり、Rが−COOHである構成単位が挙げられる。
More preferred as the structural unit (x3) is more specifically a structural unit derived from (α-substituted) acrylic acid, and any one of the following general formulas (x3-11) to (x3-13) Examples of the structural unit are as follows.
Examples of the structural unit derived from (α-substituted) acrylic acid include structural units in which L 0 in the formula (x3-1) is a single bond and R 0 is —COOH.

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。W01は置換基として−OH、−COOH、−CN、−SONH及び−CONHからなる群より選択される少なくとも一種の基を有する芳香族炭化水素基である。P02及びP03はそれぞれ−C(=O)−O−又は−C(=O)−NR−(Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である)である。W02は置換基として−OH、−COOH、−CN、−SONH及び−CONHからなる群より選択される少なくとも一種の基を有する環状の炭化水素基であり、任意の位置に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい。W03は置換基として−OH、−COOH、−CN、−SONH及び−CONHからなる群より選択される少なくとも一種の基を有する直鎖状の炭化水素基である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. W 01 is an aromatic hydrocarbon group having at least one group selected from the group consisting of —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2 and —CONH 2 as a substituent. P 02 and P 03 are each —C (═O) —O— or —C (═O) —NR n — (R n is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms). W 02 is a cyclic hydrocarbon group having at least one group selected from the group consisting of —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2 and —CONH 2 as a substituent, and oxygen at any position. You may have an atom or a sulfur atom. W 03 is a linear hydrocarbon group having at least one group selected from the group consisting of —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2 and —CONH 2 as a substituent. ]

[一般式(x3−11)で表される構成単位]
前記式(x3−11)中、Rは、前記式(x3−1)中のRの説明と同様である。
01における芳香族炭化水素基は、前記式(x3−1)中のRにおける芳香族炭化水素基の説明と同様である。
01における芳香族炭化水素基は、−OH、−COOH、−CN、−SONH及び−CONHからなる群より選択される少なくとも一種以外の置換基を有していてもよい。該置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基等が挙げられる。これらの中でも、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
以下に、一般式(x3−11)で表される構成単位の好適な具体例を示す。以下の各式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。
[Structural Unit Represented by General Formula (x3-11)]
In the formula (x3-11), R is the same as described for R in the formula (x3-1).
The aromatic hydrocarbon group for W 01 is the same as that described for the aromatic hydrocarbon group for R 0 in formula (x3-1).
The aromatic hydrocarbon group in W 01 may have a substituent other than at least one selected from the group consisting of —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2 and —CONH 2 . Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Among these, a halogen atom is preferable and a fluorine atom is particularly preferable.
Specific examples of preferable structural units represented by general formula (x3-11) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

[一般式(x3−12)で表される構成単位]
前記式(x3−12)中、Rは、前記式(x3−1)中のRの説明と同様である。
02は、−C(=O)−O−又は−C(=O)−NR−(Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である)であり、−C(=O)−O−であることが好ましい。Rのアルキル基としては、Rのアルキル基と同様である。
02における環状の炭化水素基は、前記式(x3−1)中のRについての説明の中で例示した脂肪族環式基(単環式基、多環式基)、芳香族炭化水素基とそれぞれ同様のものが挙げられる。
02は、任意の位置に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよく、この説明は前記式(x3−1)中のRの説明と同様である。
以下に、一般式(x3−12)で表される構成単位の好適な具体例を示す。以下の各式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。
[Structural Unit Represented by General Formula (x3-12)]
In the formula (x3-12), R is the same as described for R in the formula (x3-1).
P 02 is —C (═O) —O— or —C (═O) —NR n — (R n is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), and —C (═O ) -O-. The alkyl group for R n is the same as the alkyl group for R.
The cyclic hydrocarbon group in W 02 is an aliphatic cyclic group (monocyclic group or polycyclic group) or aromatic hydrocarbon exemplified in the description of R 0 in the formula (x3-1). Examples of each group are the same.
W 02 may have an oxygen atom or a sulfur atom at an arbitrary position, and this description is the same as the description of R 0 in the formula (x3-1).
Specific examples of preferable structural units represented by general formula (x3-12) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

Figure 2013174663
Figure 2013174663

[一般式(x3−13)で表される構成単位]
前記式(x3−13)中、Rは、前記式(x3−1)中のRの説明と同様である。
03は、−C(=O)−O−又は−C(=O)−NR−(Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である)であり、−C(=O)−O−であることが好ましい。Rのアルキル基としては、Rのアルキル基と同様である。
03における直鎖状の炭化水素基は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがより好ましく、炭素数1〜3であることがさらに好ましい。
03における直鎖状の炭化水素基は、−OH、−COOH、−CN、−SONH及び−CONH以外の置換基(a)をさらに有していてもよい。この置換基(a)としては、炭素数1〜5のアルキル基、脂肪族環式基(単環式基、多環式基)、フッ素原子、炭素数1〜5のフッ素化アルキル基等が挙げられる。置換基(a)における脂肪族環式基(単環式基、多環式基)の炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。具体的には、たとえば、モノシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
また、W03における直鎖状の炭化水素基は、一例として下記一般式(x3−13−a)で表される構成単位のように、複数の置換基(a)を有してもよく、複数の置換基(a)同士が相互に結合して環が形成されてもよい。
[Structural Unit Represented by General Formula (x3-13)]
In the formula (x3-13), R is the same as described for R in the formula (x3-1).
P 03 is —C (═O) —O— or —C (═O) —NR n — (R n is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), and —C (═O ) -O-. The alkyl group for R n is the same as the alkyl group for R.
The linear hydrocarbon group for W 03 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The linear hydrocarbon group for W 03 may further have a substituent (a) other than —OH, —COOH, —CN, —SO 2 NH 2, and —CONH 2 . Examples of the substituent (a) include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aliphatic cyclic group (monocyclic group, polycyclic group), a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the like. Can be mentioned. The number of carbon atoms of the aliphatic cyclic group (monocyclic group or polycyclic group) in the substituent (a) is preferably 3 to 30, more preferably 5 to 30, and further preferably 5 to 20 Preferably, 6-15 is especially preferable, and 6-12 is the most preferable. Specifically, for example, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane; a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc. Can be mentioned. More specifically, a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane; one or more polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane Examples include a group excluding a hydrogen atom.
Further, straight-chain hydrocarbon group for W 03, as in the structural unit represented by the following general formula as an example (x3-13-a), may have a plurality of substituents (a), A plurality of substituents (a) may be bonded to each other to form a ring.

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Ra1及びRa2はそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基、脂肪族環式基(単環式基、多環式基)、フッ素原子、又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。但し、Ra1とRa2とが相互に結合して環を形成してもよい。qは1〜4の整数である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R a1 and R a2 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aliphatic cyclic group (monocyclic group or polycyclic group), a fluorine atom, or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. is there. However, R a1 and R a2 may be bonded to each other to form a ring. q 0 is an integer of 1 to 4. ]

前記式(x3−13−a)中、Rは、前記式(x3−1)中のRの説明と同様である。
a1及びRa2における脂肪族環式基(単環式基、多環式基)は、前記置換基(a)における脂肪族環式基(単環式基、多環式基)と同様である。
また、Ra1とRa2とは、相互に結合して環を形成してもよい。この場合、Ra1と、Ra2と、Ra1とRa2とが共に結合した炭素原子とにより環式基が形成される。該環式基としては、単環式基であってもよく、多環式基であってもよく、具体的には、前記置換基(a)における脂肪族環式基(単環式基、多環式基)についての説明の中で例示したモノシクロアルカン又はポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が挙げられる。
は1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
In the formula (x3-13-a), R is the same as described for R in the formula (x3-1).
The aliphatic cyclic group (monocyclic group or polycyclic group) in R a1 and R a2 is the same as the aliphatic cyclic group (monocyclic group or polycyclic group) in the substituent (a). is there.
R a1 and R a2 may be bonded to each other to form a ring. In this case, a R a1, and R a2, cyclic group is formed by the carbon atoms to which the R a1 and R a2 are bonded together. The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. Specifically, an aliphatic cyclic group (monocyclic group, Examples thereof include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from the monocycloalkane or polycycloalkane exemplified in the description of the polycyclic group).
q 0 is preferably 1 or 2, and more preferably 1.

以下に、一般式(x3−13)で表される構成単位の好適な具体例を示す。以下の各式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。 Specific examples of preferred structural units represented by general formula (x3-13) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

(X)成分が有する構成単位(x3)は1種であっても2種以上であってもよい。
(X)成分中、構成単位(x3)の割合は、当該(X)成分を構成する全構成単位に対して0〜85モル%であることが好ましく、0〜80モル%がより好ましく、1〜30モル%がさらに好ましい。構成単位(x3)の割合を下限値以上とすることにより、構成単位(x3)を含有させることによる効果(解像性、リソグラフィー特性、パターン形状の向上効果)が充分に得られ、上限値以下とすることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。
The structural unit (x3) contained in the component (X) may be one type or two or more types.
In the component (X), the proportion of the structural unit (x3) is preferably 0 to 85 mol%, more preferably 0 to 80 mol%, based on all the structural units constituting the component (X). More preferred is ˜30 mol%. By setting the proportion of the structural unit (x3) to be equal to or higher than the lower limit value, the effects (resolution, lithography characteristics, pattern shape improvement effect) due to the inclusion of the structural unit (x3) are sufficiently obtained, and the upper limit value or less. This makes it easier to balance with other structural units.

[構成単位(x4)]
(X)成分は、構成単位(x1)に加えて、または構成単位(x1)および(x2)に加えて、または構成単位(x1)〜(x3)に加えて、塩基に対して不活性である−SO−含有環式基またはラクトン環式基を有する構成単位(x4)を有してもよい。
塩基に対して不活性な−SO−含有環式基またはラクトン環式基を有することで、露光部におけるパターンの基板密着性、倒れ改善特性が向上する。また、露光部において発生する塩基を−SO−基が何らかの形で補足することにより、塩基による触媒的な分解反応を抑止し、パターニング時の露光余裕度の制御にも寄与することが考えられる。
−SO−含有環式基またはラクトン環式基が「塩基に対して不活性」とは、露光により(Y)成分から塩基が発生した際に、該塩基が作用しても、該−SO−含有環式基またはラクトン環式基の構造が変化しないことを意味する。前記の構成単位(x1)の説明で挙げた基(I−1)におけるラクトン環式基は、塩基が作用すると構造が変化するため、「塩基に対して不活性」なラクトン環式基には該当しない。
[Structural unit (x4)]
The component (X) is inert to the base in addition to the structural unit (x1), or in addition to the structural units (x1) and (x2), or in addition to the structural units (x1) to (x3). there -SO 2 - may have a structural unit having a containing cyclic group or the lactone-containing cyclic group (x4).
By having a —SO 2 -containing cyclic group or lactone cyclic group that is inactive to the base, the substrate adhesion of the pattern in the exposed area and the collapse-improving property are improved. Further, it is conceivable that the —SO 2 — group supplements the base generated in the exposure part in some form, thereby suppressing the catalytic decomposition reaction by the base and contributing to the control of the exposure margin during patterning. .
The —SO 2 -containing cyclic group or lactone cyclic group is “inactive with respect to the base” when the base acts from the (Y) component by exposure, even if the base acts. It means that the structure of the 2 -containing cyclic group or the lactone cyclic group does not change. Since the structure of the lactone cyclic group in the group (I-1) mentioned in the description of the structural unit (x1) changes when a base acts, the lactone cyclic group that is “inactive with respect to the base” Not applicable.

・−SO−含有環式基
ここで、「−SO−含有環式基」とは、その環骨格中に−SO−を含む環を含有する環式基を示し、具体的には、−SO−における硫黄原子(S)が環式基の環骨格の一部を形成する環式基である。その環骨格中に−SO−を含む環をひとつ目の環として数え、該環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。−SO−含有環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
−SO−含有環式基は、特に、その環骨格中に−O−SO−を含む環式基、すなわち−O−SO−中の−O−S−が環骨格の一部を形成するサルトン(sultone)環を含有する環式基であることが好ましい。
−SO−含有環式基は、炭素数が3〜30であることが好ましく、4〜20であることがより好ましく、4〜15であることがさらに好ましく、4〜12であることが特に好ましい。ただし、該炭素数は環骨格を構成する炭素原子の数であり、置換基における炭素数を含まないものとする。
−SO−含有環式基は、−SO−含有脂肪族環式基であってもよく、−SO−含有芳香族環式基であってもよい。好ましくは−SO−含有脂肪族環式基である。
−SO−含有脂肪族環式基としては、その環骨格を構成する炭素原子の一部が−SO−または−O−SO−で置換された脂肪族炭化水素環から水素原子を少なくとも1つ除いた基が挙げられる。より具体的には、その環骨格を構成する−CH−が−SO−で置換された脂肪族炭化水素環から水素原子を少なくとも1つ除いた基、その環を構成する−CH−CH−が−O−SO−で置換された脂肪族炭化水素環から水素原子を少なくとも1つ除いた基等が挙げられる。
該脂環式炭化水素環は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
該脂環式炭化水素環は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、炭素数3〜6のモノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該モノシクロアルカンとしてはシクロペンタン、シクロヘキサン等が例示できる。多環式の脂環式炭化水素環としては、炭素数7〜12のポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとして具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
· -SO 2 -, where-containing cyclic group, "- SO 2 - containing cyclic group" is a, -SO 2 - within the ring skeleton thereof shows a cyclic group containing a ring containing, specifically, , —SO 2 — is a cyclic group in which the sulfur atom (S) forms part of the cyclic skeleton of the cyclic group. The ring containing —SO 2 — in the ring skeleton is counted as the first ring, and when it is only the ring, it is a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is a polycyclic group regardless of the structure. Called. The —SO 2 — containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
-SO 2 - containing cyclic group, in particular, -O-SO 2 - within the ring skeleton cyclic group containing, i.e. -O-SO 2 - -O-S- medium is a part of the ring skeleton It is preferably a cyclic group containing a sultone ring to be formed.
The —SO 2 — containing cyclic group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 4 to 20 carbon atoms, still more preferably 4 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 4 to 12 carbon atoms. preferable. However, the carbon number is the number of carbon atoms constituting the ring skeleton, and does not include the carbon number in the substituent.
The —SO 2 — containing cyclic group may be an —SO 2 — containing aliphatic cyclic group or an —SO 2 — containing aromatic cyclic group. Preferably -SO 2 - containing aliphatic cyclic group.
The —SO 2 -containing aliphatic cyclic group includes at least a hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring in which a part of carbon atoms constituting the ring skeleton is substituted with —SO 2 — or —O—SO 2 —. One group is excluded. More specifically, a group obtained by removing at least one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring in which —CH 2 — constituting the ring skeleton is substituted with —SO 2 —, —CH 2 — constituting the ring And a group obtained by removing at least one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring in which CH 2 — is substituted with —O—SO 2 —.
The alicyclic hydrocarbon ring preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon ring may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group in which two hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane having 3 to 6 carbon atoms. Examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon ring, a group in which two hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane having 7 to 12 carbon atoms is preferable. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane. , Tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

−SO−含有環式基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、たとえばアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR”、−OC(=O)R”等が挙げられる。これらの置換基はそれぞれ、前記構成単位(x1)の説明で、基(I−1)中のRとして挙げたものと同様のものが挙げられる。
−SO−含有環式基として、より具体的には、下記一般式(3−1)〜(3−4)で表される基が挙げられる。
The —SO 2 — containing cyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyalkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a cyano group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and the like. Each of these substituents may be the same as those described as R 2 in the group (I-1) in the description of the structural unit (x1).
More specifically, examples of the —SO 2 -containing cyclic group include groups represented by the following general formulas (3-1) to (3-4).

Figure 2013174663
[式中、A’は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、zは0〜2の整数であり、R27はアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR” または−OC(=O)R”であり、R”は水素原子またはアルキル基である。]
Figure 2013174663
[In the formula, A ′ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, z is an integer of 0 to 2, and R 27 is an alkyl group. , An alkoxy group, a hydroxyalkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a cyano group, —COOR ″ or —OC (═O) R ″, and R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group.]

前記一般式(3−1)〜(3−4)中、A’は、酸素原子(−O−)もしくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子である。
A’における炭素数1〜5のアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。
該アルキレン基が酸素原子または硫黄原子を含む場合、その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に−O−または−S−が介在する基が挙げられ、たとえば−O−CH−、−CH−O−CH−、−S−CH−、−CH−S−CH−等が挙げられる。
A’としては、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−が好ましく、メチレン基または−O−が最も好ましい。
zは0〜2のいずれであってもよく、0が最も好ましい。
zが2である場合、複数のR27はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
27におけるアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR” または−OC(=O)R”としては、それぞれ、前記で−SO−含有環式基が有していてもよい置換基として挙げたアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR” または−OC(=O)R”と同様のものが挙げられる。
−SO−含有環式基としては、上記の中でも、前記一般式(3−1)で表される基が好ましい。
In the general formulas (3-1) to (3-4), A ′ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—), An oxygen atom or a sulfur atom.
The alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A ′ is preferably a linear or branched alkylene group, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an isopropylene group.
When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include a group in which —O— or —S— is interposed between the terminal or carbon atoms of the alkylene group, such as —O—CH 2. -, - CH 2 -O-CH 2 -, - S-CH 2 -, - CH 2 -S-CH 2 - , and the like.
As A ′, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O— is preferable, and a methylene group or —O— is most preferable.
z may be any of 0 to 2, and is most preferably 0.
When z is 2, the plurality of R 27 may be the same or different.
As the alkyl group, alkoxy group, hydroxyalkyl group, halogen atom, halogenated alkyl group, hydroxyl group, cyano group, —COOR ″ or —OC (═O) R ″ in R 27 , each of the above includes —SO 2 —. The alkyl group, alkoxy group, hydroxyalkyl group, halogen atom, halogenated alkyl group, hydroxyl group, cyano group, —COOR ″ or —OC (═O) R ″, which are listed as the substituents that the cyclic group may have The same thing is mentioned.
Among the above, the —SO 2 -containing cyclic group is preferably a group represented by the general formula (3-1).

・ラクトン含有環式基
「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
構成単位(x4)におけるラクトン環式基としては、塩基に対して不活性なものであれば特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、ラクトン含有単環式基としては、4〜6員環ラクトンから水素原子を1つ除いた基、たとえばβ−プロピオノラクトンから水素原子を1つ除いた基、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基、δ−バレロラクトンから水素原子を1つ除いた基等が挙げられる。また、ラクトン含有多環式基としては、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基が挙げられる。
ラクトン含有環式基として、より具体的には、下記一般式(4−1)〜(4−7)で表される基が挙げられる。ただし、一般式(4−1)で表される基において、結合手は、ラクトン環のβ位には結合しないものとする。
Lactone-containing cyclic group “Lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C (═O) — in its ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring. When only the lactone ring is present, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
The lactone cyclic group in the structural unit (x4) is not particularly limited as long as it is inert to the base, and any lactone cyclic group can be used. Specifically, the lactone-containing monocyclic group is a group obtained by removing one hydrogen atom from a 4- to 6-membered ring lactone, such as a group obtained by removing one hydrogen atom from β-propionolactone, or γ-butyrolactone. Examples thereof include a group in which one hydrogen atom has been removed and a group in which one hydrogen atom has been removed from δ-valerolactone. Examples of the lactone-containing polycyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from a bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane having a lactone ring.
More specifically, examples of the lactone-containing cyclic group include groups represented by the following general formulas (4-1) to (4-7). However, in the group represented by the general formula (4-1), the bond is not bonded to the β-position of the lactone ring.

Figure 2013174663
[式中、R’はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR” または−OC(=O)R”であり、R”は水素原子またはアルキル基であり;s”は0または1〜2の整数であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり;mは0または1の整数である。]
Figure 2013174663
[Wherein, each R ′ is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyalkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a cyano group, —COOR ″ or —OC (═O) R ″. , R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; s ″ is 0 or an integer of 1 to 2; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom Or a sulfur atom; m is an integer of 0 or 1.]

R’のアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR” または−OC(=O)R”としては、それぞれ、−SO−含有環式基が有していてもよい置換基として挙げたアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、シアノ基、−COOR” または−OC(=O)R”と同様のものが挙げられる。
A”としては、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−が好ましく、メチレン基または−O−が最も好ましい。
s”は1〜2の整数が好ましい。
As R ′ alkyl group, alkoxy group, hydroxyalkyl group, halogen atom, halogenated alkyl group, hydroxyl group, cyano group, —COOR ″ or —OC (═O) R ″, respectively, —SO 2 — containing cyclic group Similar to the alkyl group, alkoxy group, hydroxyalkyl group, halogen atom, halogenated alkyl group, hydroxyl group, cyano group, —COOR ″ or —OC (═O) R ″, which are exemplified as the substituents that the group may have Can be mentioned.
As A ″, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O— is preferable, and a methylene group or —O— is most preferable.
s ″ is preferably an integer of 1 to 2.

構成単位(x4)としては、塩基に対して不活性である−SO−含有環式基またはラクトン環式基を有するものであれば他の部分の構造は特に限定されないが、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位であって塩基に対して不活性である−SO−含有環式基またはラクトン含有環式基を含む構成単位からなる群より選択される少なくとも1種の構成単位が好ましい。
構成単位(x4)の例として、より具体的には、下記一般式(x4−0)で表される構成単位が挙げられる。
The structural unit (x4) is not particularly limited as long as it has an —SO 2 -containing cyclic group or lactone cyclic group that is inert to the base, but the α-position carbon is not particularly limited. -SO 2 -containing cyclic group or lactone-containing cyclic group which is a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the atom may be substituted with a substituent, and is inert to the base At least one structural unit selected from the group consisting of structural units containing is preferred.
More specifically, examples of the structural unit (x4) include structural units represented by general formula (x4-0) shown below.

Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、R28は塩基に対して不活性である−SO−含有環式基またはラクトン含有環式基であり、Yは単結合または2価の連結基である。]
Figure 2013174663
Wherein R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 28 is a —SO 2 — containing cyclic group which is inert to the base. or a lactone containing cyclic group, Y 4 is a single bond or a divalent linking group. ]

式(x4−0)中、Rは前記と同様である。
28は、前記で挙げた−SO−含有環式基またはラクトン含有環式基と同様である。
は、単結合、2価の連結基のいずれであってもよいが、2価の連結基であることが好ましい。
における2価の連結基としては、特に限定されず、たとえば、前記(x1−1)におけるXにおける2価の連結基と同様のものが挙げられる。
における2価の連結基としては、アルキレン基、またはエステル結合(−C(=O)−O−)を含むものが好ましい。
該アルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。具体的には、前記Yにおける脂肪族炭化水素基として挙げた直鎖状のアルキレン基、分岐鎖状のアルキレン基と同様のものが挙げられる。
エステル結合を含む2価の連結基としては、特に、一般式:−R30−C(=O)−O−[式中、R30は2価の連結基である。]で表される基が好ましい。すなわち、構成単位(x4)は、下記一般式(x4−0−1)で表される構成単位であることが好ましい。
In formula (x4-0), R is the same as defined above.
R 28 is the same as the —SO 2 -containing cyclic group or the lactone-containing cyclic group mentioned above.
Y 4 may be either a single bond or a divalent linking group, but is preferably a divalent linking group.
The divalent linking group in Y 4 is not particularly limited, and examples thereof include the same divalent linking groups as in X 0 in (x1-1).
As the divalent linking group for Y 4 , an alkylene group or an ester bond (—C (═O) —O—) is preferable.
The alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group. Specifically, the same as the linear alkylene group and the branched alkylene group mentioned as the aliphatic hydrocarbon group for Y 2 can be used.
As the divalent linking group containing an ester bond, in particular, the general formula: —R 30 —C (═O) —O— [wherein R 30 is a divalent linking group. ] Is preferable. That is, the structural unit (x4) is preferably a structural unit represented by the following general formula (x4-0-1).

Figure 2013174663
[式中、RおよびR28はそれぞれ前記と同様であり、c〜eはそれぞれ独立に1〜3の整数である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R and R 28 are the same as defined above, and c to e are each independently an integer of 1 to 3. ]

構成単位(x4)としては、特に、R28が前記一般式(3−1)、(4−1)または(4−2)で表される基であるものが好ましく、下記式(28−1)、(28−2)、(28−3)、(28−4)または(28−5)で表される基であるものが好ましい。 As the structural unit (x4), it is particularly preferable that R 28 is a group represented by the general formula (3-1), (4-1), or (4-2). ), (28-2), (28-3), (28-4) or (28-5) is preferred.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

(X)成分が含有する構成単位(x4)は1種でも2種以上でもよい。
(X)成分が構成単位(x4)を含有する場合、(X)成分中の構成単位(x4)の割合は、当該(X)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜70モル%が好ましく、5〜50モル%がより好ましく、5〜35モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(x4)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
The structural unit (x4) contained in the component (X) may be one type or two or more types.
When (X) component contains a structural unit (x4), the ratio of the structural unit (x4) in (X) component is 1-70 mol with respect to the sum total of all the structural units which comprise the said (X) component. % Is preferable, 5 to 50 mol% is more preferable, and 5 to 35 mol% is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (x4) is sufficiently obtained, and by setting it to the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

(X)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜50000が好ましく、1500〜30000がより好ましく、2000〜25000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
分散度(Mw/Mn)は、特に限定されず、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.0〜2.5が最も好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
The mass average molecular weight (Mw) of the component (X) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography (GPC)) is not particularly limited, preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 30000, 2000 to 2000 25000 is most preferred. If it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and if it is above the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
The dispersity (Mw / Mn) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.0 to 2.5. In addition, Mn shows a number average molecular weight.

(X)成分は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。
また、(X)成分には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
各構成単位を誘導するモノマーは、市販のものを用いてもよく、公知の方法を利用して合成してもよい。
The component (X) can be obtained by polymerizing a monomer for deriving each structural unit by a known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN).
In addition, the component (X) can be terminated by using a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH in combination during the above polymerization. A —C (CF 3 ) 2 —OH group may be introduced into the. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom reduces development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). It is effective in reducing
A commercially available monomer may be used as the monomer for deriving each structural unit, or the monomer may be synthesized using a known method.

レジスト組成物において、(X)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物中、(X)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。
In the resist composition, as the component (X), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The content of the component (X) in the resist composition may be adjusted according to the resist film thickness to be formed.

<(Y)成分>
(Y)成分は、露光(放射線の照射)により塩基を発生する塩基発生剤成分である。
(Y)成分としては、露光により分解して塩基を発生し得るものであればよく、光塩基発生剤として公知の化合物のなかから適宜選択して用いることができる。
(Y)成分としては、例えば、カルバメート基(ウレタン結合)を含む化合物、アシルオキシイミノ基を含む化合物、イオン系の化合物(アニオン−カチオン複合体)、カルバモイルオキシイミノ基を含む化合物等が挙げられる。これらの中での、カルバメート基(ウレタン結合)を含む化合物、アシルオキシイミノ基を含む化合物、イオン系の化合物(アニオン−カチオン複合体)が好ましい。
また、分子内に環構造を有しているものが好ましく、当該環構造としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、キサントン、チオキサントン、アントラキノン、フルオレン等の環骨格を有するものが挙げられる。
<(Y) component>
The component (Y) is a base generator component that generates a base by exposure (radiation irradiation).
The component (Y) may be any component that can be decomposed by exposure to generate a base, and can be appropriately selected from known compounds as a photobase generator.
Examples of the component (Y) include a compound containing a carbamate group (urethane bond), a compound containing an acyloxyimino group, an ionic compound (anion-cation complex), a compound containing a carbamoyloxyimino group, and the like. Among these, a compound containing a carbamate group (urethane bond), a compound containing an acyloxyimino group, and an ionic compound (anion-cation complex) are preferable.
Moreover, what has a ring structure in a molecule | numerator is preferable, and what has ring skeletons, such as benzene, naphthalene, anthracene, xanthone, thioxanthone, anthraquinone, fluorene, is mentioned as the said ring structure.

(Y)成分としては、光分解性の点から、下記一般式(Y1)で表される化合物(以下「(Y1)成分」という)が特に好ましい。(Y1)成分は、上記のうち、カルバメート基(ウレタン結合)を含む化合物に該当する。
この(Y1)成分に対して放射線を照射すると、少なくとも、該式(Y1)中の窒素原子と、該窒素原子に隣接するカルボニル基の炭素原子との間の結合が切断されてアミンまたはアンモニアと、二酸化炭素とが生成する。分解の後、−N(R01)(R02)を有する生成物の沸点が高いことが好ましい。また、−N(R01)(R02)を有する生成物の分子量が大きいこと、又は嵩高い骨格を有することが、PEB時の拡散制御の点で好ましい。
As the component (Y), a compound represented by the following general formula (Y1) (hereinafter referred to as “component (Y1)”) is particularly preferable from the viewpoint of photodegradability. (Y1) component corresponds to the compound containing a carbamate group (urethane bond) among the above.
When this component (Y1) is irradiated with radiation, at least the bond between the nitrogen atom in the formula (Y1) and the carbon atom of the carbonyl group adjacent to the nitrogen atom is cleaved, resulting in amine or ammonia , Carbon dioxide and produce. After decomposition, it is preferred that the product having —N (R 01 ) (R 02 ) has a high boiling point. Moreover, it is preferable from the point of the diffusion control at the time of PEB that the molecular weight of the product which has -N ( R01 ) ( R02 ) is large or has a bulky skeleton.

Figure 2013174663
[式中、R01およびR02はそれぞれ独立にヘテロ原子を含んでいてもよい1価の炭化水素基または水素原子であり、R01およびR02が相互に結合して隣接する窒素原子とともに環式基を形成してもよく;R03は1価の光官能基である。]
Figure 2013174663
[Wherein R 01 and R 02 are each independently a monovalent hydrocarbon group or hydrogen atom which may contain a hetero atom, and R 01 and R 02 are bonded to each other to form a ring together with the adjacent nitrogen atom. Formula groups may be formed; R 03 is a monovalent photofunctional group. ]

式(Y1)中、R01、R02における炭化水素基が有していてもよいヘテロ原子は、炭素原子および水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含んでいてもよい1価の炭化水素基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基でもよく、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基でもよく、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
「置換基を有していてもよい」とは、当該芳香族炭化水素基又は脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよく、当該芳香族炭化水素基又は脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基で置換されてもよいことを示す。
In formula (Y1), the hetero atom that the hydrocarbon group in R 01 and R 02 may have is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, such as an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a halogen atom, etc. Is mentioned. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The monovalent hydrocarbon group which may contain a hetero atom may be an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, An aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent is preferable.
“Optionally substituted” means that a part of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon group or aliphatic hydrocarbon group includes a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. It shows that it may be substituted with a group, and part or all of the hydrogen atoms constituting the aromatic hydrocarbon group or aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent.

01、R02における置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基において、芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基であり、芳香環のみから構成されるものであってもよく、芳香環と、該芳香環に結合する脂肪族炭化水素基とから構成されるものであってもよい。
芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基が有する芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよく、当該芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。また、該芳香族炭化水素基が、芳香環に結合した脂肪族炭化水素基を有する場合、該脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む2価の連結基で置換されていてもよく、当該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。
該脂肪族炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、それぞれ、この後に示す、R01、R02における脂肪族炭化水素基の説明で挙げる脂肪族炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
In the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent in R 01 and R 02 , the aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring, and is composed only of an aromatic ring It may be composed of an aromatic ring and an aliphatic hydrocarbon group bonded to the aromatic ring.
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, a part of carbon atoms constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, and the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is substituted with the substituent. May be. In addition, when the aromatic hydrocarbon group has an aliphatic hydrocarbon group bonded to an aromatic ring, a part of carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group is substituted with a divalent linking group containing a hetero atom. Or a part or all of the hydrogen atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent.
The aliphatic hydrocarbon group and the divalent linking group containing a hetero atom each include an aliphatic hydrocarbon group and a hetero atom, which will be described later in the explanation of the aliphatic hydrocarbon group in R 01 and R 02 . The thing similar to a bivalent coupling group is mentioned.

芳香族炭化水素基が有する芳香環は、4n+2個(ここでのnは0と自然数を示す)のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の環骨格を構成する原子の数は、5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を1つ除いた基;前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基や、ヘテロアリールアルキル基);等が挙げられる。前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子を置換するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
これらの芳香族炭化水素基の炭素数は5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。ただし、芳香族炭化水素基が、水素原子の一部または全部が置換基を有する場合、芳香族炭化水素基の炭素数には、該置換基における炭素数を含まないものとする。
The aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 (where n is 0 and a natural number) π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. . 5-30 are preferable, as for the number of atoms which comprise the ring skeleton of an aromatic ring, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (aryl group or heteroaryl group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings A group in which one hydrogen atom is removed from (for example, biphenyl, fluorene, etc.); a group in which one of the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is substituted with an alkylene group (for example, benzyl group, phenethyl group, Arylalkyl groups such as 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, and heteroarylalkyl groups). The number of carbon atoms of the alkylene group that replaces the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1. .
5-30 are preferable, as for carbon number of these aromatic hydrocarbon groups, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. However, when the aromatic hydrocarbon group has a part or all of the hydrogen atoms having a substituent, the number of carbons in the aromatic hydrocarbon group does not include the number of carbons in the substituent.

01、R02における芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基(たとえば前記芳香族炭化水素基の芳香環に結合した水素原子を置換してもよい置換基や、芳香環に脂肪族炭化水素基が結合している場合に該脂肪族炭化水素基の水素原子を置換してもよい置換基)としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、水酸基、オキソ基(=O)、−COOR”、−OC(=O)R”、−O−C(=O)−C(R)=CH、シアノ基、ニトロ基、−NR”、−R’−N(R10’)−C(=O)−O−R’、含窒素複素環式基等が挙げられる。
該置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。該アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
該置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基に酸素原子(−O−)に結合した基が挙げられる。
該置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
該置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としてはフッ素化アルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
該置換基としてのヒドロキシアルキル基としては、炭素数が1〜6であるものが好ましく、具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基の水素原子の少なくとも1つが水酸基で置換された基が挙げられる。
A substituent that the aromatic hydrocarbon group in R 01 and R 02 may have (for example, a substituent that may substitute a hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group, Examples of the substituent which may substitute the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group when the aromatic hydrocarbon group is bonded include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, and a hydroxyalkyl. Group, hydroxyl group, oxo group (═O), —COOR ″, —OC (═O) R ″, —O—C (═O) —C (R) ═CH 2 , cyano group, nitro group, —NR ″. 2, -R 9 '-N (R 10') -C (= O) -O-R 5 ', include nitrogen-containing heterocyclic group.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is preferably linear or branched. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specifically, the group couple | bonded with the oxygen atom (-O-) to the alkyl group quoted as the alkyl group as the said substituent is mentioned.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group mentioned as the alkyl group as the substituent are substituted with the halogen atom. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.
The hydroxyalkyl group as the substituent is preferably one having 1 to 6 carbon atoms. Specifically, at least one of the hydrogen atoms of the alkyl group mentioned as the alkyl group as the substituent is substituted with a hydroxyl group. Group.

前記−COOR”、−OC(=O)R”、−NR”におけるR”は、いずれも、水素原子または炭素数1〜15のアルキル基である。
R”におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
R”が直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は、炭素数3〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
−NR”における2つのR”は、同じであっても異なっていてもよい。
R ″ in —COOR ″, —OC (═O) R ″, and —NR ″ 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
The alkyl group in R ″ may be linear, branched or cyclic.
When R ″ is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group. preferable.
When R ″ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom Or a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group More specifically, one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane, or a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Group and the like.
Two R ″ in —NR ″ 2 may be the same or different.

前記−O−C(=O)−C(R)=CHにおけるRは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。
Rにおけるアルキル基、ハロゲン化アルキル基としては、それぞれ、前記α置換アクリル酸またはそのエステルのα位の炭素原子に結合する置換基として挙げたアルキル基、ハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
−O−C(=O)−C(R)=CHとしては、Rが水素原子又はメチル基であるもの、すなわち(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましい。(メタ)アクリロイルオキシ基は、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を示す。
Wherein a -O-C (= O) -C (R) = CH 2 in the R is a hydrogen atom, a halogenated alkyl group of 1 to 5 alkyl group or a C1-5 carbon.
Examples of the alkyl group and the halogenated alkyl group in R include the same alkyl groups and halogenated alkyl groups as the substituents bonded to the α-position carbon atom of the α-substituted acrylic acid or ester thereof. .
As —O—C (═O) —C (R) ═CH 2 , R is preferably a hydrogen atom or a methyl group, that is, a (meth) acryloyloxy group. The (meth) acryloyloxy group represents an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.

前記−R’−N(R10’)−C(=O)−O−R’中、R’はヘテロ原子を含んでいてもよい2価の炭化水素基であり、R10’はヘテロ原子を含んでいてもよい1価の炭化水素基または水素原子であり、R’は脂肪族環または芳香族環を有する1価の有機基である。
’における炭化水素基としては、たとえば、式(Y1)中のR01における炭化水素基から水素原子を1個除いた基が挙げられる。
10’、R’はそれぞれ、式(Y1)中のR02、R03と同様のものが挙げられる。
−R’−N(R10’)−C(=O)−O−R’中、R10’は、R’に結合して環を形成していてもよい。
式(Y1)中のR01およびR02のうち、たとえばR01が置換基として−R’−N(R10’)−C(=O)−O−R’を有する場合、該式中のR10’が、式(Y1)中のR02に結合して環を形成していてもよい。
式(Y1)中のR01およびR02のうち、R01が置換基として−R’−N(R10’)−C(=O)−O−R’を有する場合の(Y1)成分としては、次の一般式:R’−O−C(=O)−N(R10’)−R−N(R02)−C(=O)−O−R03[式中、R02〜R03、R10’、R’はそれぞれ前記と同じであり、Rは2価の脂肪族炭化水素基である。]で表される化合物が好ましい。
の2価の脂肪族炭化水素基としては、たとえばこの後に示す、R01、R02における脂肪族炭化水素基から水素原子を1個除いた基が挙げられる。
'During, R 9' wherein -R 9 '-N (R 10' ) -C (= O) -O-R 5 is a divalent hydrocarbon group which may contain a hetero atom, R 10 ' Is a monovalent hydrocarbon group or a hydrogen atom which may contain a hetero atom, and R 5 ′ is a monovalent organic group having an aliphatic ring or an aromatic ring.
Examples of the hydrocarbon group for R 9 ′ include groups in which one hydrogen atom has been removed from the hydrocarbon group for R 01 in formula (Y1).
Examples of R 10 ′ and R 5 ′ are the same as R 02 and R 03 in formula (Y1).
In —R 9 ′ —N (R 10 ′) —C (═O) —O—R 5 ′, R 10 ′ may be bonded to R 9 ′ to form a ring.
Of R 01 and R 02 in formula (Y1), for example, when R 01 has —R 9 ′ —N (R 10 ′) —C (═O) —O—R 5 ′ as a substituent, the formula R 10 ′ therein may be bonded to R 02 in Formula (Y1) to form a ring.
(Y1) when R 01 has —R 9 ′ —N (R 10 ′) —C (═O) —O—R 5 ′ as a substituent among R 01 and R 02 in formula (Y1) As the component, the following general formula: R 5 ′ —O—C (═O) —N (R 10 ′) —R 4 —N (R 02 ) —C (═O) —O—R 03 [wherein , R 02 to R 03 , R 10 ′ and R 5 ′ are the same as defined above, and R 4 is a divalent aliphatic hydrocarbon group. ] The compound represented by this is preferable.
Examples of the divalent aliphatic hydrocarbon group for R 4 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the aliphatic hydrocarbon group for R 01 and R 02 shown below.

前記置換基としての含窒素複素環式基は、環骨格に窒素原子を含む含窒素複素環式化合物から1つ以上の水素原子を除いた基である。含窒素複素環式化合物は、その環骨格に、炭素原子および窒素原子以外のヘテロ原子(たとえば酸素原子、硫黄原子等)を有していてもよい。
含窒素複素環式化合物は、芳香族であってもよく、脂肪族であってもよい。また、脂肪族である場合、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。また、含窒素複素環式化合物は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
含窒素複素環式化合物の炭素数は、3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましい。
単環式の含窒素複素環式化合物の具体例としては、ピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、テトラゾール、ピペリジン、ピペラジン、ピロリジン、モルホリン等が挙げられる。
多環式の含窒素複素環式化合物の具体例としては、キノリン、イソキノリン、インドール、ピロロ[2,3−b]ピリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール(ベンズイミダゾール)、ベンゾトリアゾール、カルバゾール、アクリジン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
該含窒素複素環式基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、たとえば、前記芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
The nitrogen-containing heterocyclic group as the substituent is a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a nitrogen-containing heterocyclic compound containing a nitrogen atom in the ring skeleton. The nitrogen-containing heterocyclic compound may have a hetero atom (for example, an oxygen atom, a sulfur atom, etc.) other than a carbon atom and a nitrogen atom in its ring skeleton.
The nitrogen-containing heterocyclic compound may be aromatic or aliphatic. Moreover, when aliphatic, it may be saturated or unsaturated. The nitrogen-containing heterocyclic compound may be monocyclic or polycyclic.
The nitrogen-containing heterocyclic compound preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, and still more preferably 5 to 20 carbon atoms.
Specific examples of the monocyclic nitrogen-containing heterocyclic compound include pyrrole, pyridine, imidazole, pyrazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, pyrimidine, pyrazine, 1,3,5- Examples include triazine, tetrazole, piperidine, piperazine, pyrrolidine, morpholine and the like.
Specific examples of the polycyclic nitrogen-containing heterocyclic compound include quinoline, isoquinoline, indole, pyrrolo [2,3-b] pyridine, indazole, benzimidazole (benzimidazole), benzotriazole, carbazole, acridine, 1, 5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, etc. Is mentioned.
The nitrogen-containing heterocyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include those similar to those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group.

式(Y1)中、R01、R02における置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基において、脂肪族炭化水素基は、飽和(アルキル基)であってもよく、不飽和であってもよい。通常は飽和であることが好ましい。また、該脂肪族炭化水素基は、それぞれ、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、それらの組み合わせであってもよい。該組み合わせとして、たとえば、環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基、などが挙げられる。
直鎖状または分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10がさらに好ましい。
直鎖状のアルキル基として具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基として具体的には、例えば、1−メチルエチル基(iso−プロピル基)、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、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−エチルブチル基、2−エチルブチル基、tert−ブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。その炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。具体的には、たとえば、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基として、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。また、ポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基として、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等が挙げられる。
In the formula (Y1), in the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent in R 01 and R 02 , the aliphatic hydrocarbon group may be saturated (alkyl group) or unsaturated. May be. Usually, it is preferably saturated. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic, or a combination thereof. Examples of the combination include a group in which a cyclic aliphatic hydrocarbon group is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and a cyclic aliphatic hydrocarbon group in a linear or branched chain. And a group intervening in the middle of the aliphatic hydrocarbon group.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and still more preferably 1 to 10 carbon atoms.
Specific examples of the linear alkyl group include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecyl group, dodecyl group, Examples include tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group and the like.
Specific examples of the branched alkyl group include 1-methylethyl group (iso-propyl group), 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3- Examples include methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, tert-butyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.
The cyclic alkyl group may be a monocyclic group or a polycyclic group. The carbon number is preferably 3 to 30, more preferably 5 to 30, further preferably 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12. Specific examples include a group in which one hydrogen atom has been removed from a monocycloalkane; a group in which one hydrogen atom has been removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. . More specifically, examples of the group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the group obtained by removing one hydrogen atom from polycycloalkane include an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, tricyclodecyl group, tetracyclododecyl group, and the like.

該脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部が、ヘテロ原子を含む2価の連結基で置換されていてもよく、当該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。
ヘテロ原子を含む2価の連結基において、ヘテロ原子としては、前記芳香族複素環におけるヘテロ原子として挙げたものと同様のものが挙げられる。具体的には、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、たとえば、−O−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、−NH−、−NR04−(R04はアルキル基、アシル基等の置換基である。)、−NH−C(=O)−、=N−等の、ヘテロ原子を含む2価の非炭化水素基が挙げられる。また、これらの「ヘテロ原子を含む2価の非炭化水素基」と2価の脂肪族炭化水素基との組み合わせ等が挙げられる。2価の脂肪族炭化水素基としては、上述した脂肪族炭化水素基から水素原子を1個除いた基が挙げられ、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましい。
後者の例における脂肪族炭化水素基の置換基としては、たとえば、前記芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, part of the carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a divalent linking group containing a hetero atom, and part or all of the hydrogen atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group May be substituted with a substituent.
In the divalent linking group containing a heteroatom, examples of the heteroatom include the same as those given as the heteroatom in the aromatic heterocyclic ring. Specifically, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned.
Examples of the divalent linking group containing a hetero atom include —O—, —C (═O) —, —C (═O) —O—, and carbonate bond (—O—C (═O) —O—. ), - S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O -, - NH -, - NR 04 - (R 04 is an alkyl group, a substituent such as an acyl group. ), -NH-C (= O)-, = N- and the like, and divalent non-hydrocarbon groups containing a hetero atom. Moreover, the combination etc. of these "divalent non-hydrocarbon groups containing a hetero atom" and a divalent aliphatic hydrocarbon group are mentioned. Examples of the divalent aliphatic hydrocarbon group include groups obtained by removing one hydrogen atom from the above-described aliphatic hydrocarbon group, and a linear or branched aliphatic hydrocarbon group is preferable.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group in the latter example include the same substituents as those mentioned as the substituents for substituting the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group.

前記一般式(Y1)中、R01およびR02が相互に結合して隣接する窒素原子とともに環式基を形成してもよい。
該環式基は、芳香族環式基であってもよく、脂肪族環式基であってもよい。脂肪族環式基である場合、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。通常、飽和であることが好ましい。
該環式基は、その環骨格に、R01およびR02が結合した窒素原子以外の窒素原子を有していてもよい。また、環骨格に、炭素原子および窒素原子以外のヘテロ原子(たとえば酸素原子、硫黄原子等)を有していてもよい。
該環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
単環式である場合、該環式基の骨格を構成する原子の数は、4〜7が好ましく、5〜6がより好ましい。すなわち、該環式基は、4〜7員環が好ましく、5〜6員環がより好ましい。単環式の環式基の具体例としては、ピペリジン、ピロリジン、モルホリン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、ピペラジン等の、環構造中に−NH−を有する複素単環式化合物の該−NH−から水素原子を除いた基が挙げられる。
多環式である場合、該環式基は、二環式、三環式または四環式であることが好ましく、また、該環式基の骨格を構成する原子の数は、7〜12が好ましく、7〜10がより好ましい。多環式の含窒素複素環式基の具体例としては、インドール、イソインドール、カルバゾール、ベンゾイミダゾール、インダゾール、ベンゾトリアゾール等の、環構造中に−NH−を有する複素多環式化合物の該−NH−から水素原子を除いた基が挙げられる。
該環式基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、たとえば、前記芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
01およびR02が相互に結合して隣接する窒素原子とともに形成する環式基としては、特に、下記一般式(II)で表される基が好ましい。
In the general formula (Y1), R 01 and R 02 may be bonded to each other to form a cyclic group together with the adjacent nitrogen atom.
The cyclic group may be an aromatic cyclic group or an aliphatic cyclic group. When it is an aliphatic cyclic group, it may be saturated or unsaturated. Usually, it is preferably saturated.
The cyclic group may have a nitrogen atom other than the nitrogen atom to which R 01 and R 02 are bonded in its ring skeleton. Further, the ring skeleton may have a hetero atom other than a carbon atom and a nitrogen atom (for example, an oxygen atom, a sulfur atom, etc.).
The cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
In the case of monocyclic, the number of atoms constituting the skeleton of the cyclic group is preferably 4 to 7, and more preferably 5 to 6. That is, the cyclic group is preferably a 4-7 membered ring, more preferably a 5-6 membered ring. Specific examples of the monocyclic group include ring structures such as piperidine, pyrrolidine, morpholine, pyrrole, imidazole, pyrazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, and piperazine. And a group obtained by removing a hydrogen atom from —NH— of a heterocyclic monocyclic compound having —NH—.
When it is polycyclic, the cyclic group is preferably bicyclic, tricyclic or tetracyclic, and the number of atoms constituting the skeleton of the cyclic group is 7-12. 7-10 are more preferable. Specific examples of the polycyclic nitrogen-containing heterocyclic group include heteropolycyclic compounds having —NH— in the ring structure, such as indole, isoindole, carbazole, benzimidazole, indazole, and benzotriazole. A group obtained by removing a hydrogen atom from NH- is exemplified.
The cyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include those similar to those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group.
As the cyclic group formed by R 01 and R 02 bonded to each other and the adjacent nitrogen atom, a group represented by the following general formula (II) is particularly preferable.

Figure 2013174663
[式中、R05およびR06はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基であり;R07は、炭素原子が酸素原子または窒素原子で置換されていてもよく、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数1〜3の直鎖状のアルキレン基である。]
Figure 2013174663
[Wherein R 05 and R 06 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group; R 07 represents a carbon atom optionally substituted with an oxygen atom or a nitrogen atom, and a hydrogen atom substituted with a substituent It is a C1-C3 linear alkylene group. ]

式(II)中、R05、R06におけるアルキル基としては、前記R01、R02における脂肪族炭化水素基の説明で挙げたアルキル基と同様のものが挙げられ、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
07において、炭素原子が酸素原子または窒素原子で置換されていてもよいアルキレン基としては、たとえば、−CH−、−CH−O−、−CH−NH−、−CH−CH−、−CH−O−CH−、−CH−NH−CH−、−CH−CH−CH−、−CH−CH−O−CH−、−CH−CH−NH−CH−等が挙げられる。
該アルキレン基の水素原子を置換する置換基としては、前記芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。該置換基で置換される水素原子は、炭素原子に結合した水素原子であってもよく、窒素原子に結合した水素原子であってもよい。
In formula (II), examples of the alkyl group for R 05 and R 06 include the same alkyl groups as those described in the description of the aliphatic hydrocarbon group for R 01 and R 02 . And an alkyl group is preferred, and a methyl group is particularly preferred.
In R 07 , examples of the alkylene group in which the carbon atom may be substituted with an oxygen atom or a nitrogen atom include —CH 2 —, —CH 2 —O—, —CH 2 —NH—, and —CH 2 —CH. 2 -, - CH 2 -O- CH 2 -, - CH 2 -NH-CH 2 -, - CH 2 -CH 2 -CH 2 -, - CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -, - CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -, and the like.
Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom of the alkylene group include the same groups as those described above as the substituent for substituting the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group. The hydrogen atom substituted with the substituent may be a hydrogen atom bonded to a carbon atom or a hydrogen atom bonded to a nitrogen atom.

式(Y1)中、R03は1価の光官能基である。
ここでいう「光官能基」とは、レジストパターン形成時に露光工程で行う露光の露光エネルギーを吸収する基のことをいう。
当該光官能基としては、環含有基が好ましく、炭化水素環であってもよく複素環であってもよく、好ましくは上記R01およびR02について説明した環構造を有する基、その他芳香族環を有する基が挙げられる。環含有基の環骨格として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、インデン、ナフタレン、フルオレン、アントラセン、フェナントレン、キサントン、チオキサントン、アントラキノン等が好ましいものとして挙げられる。
また、これらの環骨格は置換基を有していてもよく、置換基としては、塩基発生効率の点から、ニトロ基が特に好ましい。
In the formula (Y1), R 03 is a monovalent photofunctional group.
As used herein, the “photofunctional group” refers to a group that absorbs exposure energy of exposure performed in an exposure process when forming a resist pattern.
The photofunctional group is preferably a ring-containing group, which may be a hydrocarbon ring or a heterocyclic ring, preferably a group having the ring structure described for R 01 and R 02 above, and other aromatic rings A group having Specific examples of the ring skeleton of the ring-containing group include benzene, biphenyl, indene, naphthalene, fluorene, anthracene, phenanthrene, xanthone, thioxanthone, and anthraquinone.
These ring skeletons may have a substituent, and the substituent is particularly preferably a nitro group from the viewpoint of base generation efficiency.

(Y1)成分としては、特に、下記一般式(Y1−11)又は(Y1−12)で表される化合物からなる群から選ばれるものが好ましい。   The component (Y1) is particularly preferably selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (Y1-11) or (Y1-12).

Figure 2013174663
[式中、R4a〜R4bはそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいベンゼン、ビフェニル、インデン、ナフタレン、フルオレン、アントラセン、フェナントレン、キサントン、チオキサントンおよびアントラキノンから選ばれる環骨格であり、R1a及びR2aはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜15のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、R11aは炭素数1〜5のアルキル基、水酸基又は(メタ)アクリロイルオキシ基であり、m”は0又は1であり、n”は0〜3の整数であり、p”は0〜3の整数である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R 4a to R 4b are each independently a ring skeleton selected from optionally substituted benzene, biphenyl, indene, naphthalene, fluorene, anthracene, phenanthrene, xanthone, thioxanthone, and anthraquinone, R 1a and R 2a are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group, and R 11a is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group or (meth) acryloyloxy. M ″ is 0 or 1, n ″ is an integer from 0 to 3, and p ″ is an integer from 0 to 3.]

式(Y1−11)、(Y1−12)中、R4a〜R4bは、置換基としてニトロ基を有することが塩基発生効率の点で好ましく、オルト位に置換されていることが特に好ましい。
1a、R2aとしては、それぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、アリール基であることが好ましく、なかでも炭素数5〜10のシクロアルキル基であることが、発生する塩基の拡散長制御の点でより好ましい。R1a、R2aにおけるアリール基としては、フェニル基であることが好ましい。
m”は1が好ましい。n”は0〜2が好ましい。p”は0または1が好ましい。
In formulas (Y1-11) and (Y1-12), R 4a to R 4b preferably have a nitro group as a substituent from the viewpoint of base generation efficiency, and particularly preferably substituted at the ortho position.
R 1a and R 2a are each independently preferably a hydrogen atom, a cycloalkyl group, or an aryl group, and in particular, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms can control the diffusion length of the generated base. This is more preferable. The aryl group for R 1a and R 2a is preferably a phenyl group.
m ″ is preferably 1. n ″ is preferably 0-2. p ″ is preferably 0 or 1.

以下に、(Y1)成分の具体例を示す。   Specific examples of the component (Y1) are shown below.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

Figure 2013174663
Figure 2013174663

上記(Y1)成分以外に、(Y)成分のなかで好適なものとして、下記一般式(C2)で表される化合物(以下「(Y2)成分」という)も挙げられる。
(Y2)成分は、露光工程での露光により露光エネルギーを吸収した後、(−CH=CH−C(=O)−)部分がシス体へと異性化し、さらに加熱によって環化し、塩基(NHR0102)を生成する。
In addition to the component (Y1), a compound represented by the following general formula (C2) (hereinafter referred to as “component (Y2)”) is also preferable as the component (Y).
The component (Y2) absorbs exposure energy by exposure in the exposure step, and then the (—CH═CH—C (═O) —) moiety isomerizes to a cis isomer, and further cyclized by heating to form a base (NHR). 01 R 02 ).

Figure 2013174663
[式(Y2)中、R01及びR02は、上記式(Y1)中のR01及びR02と同様であり、R’はオルト位に水酸基を有する芳香族環式基である。]
Figure 2013174663
Wherein (Y2), R 01 and R 02 are the same as R 01 and R 02 in the formula (Y1) in, R 3 'is an aromatic cyclic group having a hydroxyl group in the ortho position. ]

前記式(Y2)中、R01及びR02は、相互に結合して隣接する窒素原子とともに前記式(II)で表される環式基を形成していることが好ましい。または、R01及びR02は、前記式(Y1−12)におけるR1a及びR2aと同様、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜15のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であることが好ましい。
’における芳香族環式基は、上記式(Y1)におけるR03で例示した芳香族環を有する基と同様のものが挙げられ、その環骨格としてはベンゼン、ビフェニル、インデン、ナフタレン、フルオレン、アントラセン、フェナントレンが好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
’の芳香族環式基は、オルト位の水酸基以外にも置換基を有していてもよく、該置換基としてはハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、その他アルキル基等の1価の有機基が挙げられる。
In the formula (Y2), R 01 and R 02 are preferably bonded to each other to form a cyclic group represented by the formula (II) together with an adjacent nitrogen atom. Alternatively, R 01 and R 02 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a cycloalkyl group, or an aryl group, similarly to R 1a and R 2a in the formula (Y1-12). Is preferred.
Examples of the aromatic cyclic group for R 3 ′ include the same groups as those having an aromatic ring exemplified for R 03 in the above formula (Y1), and examples of the ring skeleton include benzene, biphenyl, indene, naphthalene, and fluorene. , Anthracene and phenanthrene are preferable, and a benzene ring is more preferable.
The aromatic cyclic group for R 3 ′ may have a substituent other than the hydroxyl group at the ortho position. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, Examples thereof include monovalent organic groups such as nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonate group, amino group, ammonio group, and other alkyl groups.

以下に、(Y2)成分の具体例を示す。   Specific examples of the component (Y2) are shown below.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

上記(Y1)成分及び(Y2)成分以外に、(Y)成分のなかで好適なものとして、下記一般式(Y3)で表される化合物(以下「(Y3)成分」という)も挙げられる。
(Y3)成分は、露光工程での露光により露光エネルギーを吸収した後、脱炭酸し、その後、水と反応してアミン(塩基)を生じるものである。
In addition to the component (Y1) and the component (Y2), a compound represented by the following general formula (Y3) (hereinafter referred to as “component (Y3)”) is also preferable as the component (Y).
(Y3) component absorbs exposure energy by exposure in the exposure step, decarboxylates, and then reacts with water to produce an amine (base).

Figure 2013174663
[式中、RおよびRは、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基または水素原子であり(ただし、RおよびRがともに置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基である場合は、互いに結合して環を形成するものとし);Rは置換基を有していてもよいアリール基または脂肪族環式基である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R a and R d are each a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a hydrogen atom which may have a substituent (provided that both R a and R d have a substituent) In the case of an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, they are bonded to each other to form a ring); and R b is an aryl group or an aliphatic cyclic group which may have a substituent. is there. ]

前記式(Y3)中、Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基または水素原子である。
の置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基における「置換基を有していてもよい」とは、当該炭化水素基を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよく、当該炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基で置換されてもよいことを示す。
該炭化水素基は、芳香族炭化水素基でもよく、脂肪族炭化水素基でもよい。
In the formula (Y3), R a is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a hydrogen atom which may have a substituent.
The “optionally substituted” in the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent for Ra is that a part of carbon atoms constituting the hydrocarbon group is oxygen. It shows that it may be substituted with a substituent containing a hetero atom such as an atom, sulfur atom or nitrogen atom, and that part or all of the hydrogen atoms constituting the hydrocarbon group may be substituted with a substituent.
The hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group.

芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基であり、芳香環のみから構成されるものであってもよく、芳香環と、該芳香環に結合する脂肪族炭化水素基とから構成されるものであってもよい。
芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基が有する芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよく、当該芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。また、該芳香族炭化水素基が、芳香環に結合した脂肪族炭化水素基を有する場合、該脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む2価の連結基で置換されていてもよく、当該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。
該脂肪族炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、それぞれ、この後に示す、Rにおける脂肪族炭化水素基の説明で挙げる脂肪族炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring, and may be composed only of an aromatic ring, an aromatic ring and an aliphatic hydrocarbon group bonded to the aromatic ring; It may be comprised from.
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, a part of carbon atoms constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, and the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is substituted with the substituent. May be. In addition, when the aromatic hydrocarbon group has an aliphatic hydrocarbon group bonded to an aromatic ring, a part of carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group is substituted with a divalent linking group containing a hetero atom. Or a part or all of the hydrogen atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group and the divalent linking group containing a hetero atom include an aliphatic hydrocarbon group and a divalent linking group containing a hetero atom, which will be described later in the explanation of the aliphatic hydrocarbon group in Ra . Examples are the same as the linking group.

芳香族炭化水素基が有する芳香環は、4n+2個(ここでのnは0と自然数を示す)のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の環骨格を構成する原子の数は、5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を1つ除いた基;前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基や、ヘテロアリールアルキル基);等が挙げられる。前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子を置換するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
これらの芳香族炭化水素基の炭素数は5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、5〜15がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。ただし、芳香族炭化水素基が、水素原子の一部または全部が置換基を有する場合、芳香族炭化水素基の炭素数には、該置換基における炭素数を含まないものとする。
The aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 (where n is 0 and a natural number) π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. . 5-30 are preferable, as for the number of atoms which comprise the ring skeleton of an aromatic ring, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (aryl group or heteroaryl group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings A group in which one hydrogen atom is removed from (for example, biphenyl, fluorene, etc.); a group in which one of the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is substituted with an alkylene group (for example, benzyl group, phenethyl group, Arylalkyl groups such as 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, and heteroarylalkyl groups). The number of carbon atoms of the alkylene group that replaces the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1. .
5-30 are preferable, as for carbon number of these aromatic hydrocarbon groups, 5-20 are more preferable, 5-15 are more preferable, 6-15 are especially preferable, and 6-10 are the most preferable. However, when the aromatic hydrocarbon group has a part or all of the hydrogen atoms having a substituent, the number of carbons in the aromatic hydrocarbon group does not include the number of carbons in the substituent.

における芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基(たとえば前記芳香族炭化水素基の芳香環に結合した水素原子を置換してもよい置換基や、芳香環に脂肪族炭化水素基が結合している場合に該脂肪族炭化水素基の水素原子を置換してもよい置換基)としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
A substituent that the aromatic hydrocarbon group in R a may have (for example, a substituent that may substitute a hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon in the aromatic ring; Examples of the substituent that may substitute the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group when the group is bonded include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxo group ( = O) and the like.
The alkyl group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. preferable.
The alkoxy group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and is a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, a tert- A butoxy group is preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
Examples of the halogen atom as a substituent for the aromatic hydrocarbon group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group. And a group in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with the halogen atoms.

における脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基であってもよく、不飽和脂肪族炭化水素基であってもよい。また、脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
において、脂肪族炭化水素基は、当該脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよく、当該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよい。該ヘテロ原子としては、炭素原子および水素原子以外の原子であれば特に限定されず、たとえばハロゲン原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む置換基は、前記ヘテロ原子のみからなるものであってもよく、前記ヘテロ原子以外の基または原子を含む基であってもよい。
炭素原子の一部を置換する置換基として、具体的には、たとえば−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−(Hがアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−等が挙げられる。脂肪族炭化水素基が環状である場合、これらの置換基を環構造中に含んでいてもよい。
水素原子の一部または全部を置換する置換基として、具体的には、たとえばアルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)、シアノ基等が挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記ハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group for R a may be a saturated aliphatic hydrocarbon group or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched or cyclic.
In R a , the aliphatic hydrocarbon group may be a group in which a part of carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent containing a hetero atom, and hydrogen constituting the aliphatic hydrocarbon group A part or all of the atoms may be substituted with a substituent containing a hetero atom. The hetero atom is not particularly limited as long as it is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom.
The substituent containing a hetero atom may be composed of only the hetero atom, or may be a group containing a group or atom other than the hetero atom.
Specific examples of the substituent for substituting a part of the carbon atom include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C (═O) —O. —, —C (═O) —NH—, —NH— (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group, an acyl group, etc.), —S—, —S (═O) 2 —, — S (= O) 2 —O— and the like can be mentioned. When the aliphatic hydrocarbon group is cyclic, these substituents may be included in the ring structure.
Specific examples of the substituent for substituting part or all of the hydrogen atoms include an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, an oxo group (═O), and a cyano group.
The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group, and a methoxy group or an ethoxy group. Is most preferred.
As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group, a part or all of hydrogen atoms of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, etc. And a group substituted with a halogen atom.

脂肪族炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、直鎖状もしくは分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基、または環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族環式基)が好ましい。
直鎖状の飽和炭化水素基(アルキル基)としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状の飽和炭化水素基(アルキル基)としては、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜15であることがより好ましく、3〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、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−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched saturated hydrocarbon group, a linear or branched monovalent unsaturated hydrocarbon group, or a cyclic aliphatic hydrocarbon group (aliphatic ring). Formula group) is preferred.
The linear saturated hydrocarbon group (alkyl group) preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and most preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group Group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group and the like.
The branched saturated hydrocarbon group (alkyl group) preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, Examples include 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.

不飽和炭化水素基としては、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5が好ましく、2〜4が好ましく、3が特に好ましい。直鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。
不飽和炭化水素基としては、上記の中でも、特にプロペニル基が好ましい。
As an unsaturated hydrocarbon group, it is preferable that carbon number is 2-10, 2-5 are preferable, 2-4 are preferable, and 3 is especially preferable. Examples of the linear monovalent unsaturated hydrocarbon group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and a butynyl group. Examples of the branched monovalent unsaturated hydrocarbon group include a 1-methylpropenyl group and a 2-methylpropenyl group.
Among the above, the unsaturated hydrocarbon group is particularly preferably a propenyl group.

環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族環式基)は置換基を有していてもよい炭素数3〜30の脂肪族環式基である。
において、脂肪族環式基は、当該脂肪族環式基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよく、当該脂肪族環式基を構成する水素原子の一部または全部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよい。該ヘテロ原子としては、炭素原子および水素原子以外の原子であれば特に限定されず、たとえばハロゲン原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む置換基は、前記ヘテロ原子のみからなるものであってもよく、前記ヘテロ原子以外の基または原子を含む基であってもよい。
炭素原子の一部を置換する置換基として具体的には、たとえば−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−(Hがアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−等が挙げられる。これらの置換基は、環構造中に含まれていてもよい。
水素原子の一部または全部を置換する置換基として具体的には、たとえばアルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)、シアノ基等が挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記ハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
The cyclic aliphatic hydrocarbon group (aliphatic cyclic group) is an aliphatic cyclic group having 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
In R a , the aliphatic cyclic group may be a group in which a part of carbon atoms constituting the aliphatic cyclic group may be substituted with a substituent containing a hetero atom, and hydrogen constituting the aliphatic cyclic group A part or all of the atoms may be substituted with a substituent containing a hetero atom. The hetero atom is not particularly limited as long as it is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom.
The substituent containing a hetero atom may be composed of only the hetero atom, or may be a group containing a group or atom other than the hetero atom.
Specific examples of the substituent for substituting a part of carbon atoms include, for example, —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C (═O) —O—. , —C (═O) —NH—, —NH— (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group), —S—, —S (═O) 2 —, —S (═O) 2 —O— and the like. These substituents may be contained in the ring structure.
Specific examples of the substituent for substituting part or all of the hydrogen atoms include an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, an oxygen atom (═O), and a cyano group.
The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group, and a methoxy group or an ethoxy group. Is most preferred.
As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group, a part or all of hydrogen atoms of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, etc. And a group substituted with a halogen atom.

脂肪族環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。その炭素数は3〜30であり、5〜30であることが好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15がさらに好ましく、6〜12が特に好ましい。
具体的には、たとえば、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
脂肪族環式基が、その環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含まない場合は、脂肪族環式基としては、多環式基が好ましく、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、アダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が最も好ましい。
脂肪族環式基が、その環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含むものである場合、該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。かかる脂肪族環式基の具体例としては、たとえば下記式(L1)〜(L6)、(S1)〜(S4)で表される環式基等が挙げられる。
The aliphatic cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. The number of carbon atoms is 3 to 30, preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, still more preferably 6 to 15, and particularly preferably 6 to 12.
Specifically, for example, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane; a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc. Can be mentioned. More specifically, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane; Examples include a group excluding a hydrogen atom.
When the aliphatic cyclic group does not contain a substituent containing a hetero atom in the ring structure, the aliphatic cyclic group is preferably a polycyclic group, and has one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane. Excluded groups are preferred, and most preferred are groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from adamantane.
When the aliphatic cyclic group includes a substituent containing a hetero atom in the ring structure, examples of the substituent containing a hetero atom include —O—, —C (═O) —O—, —S—. , —S (═O) 2 — and —S (═O) 2 —O— are preferable. Specific examples of the aliphatic cyclic group include cyclic groups represented by the following formulas (L1) to (L6) and (S1) to (S4).

Figure 2013174663
[式中、Q”は炭素数1〜5のアルキレン基、−O−、−S−、−O−R94’−または−S−R95’−であり、R94’およびR95’はそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキレン基であり、mは0または1の整数である。]
Figure 2013174663
[In the formula, Q ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, —O—, —S—, —O—R 94 ′ — or —S—R 95 ′ —, wherein R 94 ′ and R 95 ′ are Each independently represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and m is an integer of 0 or 1.]

式中、Q”、R94’およびR95’におけるアルキレン基としては、それぞれ、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、該アルキレン基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3がさらに好ましい。
該アルキレン基として、具体的には、たとえばメチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられる。これらの中でも、メチレン基またはアルキルメチレン基が好ましく、メチレン基が特に好ましい。
これらの環式基は、その環構造を構成する炭素原子に結合した水素原子の一部が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、前記環状のアルキル基の環構造を構成する炭素原子に結合した水素原子の一部または全部を置換してもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the formula, each of the alkylene groups in Q ″, R 94 ′ and R 95 ′ is preferably a linear or branched alkylene group, and the alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, 5 is more preferable, and 1 to 3 is more preferable.
Specific examples of the alkylene group include a methylene group [—CH 2 —]; —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —, —C ( CH 3) (CH 2 CH 3 ) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as ethylene group [-CH 2 CH 2— ]; —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 CH 2 —, —CH (CH 2 CH 3 ) CH 2 — and the like. Alkylethylene groups; trimethylene groups (n-propylene groups) [—CH 2 CH 2 CH 2 —]; alkyls such as —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 — and —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 — trimethylene; tetramethylene group [-CH 2 CH 2 C 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - alkyl tetramethylene group and the like; pentamethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —] and the like. Among these, a methylene group or an alkylmethylene group is preferable, and a methylene group is particularly preferable.
In these cyclic groups, a part of hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting the ring structure may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include the same substituents as those which may be substituted for some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting the ring structure of the cyclic alkyl group.

における置換基を有していてもよい脂肪族環式基としては、置換基を有していてもよい多環式の脂肪族環式基が好ましい。該多環式の脂肪族環式基としては、前記ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記(L2)〜(L6)、(S3)〜(S4)で表される基等が好ましい。 The aliphatic cyclic group which may have a substituent in R a is preferably a polycyclic aliphatic cyclic group which may have a substituent. Examples of the polycyclic aliphatic cyclic group include groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane, and groups represented by the above (L2) to (L6) and (S3) to (S4). Etc. are preferred.

前記式(Y3)中のRが置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基である場合、隣接する炭素原子と環を形成していてもよい。形成される環としては、単環でも多環でもよい。炭素数は(結合した炭素原子を含めて)5〜30が好ましく、5〜20がより好ましい。
具体的には、(結合した炭素原子も環の一部と見なして)上述したRにおける環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族環式基)のうち、炭素数5〜30の脂肪族環式基が挙げられる。
When R a in the formula (Y3) is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, it may form a ring with an adjacent carbon atom. The ring formed may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms is preferably 5-30 (including bonded carbon atoms), more preferably 5-20.
Specifically, (regarded as part carbon atom bonded even ring) of the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R a as described above (aliphatic cyclic group), of 5 to 30 carbon atoms aliphatic ring And a formula group.

前記式(Y3)中のRは、水素原子または置換基を有していてもよい環式基であることが好ましい。該環式基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であってもよく、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であってもよい。
置換基を有していてもよい脂肪族環式基としては、置換基を有していてもよい多環式の脂肪族環式基が好ましい。該多環式の脂肪族環式基としては、前記ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記(L2)〜(L6)、(S3)〜(S4)で表される基等が好ましい。
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、置換基を有していてもよいナフチル基、または置換基を有していてもよいフェニル基がより好ましい。
R a in the formula (Y3) is preferably a hydrogen atom or a cyclic group which may have a substituent. The cyclic group may be an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aliphatic cyclic group which may have a substituent.
As the aliphatic cyclic group which may have a substituent, a polycyclic aliphatic cyclic group which may have a substituent is preferable. Examples of the polycyclic aliphatic cyclic group include groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane, and groups represented by the above (L2) to (L6) and (S3) to (S4). Etc. are preferred.
As the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent is more preferable.

前記式(Y3)中のRにおけるアリール基としては、前記式(Y3)中のRにおける芳香族炭化水素基として挙げたものから、アリールアルキル基を除いたものが挙げられる。Rにおけるアリール基として、より好ましくはフェニル基である。
前記式(Y3)中のRにおける、脂肪族環式基としては、前記式(Y3)中のRにおける、脂肪族環式基と同様である。Rにおける脂肪族環式基として、好ましくは脂肪族多環式基であり、より好ましくはポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基であり、特に好ましくはアダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基である。
のアリール基又は脂肪族環式基が有していてもよい置換基としては、前記式(Y3)中のRの説明で挙げた置換基と同様のものが挙げられる。
Examples of the aryl group for R b in the formula (Y3) include those obtained by removing the arylalkyl group from those exemplified as the aromatic hydrocarbon group for R a in the formula (Y3). The aryl group for R b is more preferably a phenyl group.
The aliphatic cyclic group for R b in the formula (Y3) is the same as the aliphatic cyclic group for R a in the formula (Y3). The aliphatic cyclic group for R b is preferably an aliphatic polycyclic group, more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and particularly preferably one or more groups from adamantane. A group excluding a hydrogen atom.
Examples of the substituent that the aryl group or aliphatic cyclic group of R b may have include the same substituents as those described in the description of R a in the formula (Y3).

前記式(Y3)中のRとしては、前記式(Y3)におけるRと同様のものが挙げられる。
前記式(Y3)中のRは、置換基を有していてもよい環式基であることが好ましい。該環式基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であってもよく、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であってもよく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることが好ましい。
置換基を有していてもよい脂肪族環式基としては、置換基を有していてもよい多環式の脂肪族環式基が好ましい。該多環式の脂肪族環式基としては、前記ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記(L2)〜(L6)、(S3)〜(S4)で表される基等が好ましい。
前記式(Y3)中のRは、置換基を有していてもよいナフチル基または置換基を有していてもよいフェニル基がより好ましく、置換基を有していてもよいフェニル基が最も好ましい。
Examples of R d in the formula (Y3) include the same as R a in the formula (Y3).
R d in the formula (Y3) is preferably a cyclic group which may have a substituent. The cyclic group may be an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a substituent. It is preferably an aromatic hydrocarbon group that may be used.
As the aliphatic cyclic group which may have a substituent, a polycyclic aliphatic cyclic group which may have a substituent is preferable. Examples of the polycyclic aliphatic cyclic group include groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane, and groups represented by the above (L2) to (L6) and (S3) to (S4). Etc. are preferred.
R d in the formula (Y3) is more preferably a naphthyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent, and a phenyl group which may have a substituent. Most preferred.

前記式(Y3)中のRおよびRがともに置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基である場合は、互いに結合して環を形成する。形成される環としては、単環でも多環でもよい。炭素数は、前記式(Y3)中でRおよびRが結合した炭素原子も含めて、5〜30が好ましく、5〜20がより好ましい。
具体的には、前記式(Y3)中でRおよびRが結合した炭素原子も当該形成された環の一部であると見なして、上述したRにおける環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族環式基)のうち、炭素数5〜30の脂肪族環式基が挙げられる。
When both R a and R d in the formula (Y3) are a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent, they are bonded to each other to form a ring. The ring formed may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms, the formula (Y3) including the carbon atom bonded to R a and R d in, preferably 5 to 30, 5 to 20 is more preferable.
Specifically, in the formula (Y3), the carbon atom to which R a and R d are bonded is also considered to be a part of the formed ring, and the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R a described above ( Among the aliphatic cyclic groups, an aliphatic cyclic group having 5 to 30 carbon atoms can be mentioned.

以下に、(Y3)成分の具体例を示す。   Specific examples of the (Y3) component are shown below.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

Figure 2013174663
Figure 2013174663

上記(Y1)〜(Y3)成分以外に、(Y)成分のなかで好適なものとして、以下に示す一般式(Y4−1)又は(Y4−2)で表される化合物(Y4)も挙げられる。化合物(Y4)は、アシルオキシイミノ基を含む塩基発生剤成分に該当するものである。   In addition to the components (Y1) to (Y3), compounds (Y4) represented by the following general formula (Y4-1) or (Y4-2) are also preferable as the component (Y). It is done. The compound (Y4) corresponds to a base generator component containing an acyloxyimino group.

Figure 2013174663
[式中、R11、R12、R43、R44はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、n7〜n10はそれぞれ独立に0〜3である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R 11 , R 12 , R 43 and R 44 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and n7 to n10 each independently represent 0 to 3. ]

また、(Y)成分は、上記で例示したもの以外のものとして、これまで化学増幅型レジスト用の光塩基発生剤として提案されているものを使用することができる。
このような光塩基発生剤としては、イオン系のもの(アニオン−カチオン複合体)、トリフェニルスルホニウム化合物、トリフェニルメタノール;ベンジルカルバメートおよびベンゾインカルバメート等の光活性なカルバメート;o−カルバモイルヒドロキシルアミド、o−カルバモイルオキシム、アロマティックスルホンアミド、アルファーラクタムおよびN−(2−アリルエチニル)アミド等のアミド;オキシムエステル、α−アミノアセトフェノン、コバルト錯体など;特開2007−279493号公報に記載されているもの等が挙げられる。
Moreover, what was proposed as a photobase generator for chemical amplification resists can be used as a component other than what was illustrated above (Y) component.
Examples of such a photobase generator include ionic ones (anion-cation complex), triphenylsulfonium compounds, triphenylmethanol; photoactive carbamates such as benzyl carbamate and benzoin carbamate; o-carbamoyl hydroxylamide, o -Amides such as carbamoyloxime, aromatic sulfonamide, alpha-lactam and N- (2-allylethynyl) amide; oxime ester, α-aminoacetophenone, cobalt complex, etc .; those described in JP-A-2007-279493 Etc.

(Y)成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Y)成分としては、上記のなかでも、(Y1)成分がより好ましく、前記の一般式(Y1−11)又は(Y1−12)のいずれかで表される化合物から選ばれる1種以上がさらに好ましく、一般式(Y1−12)で表される化合物が特に好ましい。
(Y) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
As the component (Y), among the above, the component (Y1) is more preferable, and one or more selected from the compounds represented by any one of the general formulas (Y1-11) or (Y1-12) are included. More preferred is a compound represented by formula (Y1-12).

レジスト組成物中、(Y)成分の含有量は、(X)成分100質量部に対し、1〜50質量部が好ましく、3〜30質量部がより好ましく、5〜20質量部が特に好ましい。(Y)成分の含有量が上記の範囲内であると、パターン形成が充分に行われる。また、3質量部以上であることにより、感度と解像性が向上する。他方、(Y)成分の含有量が50質量部以下であることにより、形成されるレジスト膜の透明性及び耐熱性が良好で、良好な解像性を保つことができる。   In the resist composition, the content of the (Y) component is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 3 to 30 parts by mass, and particularly preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (X) component. When the content of the component (Y) is within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Moreover, a sensitivity and resolution improve by being 3 mass parts or more. On the other hand, when the content of the component (Y) is 50 parts by mass or less, the formed resist film has good transparency and heat resistance and can maintain good resolution.

<(F)成分>
レジスト組成物には、必要に応じて、レジスト膜に撥水性を付与するために、フッ素添加剤(以下「(F)成分」という。)を含有させることができる。(F)成分としては、例えば特開2010−002870号公報に記載の含フッ素高分子化合物など、これまで多数のものが提案されており、それらのなかから適宜選択して用いることができる。
(F)成分の具体例としては、例えば、下記式(f1−1)で表される構成単位を有する重合体(以下、(F1)成分)が挙げられる。
<(F) component>
If necessary, the resist composition may contain a fluorine additive (hereinafter referred to as “component (F)”) in order to impart water repellency to the resist film. As the component (F), many compounds have been proposed so far, for example, a fluorine-containing polymer compound described in JP-A-2010-002870, and can be appropriately selected and used.
Specific examples of the component (F) include a polymer having a structural unit represented by the following formula (f1-1) (hereinafter referred to as the component (F1)).

Figure 2013174663
[式中、Rは前記同様であり、R41およびR42はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を表し、複数のR41またはR42は同じであっても異なっていてもよい。a1は1〜5の整数であり、R”はフッ素原子を含む有機基である。]
Figure 2013174663
[Wherein, R is the same as defined above, and R 41 and R 42 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A plurality of R 41 or R 42 may be the same or different. a1 is an integer of 1 to 5, and R 7 ″ is an organic group containing a fluorine atom.]

式(f1−1)中、Rは前記同様である。Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(f1−1)中、R41、R42のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。R41、R42の炭素数1〜5のアルキル基としては、上記Rの炭素数1〜5のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましい。R41、R42の炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基として、具体的には、上記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部が、ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。なかでもR41、R42としては、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、またはエチル基が好ましい。
式(f1−1)中、a1は1〜5の整数であって、1〜3の整数が好ましく、1又は2であることがより好ましい。
In formula (f1-1), R is the same as described above. R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (f1-1), examples of the halogen atom for R 41 and R 42 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R 41 and R 42 include the same as the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R, and a methyl group or an ethyl group is preferable. Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R 41 and R 42 include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with a halogen atom. Can be mentioned. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. The Above all R 41, R 42, a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group, preferred.
In formula (f1-1), a1 is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 or 2.

式(f1−1)中、R”はフッ素原子を含む有機基であって、フッ素原子を含む炭化水素基であることが好ましい。
フッ素原子を含む炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよく、炭素数は1〜20であることが好ましく、炭素数1〜15であることがより好ましく、炭素数1〜10が特に好ましい。
また、フッ素原子を含む炭化水素基は、当該炭化水素基における水素原子の25%以上がフッ素化されていることが好ましく、50%以上がフッ素化されていることがより好ましく、60%以上がフッ素化されていることが、浸漬露光時のレジスト膜の疎水性が高まることから、特に好ましい。
なかでも、R”としては、炭素数1〜5のフッ素化炭化水素基が特に好ましく、メチル基、−CH−CF、−CH−CF−CF、−CH(CF、−CH−CH−CF、−CH−CH−CF−CF−CF−CFが最も好ましい。
In formula (f1-1), R 7 ″ is an organic group containing a fluorine atom, and is preferably a hydrocarbon group containing a fluorine atom.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom may be linear, branched or cyclic, and preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms. The carbon number of 1 to 10 is particularly preferable.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom preferably has 25% or more of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group fluorinated, more preferably 50% or more fluorinated, and 60% or more. Fluorination is particularly preferable because the hydrophobicity of the resist film during immersion exposure is increased.
Among these, as R 7 ″, a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms is particularly preferable, and a methyl group, —CH 2 —CF 3 , —CH 2 —CF 2 —CF 3 , —CH (CF 3 ) 2, -CH 2 -CH 2 -CF 3 , and most preferably -CH 2 -CH 2 -CF 2 -CF 2 -CF 2 -CF 3.

(F1)成分は、構成単位(f1)のみからなる重合体であってもよく、構成単位(f1)と、それ以外の他の構成単位(以下、構成単位(f2))を有する共重合体であってもよい。
構成単位(f2)としては、構成単位(f1)を誘導するモノマーと共重合可能であって構成単位(f1)に分類されない他の構成単位であれば特に限定されるものではなく、例えば前記構成単位(x2)〜(x4)等が挙げられる。また、その他、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用、EB用、EUV用等のレジスト用樹脂に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
The component (F1) may be a polymer composed only of the structural unit (f1), and a copolymer having the structural unit (f1) and other structural units (hereinafter referred to as the structural unit (f2)). It may be.
The structural unit (f2) is not particularly limited as long as it is another structural unit that is copolymerizable with the monomer that derives the structural unit (f1) and is not classified as the structural unit (f1). Examples thereof include units (x2) to (x4). In addition, a number of conventionally known resins that can be used for resist resins for ArF excimer laser, KrF excimer laser, EB, EUV, etc. can be used.

(F1)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、1000〜50000が好ましく、5000〜40000がより好ましく、10000〜30000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
(F1)成分の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。
1000-150,000 are preferable, as for the mass mean molecular weight (Mw) (polystyrene conversion reference | standard by gel permeation chromatography) of (F1) component, 5000-40000 are more preferable, and 10000-30000 are the most preferable. If it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and if it is above the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
The dispersity (Mw / Mn) of the component (F1) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5.

(F1)成分は、例えば、各構成単位を誘導するモノマーを、ジメチル−2,2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等により重合させることによって得ることができる。また、該重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、ディフェクトの低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
各構成単位を誘導するモノマーは、それぞれ、市販のものを用いてもよく、公知の方法に製造したものを用いてもよい。
Component (F1) is, for example, a monomer for deriving each structural unit such as dimethyl-2,2-azobis (2-methylpropionate) (V-601), azobisisobutyronitrile (AIBN). It can be obtained by polymerization by known radical polymerization using a radical polymerization initiator. In the polymerization, for example, a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH is used in combination, so that —C (CF 3 ) is terminally used. A 2- OH group may be introduced. As described above, a copolymer in which a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom is introduced has reduced defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). Effective for reduction.
As the monomer for deriving each structural unit, a commercially available monomer may be used, or a monomer produced by a known method may be used.

(F)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(F)成分を配合する場合、(F)成分は、通常、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10質量部の割合で用いられる。
(F) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
When (F) component is mix | blended, (F) component is normally used in the ratio of 0.5-10 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

レジスト組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに所望により、混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。   In the resist composition, as long as the effects of the present invention are not impaired, further, miscible additives, for example, additional resins for improving the performance of the resist film, surface activity for improving coating properties An agent, a dissolution inhibitor, a plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antihalation agent, a dye, and the like can be appropriately added and contained.

レジスト組成物は、材料を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];
ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;
アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ELが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。たとえば極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。また、極性溶剤としてPGMEおよびシクロヘキサノンを配合する場合は、PGMEA:(PGME+シクロヘキサノン)の質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA、EL、または前記PGMEAと極性溶剤との混合溶媒と、γ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定されるものであり特に限定されないが、通常、レジスト組成物の固形分濃度が1〜20質量%、好ましくは2〜15質量%の範囲内となる様に用いられる。
The resist composition can be produced by dissolving the material in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as (S) component).
As the component (S), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution. Conventionally, any one of known solvents for chemically amplified resists can be used. Two or more types can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone;
Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol;
Compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl of the polyhydric alcohols or the compound having an ester bond Derivatives of polyhydric alcohols such as ethers, monoalkyl ethers such as monobutyl ether or compounds having an ether bond such as monophenyl ether [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME) Is preferred];
Cyclic ethers such as dioxane and esters such as methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate;
Aromatic organic solvents such as anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene, etc. be able to.
These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents.
Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), and EL are preferable.
Moreover, the mixed solvent which mixed PGMEA and the polar solvent is also preferable. The blending ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range. For example, when EL is blended as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. Moreover, when mix | blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME becomes like this. Preferably it is 1: 9-9: 1, More preferably, it is 2: 8-8: 2, More preferably, it is 3: 7-7: 3. Further, when PGME and cyclohexanone are blended as polar solvents, the mass ratio of PGMEA: (PGME + cyclohexanone) is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2, and even more preferably 3. : 7 to 7: 3.
In addition, as the component (S), PGMEA, EL or a mixed solvent of PGMEA and a polar solvent and a mixed solvent of γ-butyrolactone are also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
The amount of the component (S) used is a concentration that can be applied to a substrate or the like and is appropriately set according to the coating film thickness, and is not particularly limited, but the solid content concentration of the resist composition is usually 1 to 20 mass. %, Preferably 2-15% by mass.

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
なお、NMRによる分析において、H−NMRおよび13C−NMRの内部標準はテトラメチルシラン(TMS)である。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
In the analysis by NMR, the internal standard of 1 H-NMR and 13 C-NMR is tetramethylsilane (TMS).

<試験例1>
基(I)の構造と塩基分解性との関係を確認するために、代表例として、下記モノマーA又はBと、塩基としてトリエチルアミン(TEA)とを用いて以下の評価を実施した。
モノマーA、Bは、いずれもγ−ブチロラクトン環を有するメタクリル酸エステルであり、γ−ブチロラクトン環におけるメタクリロイルオキシ基の結合位置のみ異なる(モノマーAはβ位、モノマーBはα位に結合)。
<Test Example 1>
In order to confirm the relationship between the structure of the group (I) and the base decomposability, the following evaluation was performed using the following monomer A or B as a representative example and triethylamine (TEA) as a base.
Monomers A and B are both methacrylic acid esters having a γ-butyrolactone ring, and differ only in the bonding position of the methacryloyloxy group in the γ-butyrolactone ring (monomer A is bonded to the β-position and monomer B is bonded to the α-position).

Figure 2013174663
Figure 2013174663

[評価方法及び評価結果]
モノマーA又はBと、PGMEAと、TEAとを、表1に示す配合量で混合、溶解して6種のサンプル(No.A1〜A3、B1〜B3)を調製した。
各サンプルを、40℃の条件下に保存し、保存開始から13時間(hr)後及び40hr後に、各サンプルについてH−NMR分析及び13C−NMR分析を行った。図1に、No.A1〜A3のサンプルの40℃、13hr保存後のH−NMR分析結果を示し、図2に、No.B1〜B3のサンプルの40℃、13hr保存後のH−NMR分析結果を示す。図1〜2中、「PM」はPGMEAを示す。
また、13C−NMRの分析結果から、モノマーA又はBの積分比と、生成するラクトンの積分比を計算することによりモノマーA、Bそれぞれの分解率(%)を求めた。結果を表1に併記した。
図1〜2の結果に示すとおり、モノマーAを用いたNo.A1〜A3のサンプルのうち、モノマーAとともにTEAを含有するNo.2〜3のサンプルでは、分解物(メタクリル酸及びγ−クロトノラクトン)に由来するピークが確認された。また、分解物に由来するピークの強度は、モノマーに対するTEAの比率が高いNo.3の方が大きかった。一方、TEAを含まないNo.1のサンプルでは、分解物に由来するピークは確認されなかった。また、モノマーBを用いたNo.B1〜B3のサンプルはいずれも、分解物に由来するピークが確認されなかった。
同様の結果が分解率からも確認でき、モノマーAとTEAとを組み合わせたNo.2〜3のサンプルではモノマーAの分解が確認された。
これらの結果から、基(I)に相当する基を有するメタクリル酸エステルであるモノマーAに塩基を接触させると、それよりも極性が高いメタクリル酸が生じることが示された。モノマーではなく樹脂を用いた場合でも同様の反応が生じる。
[Evaluation method and evaluation results]
Monomer A or B, PGMEA, and TEA were mixed and dissolved in the blending amounts shown in Table 1 to prepare six types of samples (No. A1 to A3, B1 to B3).
Each sample was preserve | saved on the conditions of 40 degreeC, and 1 H-NMR analysis and 13 C-NMR analysis were performed about each sample 13 hours (hr) and 40 hours after the storage start. In FIG. The results of 1 H-NMR analysis of the samples A1 to A3 after storage at 40 ° C. for 13 hours are shown in FIG. The result of 1 H-NMR analysis after storage of 40 ° C. and 13 hours of samples B1 to B3 is shown. 1-2, “PM” indicates PGMEA.
Further, from the 13 C-NMR analysis results, the decomposition ratio (%) of each of the monomers A and B was determined by calculating the integration ratio of the monomer A or B and the integration ratio of the lactone to be produced. The results are also shown in Table 1.
As shown in the results of FIGS. Among the samples A1 to A3, No. 1 containing TEA together with the monomer A In 2-3 samples, peaks derived from degradation products (methacrylic acid and γ-crotonolactone) were confirmed. In addition, the intensity of the peak derived from the decomposition product is No. with a high ratio of TEA to monomer. 3 was bigger. On the other hand, no. In the sample 1, no peak derived from the decomposition product was confirmed. No. 1 using monomer B In any of the samples B1 to B3, no peak derived from the decomposition product was confirmed.
The same result can be confirmed from the decomposition rate, and the combination of monomer A and TEA No. In a few samples, decomposition of monomer A was confirmed.
From these results, it was shown that when a base is brought into contact with the monomer A which is a methacrylic acid ester having a group corresponding to the group (I), methacrylic acid having a higher polarity is produced. A similar reaction occurs even when a resin is used instead of a monomer.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

<試験例2>
表2に示す各成分を混合、溶解してレジスト組成物を調製し、得られたレジスト組成物について以下の[ArF露光評価]を行った。
<Test Example 2>
Each component shown in Table 2 was mixed and dissolved to prepare a resist composition, and the following [ArF exposure evaluation] was performed on the obtained resist composition.

[ArF露光評価]
調製したレジスト組成物を、8インチシリコンウェーハ上にスピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で90℃、60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚196nmのレジスト膜を形成した。
該レジスト膜に対して、ArF露光装置NSR−S302(製品名、Nikon社製)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を50mJ/cmの露光量で選択的露光を行った。その後、130℃、180秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。さらに該レジスト膜に対し、表2に示す現像条件(現像液、現像時間)で現像処理し、振り切り乾燥を行った。
レジスト膜の未露光部、露光部それぞれについて、各現像液による現像後の膜厚(残膜、単位:nm)を、NANOMETRICS社製NANOSPEC MODEL 6100Aにより測定した。結果を表2に示す。
[ArF exposure evaluation]
The prepared resist composition is applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, prebaked (PAB) at 90 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and dried to form a resist film having a thickness of 196 nm. Formed.
The resist film was selectively exposed with an ArF excimer laser (193 nm) at an exposure amount of 50 mJ / cm 2 using an ArF exposure apparatus NSR-S302 (product name, manufactured by Nikon). Thereafter, a post-exposure heating (PEB) treatment at 130 ° C. for 180 seconds was performed. Further, the resist film was developed under the development conditions (developer, development time) shown in Table 2, and then shaken and dried.
About each of the unexposed part and exposed part of a resist film, the film thickness (residual film, unit: nm) after development with each developer was measured by NANOSPEC MODEL 6100A manufactured by NANOMETRICS. The results are shown in Table 2.

Figure 2013174663
Figure 2013174663

表2中、[ ]内の数値は配合量(質量部)を示す。また、表2中の記号はそれぞれ以下のものを示す。
(X)−1:下記化学式(X)−1で表されるMw=7800、Mw/Mn=1.65の共重合体(共重合組成比(モル比):l/m=52/48))。
(Y)−1:下記化学式(Y)−1で表される化合物。
(S)−1:PGMEA/PGME=960/640(質量比)の混合溶剤。
[現像液]
D1:ヘプタン/メチルアミルケトン=1/5(質量比)。
D2:ヘプタン/酢酸ブチル=1/5(質量比)。
In Table 2, the numerical value in [] shows a compounding quantity (part by mass). Moreover, the symbol in Table 2 shows the following, respectively.
(X) -1: Copolymer represented by the following chemical formula (X) -1: Mw = 7800, Mw / Mn = 1.65 (copolymerization composition ratio (molar ratio): 1 / m = 52/48) ).
(Y) -1: a compound represented by the following chemical formula (Y) -1.
(S) -1: PGMEA / PGME = 960/640 (mass ratio) mixed solvent.
[Developer]
D1: Heptane / methyl amyl ketone = 1/5 (mass ratio).
D2: heptane / butyl acetate = 1/5 (mass ratio).

Figure 2013174663
Figure 2013174663

表2に示すとおり、例1〜2のいずれにおいても、有機系現像液による現像によりレジスト膜の未露光部が完全に除去される一方、露光部は残膜しており、未露光部と露光部との間に有機系現像液に対する溶解性の差(溶解コントラスト)が発現したことが確認できた。
以上の結果から、本発明によれば、従来の化学増幅型レジストにおける溶解コントラストの発現システム(酸発生剤成分を利用したシステム)とは全く異なるシステムで、溶解コントラストを発現させることができることが確認できた。
As shown in Table 2, in any of Examples 1 and 2, the unexposed portion of the resist film was completely removed by development with an organic developer, while the exposed portion remained, and the unexposed portion and exposed It was confirmed that a difference in solubility (dissolution contrast) with respect to the organic developer was developed between the two parts.
From the above results, according to the present invention, it is confirmed that the dissolution contrast can be expressed in a system completely different from the dissolution contrast expression system (system using an acid generator component) in the conventional chemically amplified resist. did it.

Claims (3)

塩基の作用により分解して極性が増大する基(I)を含む樹脂成分(X)、及び露光により塩基を発生する塩基発生剤成分(Y)を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を露光する工程と、
前記レジスト膜を、有機溶剤を含有する現像液を用いて現像してネガ型のレジストパターンを形成する工程と、
を含むレジストパターン形成方法。
On a support using a resist composition containing a resin component (X) containing a group (I) that is decomposed by the action of a base to increase polarity and a base generator component (Y) that generates a base upon exposure Forming a resist film;
Exposing the resist film;
Developing the resist film with a developer containing an organic solvent to form a negative resist pattern;
A resist pattern forming method comprising:
前記基(I)が、下記一般式(I−1)で表される、請求項1に記載のレジストパターン形成方法。
Figure 2013174663
[式中、Rは水素原子または置換基であり、Rは置換基であり、sは1〜4の整数であり、tは0〜2の整数である。]
The resist pattern forming method according to claim 1, wherein the group (I) is represented by the following general formula (I-1).
Figure 2013174663
[Wherein, R 1 is a hydrogen atom or a substituent, R 2 is a substituent, s is an integer of 1 to 4, and t is an integer of 0 to 2. ]
前記塩基発生剤成分(Y)が、カルバメート基を含む塩基発生剤成分を含有する、請求項1または2に記載のレジストパターン形成方法。   The resist pattern formation method of Claim 1 or 2 in which the said base generator component (Y) contains the base generator component containing a carbamate group.
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